施用污泥堆肥对土壤环境及高羊茅生长的影响

以上海曲阳水质净化厂污泥堆肥为研究对象,采用盆栽和土柱模拟的方法研究了污泥堆肥土地利用对土壤环境和植物生长的影响。结果表明,污泥堆肥和滩涂土混配后可降低土壤pH值,提高土壤养分含量,增加高羊茅生物量,同时也增加了土壤Ph、Cu和Zn3种重金属元素含量,但各混合土壤中重金属含量均远低于土壤环境质量Ⅱ类标准。另外,污泥堆肥混配土壤基本不存在病原菌扩散的风险;土柱淋溶试验表明,污泥堆肥施用比例为10％时,不会导致地下水NO3-N和重金属含量超过地下水Ⅱ类标准。综上,污泥堆肥施用比例只要控制在10％以内,可安全进行土地利用。     

城市污泥和污泥与垃圾堆肥的农田施用对土壤性质的影响

本利用太原市污泥和污泥堆肥分别作肥源进行了二年的盆栽试验和田间试验，结果表明：每公顷施污泥７５ｔ和污泥堆肥２４０ｔ时，土壤中的Ｃｕ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｎｉ等有害金属含量未超过土壤的安全控制标准，随着污泥及污泥堆肥用量的增加，土壤中可供植物吸附的氮，磷，有机质等营养成分相应递增。污泥和污泥堆肥的施用不同程度的提高了土壤水分含量，田间持水量和阳离子代换量等，从而改善了土壤的物理性质     

污泥秸秆堆肥施用量对苋菜生长和重金属积累的影响

采用盆栽方式,设置污泥堆肥施用比例为0%、33%、50%、66%、100%(体积比)的5个处理,研究污泥秸秆堆肥产物施用量对苋菜生长状况及重金属积累的影响。结果表明:堆肥产物对苋菜种子发芽没有显著影响;堆肥施用提高了土壤全氮、全磷和有机质含量,从而使苋菜株高、冠幅、鲜重增加;有机肥施用量的增加导致苋菜Hg、Cd含量升高,Cr含量降低,但各处理的苋菜Hg含量均未超标。在堆肥产物的农用实践中,应充分了解土壤重金属背景值,要降低重金属在作物体中的积累,污泥堆肥施用量不宜超过50%;还需根据基质重金属含量选择适宜的品种,减少植物对重金属的吸收富集。     

施用污泥堆肥对作物和土壤的影响

污泥中的有机质、营养成分可为农业生产提供重要的有机肥源,但污泥中重金属是制约污泥农用的重要因素,为检验污泥堆肥施用后对作物及土壤的影响,文章对污泥与稻草或木屑堆肥的产品进行了盆栽试验研究。结果表明,污泥与稻草或木屑的堆肥作为肥料施用于萝卜（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）和菜心（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｐａｒａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）,产量明显提高,部分堆肥产品增产效果优于化肥,且后效明显。堆肥施用使土壤中有机质、各养分含量增加,微生物活动增强、数量增加,然而作物和土壤中的重金属含量也有不同程度的提高。     

生物强化技术在污泥堆肥处理中的效果

为了探究生物强化技术在污泥堆肥处理中的优势,以接种量分别为0.2%和0.4%的复合生物菌剂研究对污泥堆肥的作用效果,分析了温度、有机质含量、铵态氮、硝态氮、重金属含量、蛔虫卵死亡率和种子发芽指数(GI)的动态变化,结果表明:接种复合生物菌剂处理较对照组(CK)对堆肥指标有一定的影响,能够提高堆体升温速率及延长高温持续时间、加速有机质的降解、促进铵态氮与硝态氮的转化、降低重金属含量、提高蛔虫卵死亡率、提高种子发芽指数,其中复合生物菌剂接种量为0.4%时作用效果较为明显,有利于污泥堆肥。     

污泥堆肥对盐碱土土壤环境和作物生长的影响

以城市污水处理厂污泥堆肥为研究对象,采用盆栽试验方法研究不同用量(0%,5%,10%,20%)污泥堆肥施入盐碱土后,对玉米、大豆生长情况及土壤环境的影响。结果表明,施用污泥堆肥可降低盐碱土pH值和总盐含量,提高土壤养分及酶活,增加土壤微生物量碳、微生物量氮,同时施用污泥堆肥土壤重金属Zn、Cu含量增加,当施用量为20%时,土壤Zn含量超标。另外,玉米和大豆在污泥堆肥施用比例分别为10%和5%时长势最佳,且作物籽粒中重金属含量在国家食品卫生标准范围内。     

绿化植物废弃物和污泥的堆肥特性研究

绿化植物废弃物和污泥不同比例的堆肥实验显示其质量比为5∶4时堆肥升温快,高温持续时间最长;全碳和全氮含量在堆肥14 d后都有明显的降低;NO3--N的含量变化不大;NH4+-N的含量降低;堆肥的富里酸(FA)快速降低,胡敏酸(HA)先略有降低,然后快速增加;而种子发芽指数在14 d后均超过了0.8;最终腐殖质化参数(HI)为2.71,腐殖化速率(HR)为14.87%,CFA/CO=10.8;重金属的含量符合相关堆肥标准要求。绿化植物废弃物的高木质素含量决定了C/N、T值(终点C/N)/(初始C/N)、NH4+-N/NO3--N不宜作为其腐熟评价指标,但温度、NO3--N和NH4+-N、腐殖化参数、种子发芽指数可作为绿化植物废弃物和污泥混合堆肥的腐熟评价指标。绿化植物废弃物和污泥混合堆肥效果取决于污泥的添加量,含水量高的污泥用量过多会影响堆肥效果。绿化植物废弃物和污泥综合利用对控制堆肥质量,提高废弃物综合利用,促进城市节能减排有重要意义。     

