三明市城市生活污水处理厂污泥中的重金属含量及其形态分布研究

以福建省三明市生活污水处理厂的污泥为研究对象,研究了污泥中重金属的种类及含量,以及重金属的形态分布情况.重金属全量微波消解结果表明,三明市生活污水处理厂的污泥含有Zn、Cu、Pb、Cr、Ni、Co、Cd等7种重金属,含量由高到低的顺序为Zn＞Cu＞Pb＞Cr＞Ni＞Co＞Cd,其含量分别为2513.91 mg/kg、438.62 mg/kg、152.3 mg/kg、81.28 mg/kg、35.08 mg/kg、14.43 mg/kg、1.58mg/kg,其中Zn超过污泥农用(酸性土壤)时的标准限制(2000mg/kg).BCR形态分析结果表明,污泥中重金属Zn、Cr和Ni主要以残渣态为主,Cu、Pb、Co和Cd主要以还原态为主.Zn和Cd的不稳定态含量较高,具有潜在的污染影响,在污泥利用时应给予关注.     

粉煤灰对钝化污泥重金属有效性影响

通过添加不同比例的粉煤灰对城市生活污泥进行钝化,系统的研究了粉煤灰对钝化污泥中金属元素Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Mn、Fe含量及其有效化的影响.结果表明:粉煤灰对污泥中有效态Cd、Pb、Ni、Cr、Mn、Fe具有钝化作用,其中对Cd和Fe的钝化效果最明显;但对Cu却有促进其向有效态转化的作用;总体上看钝化污泥人工土壤中重金属含量符合国家农用标准,而其中有效态Cd、Pb、Ni、Cr的含量均远远低于对植物体造成毒害的临界水平.     

广西城镇污水厂脱水污泥重金属形态分布特征

为了实现污泥的稳定化、无害化和资源化,对广西城镇污水处理厂脱水污泥的基本理化性质和污泥中重金属总量和形态分布特征进行了研究分析。分析结果表明,广西城镇污水处理厂的污泥均呈酸性,p H值在6.05~6.35,总氮含量的平均值为49.74 g/kg,总磷含量的平均值为10.72 g/kg,有较好的农用价值。脱水污泥中重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的含量分别为26.31~28.83,1.39~3.77,47.01~87.37,78.07~135.28,32.18~42.22,25.79~44.40,320.86~363.72 mg/kg,均满足CJ/T 309-2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质标准》中的B级标准,可施用于相应农作物。其中,Zn、Ni的形态主要集中在迁移性较强的可交换态、可还原态范围内,极易被生物利用,不稳定;Pb主要集中在可还原态,Cu主要集中在可还原态、可氧化态范围内,它们迁移性较弱,可被生物间接利用,较为稳定;Cr主要集中在残渣态、可氧化态范围内,迁移性最弱,不易被生物吸收利用,最稳定;而As和Cd的形态分布比较均匀。     

污泥农用对碱性土壤重金属元素形态分布的影响

采用一种新的连续浸提方法,研究污泥长期(8 a)施用对碱性土壤中Zn、Cu、Ni、Cd和Pb元素的总量及元素形态分布的影响。结果表明:污泥农用显著增加了土壤中Zn、Cu、Cd和Pb元素的总量,而对Ni元素的总量无显著影响;土壤中Zn、Ni、Cd和Pb元素的主要存在形态为残渣态(61%~84%),其次为乙二胺四乙酸(EDTA)提取态,而Cu元素主要为EDTA提取态(42%);污泥农用对土壤中Ni和Pb元素的形态分布无显著影响,但提高了Zn、Cu和Cd元素的EDTA提取态、Zn和Cu元素的有机质结合态以及Cd元素的残渣态比例,而且减小了Zn元素的残渣态、Zn和Cu元素的晶体铁铝氧化物结合态、Cu元素的醋酸-醋酸钠提取态以及Cd元素的可交换态比例;土壤重金属总量、p H和有机质含量是影响重金属元素形态分布的主要因素。     

