污泥对油菜生长响应及土壤理化性质研究

在脱水污泥施用量为栽培基质的0,10%,20%,40%,60%,80%和100%时,对油菜生长情况的影响进行了研究,同时研究了污泥的施用和油菜的种植对土壤中重金属含量的影响。结果表明:当污泥的施用量为80%～100%时,油菜无法生长;当污泥的施用量在10%～40%时,油菜获得了良好的生长响应,污泥的施用使土壤中重金属含量增加,但当污泥施用量为20%以下时,油菜的重金属含量是安全的,说明合理施用污泥,不会造成油菜重金属的污染;污泥的施用还增加了土壤中营养物质的含量,能够改良贫瘠土壤。     

沈阳北部污水处理厂污泥土地利用可行性研究

采用污泥田间小区试验及污泥渗漏试验的方法,开展了沈阳北部污水处理厂污泥土地利用可行性研究.结果表明,沈阳北部污水处理厂污泥中N、P、K养分含量丰富,污泥中的Cd元素是污泥土地利用的主要限制因素.通过污泥土地利用限制因素法,确定了沈阳北部污水处理厂污泥总施用量为45 t·hm^-2.污泥渗漏、田间试验结果表明,只要污泥总施用量控制在45 t·hm^-2,NO3-N不会对地下水构成污染危害,土壤中的重金属含量也不会超过二级土壤环境质量标准,污泥可安全地进行土地利用.     

油松育苗地施用污泥厌氧消化产品重金属污染风险评价

[目的]探究城镇排水污泥厌氧消化产品在油松育苗地施用后的重金属累积情况及其污染风险,为判定其应用的可行性及确定其施用量提供依据。[方法]在现有18年生油松大苗育苗地,采取随机区组试验设计,按0、1、2、3、4、5 kg/m²设置6个施用量水平定株施入污泥产品,通过测定土壤中铜（Cu）、镍（Ni）、铬（Cr）、锌（Zn）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铅（Pb）8种重金属的含量,利用潜在生态危害指数法对不同处理下的土壤环境质量进行评价。[结果]铜、镍、铬、锌、铅5种重金属随着污泥产品施用量的增加呈现先减少后增加的趋势,且在污泥产品中含量较高的铜、锌在0～20和20～40 cm土层中对照组皆显著高于4 kg/m²的处理（P<0.05）,砷和汞含量变化幅度不大。不同土层重金属总量随施肥量增加的变化趋势类似,并在0～20 cm土层4 kg/m²处理下出现最小值。重金属镉具有产生污染的潜在风险,且在4 kg/m²处理下潜在生态危害指数最低。其他重金属单独作用或8种重金属共同作用均为低生态风险。[结...     

城市污泥与花生壳制活性炭的重金属形态分析及生态风险评价

采用BCR提取法对以污泥和花生壳为原料制备的活性炭进行重金属形态分析,利用原子吸收法测定污泥热解前后Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的不同形态含量.结果表明,污泥中Zn的含量最高,Zn和Cu的含量超过了污泥农用标准.热解可使污泥中的可溶解态和可还原态重金属转化为性质稳定的残渣态重金属,在此基础上,利用重金属潜在生态风险指数法(IR)对污泥活性炭的重金属潜在生态风险进行评价,结果得出花生壳添加量为20％,热解温度为600℃条件下,制备出来的活性炭风险最小.同时证实Cd的潜在生态风险系数较大,在利用时应引起足够的重视.     

不同来源污泥重金属的含量特征及其风险评价

分别选择市区污泥、县城污泥、腐熟污泥作为研究对象,开展污泥重金属含量、生态风险及人体健康风险评价,为污泥资源化利用提供依据。结果表明:同类污泥中重金属平均含量均排序为锌(Zn)铜(Cu)铬(Cr)砷(As)铅(Pb)镉(Cd)汞(Hg),只有市区污泥中As的含量超过农用泥质A级标准(CJ/T 309—2009)。Cu、Zn、Cr、Cd在3类污泥中的含量、单因子污染指数和单因子潜在生态风险指数的平均值都表现为腐熟污泥市区污泥县城污泥。腐熟污泥、市区污泥、县城污泥中重金属内梅罗综合污染指数平均值分别为4.684、1.995、1.145,分别为重污染、轻度污染、轻度污染,腐熟污泥、市区污泥、县城污泥重金属综合潜在生态风险指数平均值分别为321.06、214.49、106.08,相应的综合潜在生态风险程度分别为重、中等、低。基于健康风险评价模型进行成人健康风险评价,腐熟污泥、市区污泥、县城污泥对成人非致癌综合危害指数分别为1.10×10~(-1)、5.13×10~(-2)、2.58×10~(-2),重金属多因子致癌综合危害指数分别为3.39×10~(-5)、4.77×10~(-5)、1.87×10~(-5)。县城污泥无论是生态风险还是对人类健康风险都最低。     