开封市污水处理厂污泥中重金属形态分布及其潜在生态风险评价

以开封市西区(A)、东区(B)污水处理厂脱水机出泥口污泥为实验材料,用H2O2-王水体系进行微波全量消解,采用化学试剂分布提取法(Tessier法)来研究两类污泥中6种重金属的水溶态、酸溶态、可还原态、可氧化态和残渣态5种化学形态分布特征,用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)检测其中的Cu、Pb、Cr、Ni、Zn、Mn的含量和形态分布,并利用地累积指数、单因子污染指数和潜在生态危害指数法对两种污泥中重金属农用可能带来的潜在风险进行了综合性评价.实验结果表明,A污泥中Zn含量超过了(GB 18918-2002)农用土壤使用限值,其他重金属Cu、Pb、Cr、Ni、Mn含量均符合国家农用控制标准,B污泥中6种重金属含量均低于农用标准,但两座污水处理厂污泥中6种重金属含量远远高于开封市潮土背景值.Tessier法提取实验结果表明,A、B两厂的污泥中重金属的形态分布相似,Cu、Pb和Cr主要以有机物结合态形式存在,对环境的风险是累积性的,Zn和Mn主要以还原态的形式存在,生物潜在危害性较大,Ni在5种形态的分布差异不大,Cr的残渣态在5种形态中所占比例最高,酸溶态含量均低于20%,6种金属的迁移性顺序:Zn>Mn>Cu>Pb>Ni>Cr.地累积指数评价结果表明,A、B两厂污泥中,Zn潜在环境风险较高,Cu危害程度均为中等风险,Pb为偏中度污染,而Cr、Ni、Mn基本不产生环境风险.单一金属风险Eir评价法表明,Cu为中等风险,其他金属属于低风险.潜在生态危害指数评价法表明,A、B两种污泥的RI值均小于120,属于低风险.因此,A、B两厂的污泥在农用前必须对重金属进行无害化和稳定化处理.     

污水厂污泥中重金属有效态分布特征研究

通过Tessier逐步提取法结合AAS测试进行Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni六种重金属元素的有效态试验,并对污水厂污泥和当地土壤进行了对照分析。分析结果表明,Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni在污水厂污泥中主要以不容易迁移的有机态和残渣态存在。Cu、Ni、Zn的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态含量要高于当地土壤,Pb、Cr、Cd等元素易迁移的前三种有效态含量低于当地土壤。当该污水厂污泥用于土壤调节或植物栽培时,有可能引起Cu、Ni、Zn等元素由污泥向土壤继而通过土壤向植物和水体迁移,不宜直接用于土地利用或土壤改良。     

交替好氧厌氧堆肥化对城市污泥重金属的影响

为探讨交替好氧厌氧堆肥化过程中城市污泥重金属含量和化学形态的变化规律，以城市污泥为主，混以一定量的城市有机垃圾，控制含水率在60％左右、C／N质量比为30～40，进行为期60天的交替好氧厌氧堆肥处理．结果表明：Cu、Ni、Cd、Cr、Pb的含量均有不同程度降低，zn的含量稍有上升，但均低于国家污泥农用标准．重金属的化学形态分布发生了较大变化，其中可交换态Cu、Ni、Cd、Cr和Pb所占比例和含量均出现明显下降．可交换态Zn所占比例下降，含量略微增加．说明交替好氧厌氧堆肥处理降低了城市污泥与城市有机垃圾农用对土壤和水体的重金属污染风险．     

电热板消解—火焰原子吸收法对污泥中铅、铜、锌的测定研究

取武汉市某污水处理厂脱水污泥为实验研究对象,用BCR三步提取法对污泥中Pb、Cu、Zn的4种存在形态进行分离提取,用电热板消解法进行全量消解,利用火焰原子吸收(FAAS)检查污泥样品中Pb、Cu、Zn的总量和各形态含量。结果表明,武汉市某污水处理厂脱水污泥中Pb和Cu的含量较低,Zn的含量较高,其中,Pb主要以残渣态的形态存在,弱酸提取态较少,Cu的弱酸提取态仅占0.2%,主要以氧化态的形态存在;Zn的4种形态分布较平均,可氧化态所占比例略高于其它三种形态。     

基于梯度扩散薄膜技术的脱水污泥中重金属有效性的原位分析

城市污泥中重金属污染日益得到关注,而重金属毒性/有效性的评价方法还没有统一的标准.本实验以南京市四个采用不同处理工艺的生活污水处理厂的脱水污泥为研究对象,利用梯度扩散薄膜技术(DGT)和化学连续提取法测定重金属(Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、V、As、Mo、Sb和W)的含量,并分析两者所测浓度之间的相关性,探讨脱水污泥中重金属的有效性.实验结果表明,部分脱水污泥中Ni、As和Cd总量浓度超出农用泥质的行业标准,阴离子型重金属元素的生物可利用态(非专性吸附态NS1,专性吸附态SS2)所占比例普遍高于阳离子型重金属(可交换态EX1,碳酸盐结合态CB2);Ni和Cu的EX1和EX1+CB2、As的NS1和NS1+SS2、Mo和Sb的SS2与相对应元素的DGT浓度具有显著的相关性.DGT技术有望应用于污泥中重金属的原位测定.     

两种杂草修复污水厂污泥重金属污染的应用研究

以酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium)、牛筋草(Eleusine indica)为试材,通过盆栽试验研究了杂草对污泥重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni的去除效果.结果表明,酸模叶蓼对Zn的去除率达到61.73%,对Ni的去除率为45.75%.对Zn、Ni具有良好的富集作用,可用于修复以Zn、Ni为主的重金属污染.将污泥与土壤按1∶3混合作为牛筋草的培养土,并适当地增加收割牛筋草的次数,能显著提高修复效率;牛筋草对Cu、Zn、Cd、Ni具有良好的富集作用,可作为Cu、Zn、Cd、Ni污染的修复植物.     

污泥中重金属的生物沥滤及其机理分析

为解决污泥农用的主要障碍之一——污泥中重金属含量超标的问题，采用生物法对污泥中的重金属沥滤进行了研究．试验结果表明，在土著硫杆菌的作用下，可使污泥中的Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、Pb分别有77．7％、80．3％、54．1％、38．5％、71．6％和26．4％溶出；而硫氧化成硫酸可使污泥中的总大肠菌群大量减少．污泥经生物沥滤后，其重金属含量大大低于污泥农用质量标准．     

污泥堆肥对园林植物生长及重金属积累的影响

采用盆栽土培试验的方法,研究了污泥堆肥土地利用对高羊茅(Festuca arundinacea Schreb)和万寿菊(Tagetes erecta)生长及重金属积累特性的影响.结果表明,施用污泥堆肥可显著提高土壤中Zn,Cu和Pb重金属的含量,高羊芧和万寿菊在污泥堆肥施用比例分别为0～10%和0～5%时,植物生物量、株高及总氮、总磷的吸收均随污泥堆肥施用比例的增加而增加,2种植物对Zn均表现出比Cu更强的富集能力,其次是Cr,Ni,而对Cd,Pb的富集能力最低,就不同植物对同种重金属吸收而言,高羊茅对Zn,Cu,Cr和Ni的富集能力显著高于万寿菊,综合分析认为,高羊茅和万寿菊在污泥堆肥施用比例分别为10%和5%时,对污泥混配土壤中的重金属尤其是Zn和Cu的去除效果最佳.     

宝鸡市城镇污水处理厂污泥处置现状分析

目的研究宝鸡市污泥处理处置状况,为其科学处理以避免二次污染以及合理利用提供参考。方法对其近6a的污泥产量及处置状况进行调研,分析4家城镇污水处理厂污泥中Cd,Cr,Cu,Ni,Pb以及Zn 6种重金属元素的总量特征,运用潜在生态危害指数法评价污泥中重金属生态风险,并对宝鸡市污泥处置存在的问题和对策进行简要探讨。结果研究结果表明,填埋仍然是宝鸡市最主要的污泥处置方式。污泥中重金属元素的平均含量从大到小为ZnCuCrNiPbCd,但其含量均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)要求。重金属污染顺序为CdCuPbNiZnCr,污泥Cd和Cu是主要的潜在生态风险元素,在土地利用特别是农用过程中存在一定的生态风险。结论完善污泥处置监督管理制度和费用保障政策,开展污泥资源化综合利用研究,找到适宜污泥处置出路对于保护环境、实现资源综合利用以及可持续发展至关重要。     