太行山南麓金属冶炼区土壤环境质量评价

以太行山南麓典型金属冶炼区为例,对其周边农田土壤—小麦系统重金属Pb、Cd、As和Hg含量进行了测定分析,依据相关质量标准,按照单因子污染指数法、地积累指数法及其综合指数法对土壤环境质量进行评价,利用克里格插值法对土壤重金属污染的空间变异特征进行了分析,并依据土壤—小麦系统重金属相关性,确定最终评价结果。结果表明,研究区土壤各重金属含量均值均超过当地土壤背景值,重金属Cd和Pb超标严重,且各重金属含量空间变异程度较大;单因子污染指数法评价结果表明研究区重金属污染程度CdPbAsHg,污染指数分别为4.58、3.57、0.99和0.18,其综合污染指数3.97,属重度污染;地积累指数法评价结果为CdPbHgAs,污染指数分别为4.06、2.53、1.47和0.31,地积累综合污染指数3.25,属强污染水平;2种评价方法中关于重金属Hg评价结果存在差异,依据土壤—小麦系统间重金属相关性,最终确定以单因子污染指数法及其综合污染指数法评价结果为研究区土壤环境质量评价结果。     

喀什污水处理厂污泥中重金属Cd和Pb的形态分析及风险评价

分析了新疆喀什市污水处理厂污泥的基本性质、污泥中重金属Cd和Pb的含量及形态,并利用地累积指数(Igeo)法和内梅罗指数法(PI)评估了污泥在土地利用过程中重金属的潜在生态风险。结果表明,该污泥有良好的农用价值。但是污泥中Cd的总量为5.48 mg/kg,此结果超过中国农用污泥中重金属的控制标准(酸性土壤中),主要形态为残渣态和可交换态,分别占44.34%和23.18%,生物可利用态含量较高,易被植物吸收利用,所以农用具有较大的风险。Pb含量在我国农用污泥中重金属的控制标准范围内,存在形态主要为残渣态,占82.64%,在污泥中较稳定;地累积指数法和内梅罗单项指数法的评估结果表明,污泥农用对土壤环境存在严重的潜在生态风险。     

城市污泥改良土壤的生态环境风险

应用不同处理的土柱试验,分别测定城市污泥和福建红壤混合基质经淋溶后,铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、砷(As)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr~(6+))、镍(Ni)等重金属和矿物油、可吸附有机卤化物、挥发酚、多氯联苯、总氰化物等有机物在基质中的含量,以及其在渗滤液中的浓度,并应用潜在生态危害指数法、内梅罗综合污染指数法分别评价污染物的生态环境风险。结果表明:土壤与城市污泥质量比为5∶4的试验处理中,基质重金属与大多数有机污染物含量最高,重金属综合污染均达到中等生态危害水平;单因子中Hg的潜在生态危害指数最大,污染水平达强生态危害水平,其余元素均处于轻度危害水平;渗滤液中各重金属与有机物浓度均低于我国地下水环境质量标准值,在CT5处理中Ni的污染指数为2.16,达到重度污染水平,其余重金属均处于清洁水平。因此,在利用城市污泥改良红壤时,要充分考虑不同的污泥施用量对土壤及地下水的生态环境风险。     

盐度对凡纳滨对虾生长和氮磷收支的影响

测定合肥市及周边蚌埠,阜阳,黄山,宿州等城市7个污水处理厂污泥、生物反应器活性污泥及污水中5种重金属Pb, Cr, Cu, Zn, Cd的含量;计算污水处理厂对污水中重金属的去除,及污泥重金属去除负荷;参比安徽省土壤重金属元素背景值和全球土壤沉积物重金属元素平均值,用潜在生态危害指数法对污泥中重金属作毒性分析、污染程度评价和潜在生态风险评价;对比国家污泥农用标准,给出污泥农用建议。结果表明不同背景值下,污染程度和潜在生态风险评价差异较大,以安徽省土壤重金属元素含量为背景值评价,单因子Cd的污染程度“极强”,使潜在生态风险处在“很强”范围;以全球土壤沉积物重金属含量平均值为背景值,评价潜在生态风险只有部分样品处在“很强”范围。     