吴忠市表层土壤重金属污染及其潜在生态风险评价

为查明吴忠市土壤重金属的污染现状及来源,测定了区内100个表层土壤样品中8种重金属Cu、Pb、Ni、Cr、Cd、Zn、As、Hg的含量。对比背景值可知,除Ni外其它重金属均有不同程度的富集,其中Cd富集最严重;采用地累积指数法、潜在生态风险评价法对土壤重金属进行污染程度及风险评价。结果表明吴忠市土壤重金属的环境总体处于无污染,总体生态危害程度处于中等,Cd和Hg是构成生态危害的主要风险因子,吴忠市土壤重金属的潜在生态危害主要是受到城区的生活、生产活动和部分农业用地区域的农耕活动影响。运用多元统计分析对吴忠市土壤重金属来源进行研究,结果表明Cu、Pb、Zn主要来源于交通运输产生的污染;Ni主要受成土母质、地形、气候等自然因素控制,Cr、As为成土母质和农业污染混合来源,Cd主要来源于农业活动造成的污染。     

污泥中重金属形态分布与可浸出性的相关性研究

选取4个典型的城市污水厂的污泥为试验样品,研究了污泥中Cu,Zn,Ni,Cr,Pb和Mo的化学形态分布以及可浸出性,并对金属的形态分布与浸出量进行相关性分析.结果表明:Zn主要以可交换态和可还原态形式存在于污泥中,Cu和Pb主要以可氧化态形式存在,Ni,Cr,Mo主要以残渣态赋存.在相同浸出条件下,金属的浸出率不仅与金属和污泥的特性有关,而且金属在污泥中赋存的化学形态对其可浸出性也有重要的影响,其中金属的浸出量与其在污泥中的可交换态和可还原态含量之间具有明显的正相关性.     

氧化硫硫杆菌浸出污泥中重金属的分析与评价

通过设计淋滤实验,分析了不同淋滤条件下污泥中重金属的去除率,并应用Hakanson潜在生态危害指数法(Potential Ecological Risk Index,简记PERI)对其进行评价.研究发现,Cu、Pb、Zn、Cr和Ni的浸出取决于硫粉和硫酸浓度,经过14d的淋滤实验,加硫粉处理后Cu、Pb、Zn、Cr和N...     

茅洲河流域表层沉积物重金属生态风险评价

为全面了解茅洲河底泥沉积物中重金属污染特征及其生态风险程度,在茅洲干流和支流中共采集34个底泥样品,测试分析As,Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn等7种重金属元素含量,并对其污染来源及生态风险进行讨论.研究结果表明,茅洲河流域表层沉积物中重金属元素Pb,Cd,Cr,Cu,Zn,Ni含量较高,均值均超过中国湖泊底泥中重金属平均含量值,其中Cr,Cu,Zn和Ni超过国家海洋沉积物Ⅲ类标准值.7种重金属元素的地积累指数从大到小依次为Cu,Ni~Zn~Cd~Cr,Pb,As,污染负荷指数从大小到依次为Cu,Ni~Zn,Cd~Cr,Pb,As,潜在生态风险指数从大到小依次为Cd~Cu,Ni,Cr~Zn,As~Pb,这说明沉积物主要受到Cu,Zn,Ni,Cd和Cr的污染.     

城市污泥中重金属形态分析及去除方法探讨

分析了福州市洋里污水厂、祥坂污水厂和快安污水处理厂污泥中部分重金属总量和赋存形态,结果表明,污泥中的不同重金属含量存在着很大差异,其中快安污水厂的铅、铜、铬的含量都最高,分别为326.4 mg/kg、440.69 mg/kg、1 742.76 mg/kg,洋里污水厂的铅含量最高,达到401.9 mg/kg.同时铜、铅、锌、铬的可交换态、碳酸盐结合态与铁锰氧化物结合态分布总体较低,残余态和有机结合态分布较高.概述了污泥中重金属的去除方法,通过分析可知,重金属赋存形态对重金属的去除效率有很大影响,在选择去除方法时应该考虑重金属的赋存形态分布情况.