合肥及周边城市污水污泥重金属含量和农用潜在生态风险评价

测定合肥市及周边蚌埠,阜阳,黄山,宿州等城市7个污水处理厂污泥、生物反应器活性污泥及污水中5种重金属Pb,Cr,Cu,Zn,Cd的含量;计算污水处理厂对污水中重金属的去除,及污泥重金属去除负荷;参比安徽省土壤重金属元素背景值和全球土壤沉积物重金属元素平均值,用潜在生态危害指数法对污泥中重金属作毒性分析、污染程度评价和潜在生态风险评价;对比国家污泥农用标准,给出污泥农用建议。结果表明不同背景值下,污染程度和潜在生态风险评价差异较大,以安徽省土壤重金属元素含量为背景值评价,单因子Cd的污染程度"极强",使潜在生态风险处在"很强"范围;以全球土壤沉积物重金属含量平均值为背景值,评价潜在生态风险只有部分样品处在"很强"范围。     

污泥对风沙土养分与重金属效应的淋溶模拟研究

[目的]探讨城市生活污泥在沙化林地利用的可行性。[方法]通过室内淋溶模拟试验,研究施用污泥对风沙土养分及重金属含量的影响。[结果]施加污泥模拟淋溶后,风沙土总氮、总磷、速效氮、速效磷在各土层含量显著增加,且0～20 cm土层增幅明显大于20～40、40～60 cm土层;各重金属(Cu、Cr、Pb、Zn)含量在0～20 cm土层增加显著,40～60 cm土层增幅较小。施用污泥淋溶后,风沙土内梅罗指数(0.67)虽低于国家林地土壤质量标准(0.70),短期内未对土壤造成严重污染,但若长期施用污泥,应注意各重金属特别是Cd的累积效应所带来的潜在危害。[结论]城市污泥在沙化林地的短期应用具有较好的可行性。     

Accumulation and bioavailability of heavy metals in a soil-wheat/maize system with long-term sewage sludge amendments

A long-term field experiment was carried out with a wheat-maize rotation system to investigate the accumulation and bioavailability of heavy metals in a calcareous soil at different rates of sewage sludge amendment. There are significant linear correlations between the contents of Hg, Zn, Cu, Pb, and Cd in soil and sewage sludge amendment rates. By increasing 1 ton of applied sludge per hectare per year in soil, the contents of Hg, Zn, Cu, Pb, and Cd in soil increased by 6.20, 619, 92.9, 49.2, and 0.500 μg kg–1, respectively. For Hg, sewage sludge could be safely applied to the soil for 18 years at an application rate of 7.5 t ha–1 before content exceeded the soil environmental quality standards in China(1 mg kg–1). The safe application period for Zn is 51 years and is even longer for other heavy metals(112 years for Cu, 224 years for Cd, and 902 years for Pb) at an application rate of 7.5 t ha–1 sewage sludge. The contents of Zn and Ni in wheat grains and Zn, Cu, and Cr in maize grains increased linearly with increasing sewage sludge amendment rates. The contents of Zn, Cr, and Ni in wheat straws and Zn, Cu, and As in maize straws were positively correlated with sewage sludge amendment rates, while the content of Cu in wheat straws and Cr in maize straws showed the opposite trend. The bioconcentration factors of the heavy metals in wheat and maize grains were found to be in the order of ZnCuCdHgCr=NiPbAs. Furthermore, the bioconcentration factors of heavy metals in wheat were greater than those in maize, indicating that wheat is more sensitive than maize as an indicator plant. These results will be helpful in developing the critical loads for sewage sludge amendment in calcareous soils.     

上海浦东部分蔬菜重金属污染评价

对上海市浦东新区4个非污灌的蔬菜园艺场和2个污灌区的蔬菜所含7种重金属进行检测,用国家蔬菜卫生标准计算单项污染指数并进行了评价。结果表明,4个蔬菜园艺场的蔬菜重金属单项污染指数均小于1,符合无公害食品要求。不同种类蔬菜对重金属的富集含量差异较大,绿叶菜类较其他蔬菜容易富集Cr、Cd、Hg、As,在实验中测出Cr、Cd、Hg、As的含量明显偏高。非污灌区园艺场的蔬菜重金属含量与污灌区菜地蔬菜重金属相比较,各污染指标差异显著。污灌区所采集的9个蔬菜样的Cu、Zn,Ph、Hg、As不超标,Cd、Cr超标率均为100％,其中8个菜样为轻度污染,1个为重污染,蔬菜污染主要与在污灌区种植有关。因此,农田污水灌溉要严格执行灌溉水质标准,禁止盲目灌溉,防止土壤和蔬菜的污染。     

城市污水污泥土地利用评价

土地利用是资源化利用城市污水厂污泥的有效途径,污泥中含有丰富的氮、磷、钾和有机质等肥力成分,随污泥中的营养成分一起进入土壤的还有其中的重金属。污泥和污泥堆肥的土地施用可以促进植物的生长、提高作物的产量以及明显改善土壤的物理和生物学性质。然而污泥中的重金属元素是限制其大规模农田利用的重要因素。污泥和施污土壤中重金属形态的研究可以用来评价土壤中重金属的生物有效性以及它们在土壤中的移动性。     

施用污泥对土壤中重金属含量的影响

随着城市污水处理厂数量的迅速增加,污泥的处置及其环境影响受到越来越多的关注。污泥土地利用因具有处理费用低廉及高效性的特点,已成为重要的污泥处理方式。然而污泥中的重金属元素是限制其大规模农田利用的重要因素。施污土壤中重金属的形态研究可以用来评价土壤中重金属的生物有效性以及它们在土壤中的移动性。用修正BCR三步连续提取法进行分步提取研究了施污后的水稻田土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布状况。与对照相比,在直接施用污泥的水稻田土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的含量显著增加。但即使是在施污60t/hm2的土壤中,Cu、Pb、Zn的含量亦远低于中国土壤环境质量标准。在施污的水稻田土壤中4种重金属元素的形态分布规律为:残渣态>可氧化态>可还原态>可交换态和弱酸溶解态。这些重金属元素在水稻田土壤中相对稳定性顺序为Zn>Cu>Cd=Pb。     

城市污泥中的重金属形态及其对潮土酶活性的影响

采用盆栽土培试验，研究了城市污泥的施用对土壤肥力及酶活性的影响。结果表明：城市污泥中的重金属主要以非交换态存在，污泥的施用能提高土壤中的重金属含量；污泥的施用可以明显提高土壤肥力，增加土壤中脲酶，多酚氧化酶及中性磷酸酶的活性。经过两季作物的污泥施用未发现严重的土壤重金属污染。     

生物淋滤脱除污泥重金属镉的试验研究

城市污水污泥中含有植物所需的大量营养元素,农业资源化利用潜力巨大,但污泥中的重金属含量常常超标,重金属会在土壤和水体中迁移,对生态环境存在污染风险,有必要采取一定的措施脱除污泥中的重金属以提高污泥土地利用的安全性。针对石家庄桥西污水处理厂污泥含镉量高的特性,以单质硫、七水硫酸亚铁及其混合物为底物加入污泥中震荡培养,根据酸化效果筛选出最佳底物,通过对污水污泥加富培养和驯化制成接种物,初步研究了初始pH值、接种物浓度、转速对镉的脱除效果,结果表明,以7.5g/LS+2.5g/LFeSO4·7H2O为底物,含固率8%的污泥在初始pH值6.0,接种物浓度10%,转速180r/min的条件下淋滤60h,污泥中镉脱除率达94.6%。采用生物淋滤方法可以有效脱除污泥中的重金属。     

土壤镉生物毒性的影响因素研究进展

近年来,随着工业三废排放和污水污泥农用的增多,土壤镉污染问题日益严重,而土壤中过量的镉会对作物产生毒害,尤其是在可食部分的残留将会通过食物链危害人类的健康,为此,国内外专家对镉污染毒性的影响因素进行了广泛深入的研究,本文对这些研究取得的成果和存在的问题进行了综述。