污泥混配土淋溶液中pH、氮磷及重金属含量的动态变化

以北京市大兴区庞各庄镇污水处理厂的堆肥污泥、生污泥和通州区的熟土为对象,探讨污泥混配土淋溶液中相关指标的动态变化.结果表明,生污泥、堆肥污泥和熟土混配后可降低土壤pH值,增加土壤全氮、全磷含量,同时也增加了土壤中重金属As、Cd、Ni、Cu、Ph的含量,生污泥系列淋滤液中Pb对地下水造成污染的可能性最大;堆肥污泥系列淋滤液中给地下水带来污染可能性最大的因子是As.但各处理中重金属的污染程度都很低,基本符合国家第II类地下水水质标准,因此淋滤液中的重金属基本不会对地下水造成污染.     

城市污水污泥和固体生活废弃物堆肥的利用

<正> 在研制城市污水污泥和固体生活废弃物堆肥的利用技术时,首先要测定其成分中的重金属对土壤可能产生的生态污染的程度。把城市污水污泥和固体生活废弃物堆肥施于作物,在重金属含量极低时,作物的增产将最高。     

生活污泥对滩涂土壤性质和苏丹草生长及重金属累积的影响

滩涂盐土农业利用的主要障碍是盐分含量过高和缺乏有机质。施用生活污泥可快速提高滩涂土壤有机质含量,加快土壤熟化,但由于担心污泥含有一定量的重金属,其施用受到一定的限制。采用盆栽苏丹草的试验方法,研究滩涂盐土施用不同量的生活污泥后对土壤性质、植物生长和对重金属累积的影响。结果表明,生活污泥施用于滩涂盐土后降低了土壤pH值,提高了EC值和总盐含量;苏丹草的出苗率、株高和鲜重增加;施用污泥提高了苏丹草植株中全氮、全磷及叶绿素的含量,且随施用量的增加而增大,但对植株中全钾的含量无显著影响;苏丹草中Zn、Cd含量随着污泥施用量增加呈增长的趋势,但Pb、Ni、Cu含量变化不大。在试验条件下,所施用污泥中重金属向苏丹草体内转移的比例介于0.13%-13.44%之间。就该种土壤而言,要更为注意含Pb量较高的污泥施用,而Cu则是最为安全的。总体考虑,一次性施用干污泥应控制在8t·667m^-2以下。     

生物固体的应用及其对重金属的影响研究

本介绍了近年来美国和欧洲对生物固体（废水处理的副产物）的研究情况。研究表明：生物固体施用于农田、林地等、可促进植物生长；生物固体的来源、性质及土壤、气候、植被等都会对施用地重金属的含量、吸收、移动及形态产生影响；植物吸收重金属受土壤有机质含量，阳离子交换量，ｐＨ、质地，铁和锰氧化物等的影响；生物固体中绝大部分重金属在施用土壤后就被有机质，碳酸盐结合为稳定的，难移动的形式，被固定的量与土壤ｐＨ、粘     

污泥堆肥对迎春和紫穗槐生长的影响及其施用量确定

采用盆栽土培试验的方法,研究了污泥堆肥对水土保持措施常用植物迎春(Jasminum nudiflo-rum)和紫穗槐(Amorpha fruticosa)生长的影响。结果表明,迎春和紫穗槐在污泥堆肥施用比例分别为栽培土量的0~5%和0~10%时,株高、冠幅及植物干重均随污泥堆肥施用比例的增加而增加。施用适量的污泥堆肥有利于植物的生长。并根据重金属不同形态的环境风险引入毒性响应系数,最终确定了北京市通州区污泥堆肥合理施用量为3.62 t/(hm2.a)。     

连续施用无害化污泥堆肥对沙质潮土肥力的影响

【目的】 研究连续施用无害化污泥堆肥对土壤肥力和环境质量的影响,为无害化污泥资源化利用提供理论依据和技术支撑。 【方法】 通过2013—2015年田间定位试验,每年按照当地农民施肥量在小麦和玉米季分别施用N 225 kg/hm2、P₂O₅ 86 kg/hm2和K₂O 113 kg/hm2 (CK) 基础上,施用无害化污泥堆肥15 t/hm2 (W1)、30 t/hm2 (W2) 和45 t/hm2 (W3),共四个处理,每个处理3次重复。小麦、玉米收获后,采集0—20 cm土层样品,测定常规土壤理化性质、重金属含量以及微生物量碳氮 (SMBC、SMBN)。采用内梅罗指数法计算土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾分肥力系数IFI_i,以及土壤综合肥力指数 (integrated fertility index,IFI)。 【结果】 1)施用污泥堆肥处理IFI在试验的第三年 (2015年) 玉米季达到最大值,与CK相比,W1、W2和W3处理IFI分别显著提升了57.3%、95.2%和127.5% (P < 0.05),说明连续施用污泥堆肥可以有效提高土壤肥力水平,其中W3处理效果最明显。2) SMBC和SMBN含量随污泥堆肥施用时间增加而增加。相同作物同一污泥堆肥施用量处理,第三年 (2015年) 的SMBC和SMBN含量均显著高于第一年 (2013年)。W1、W2和W3处理SMBC含量在2015年小麦季达到最大值,较CK分别显著提高了109.9%、176.2%和216.8% ( P < 0.05);W1、W2和W3处理SMBN含量在2015年玉米季达到最大值,较CK分别显著提高了55.6%、100.5%和162.3% ( P < 0.05)。3)施污泥堆肥处理的土壤和植物籽粒中重金属含量分别低于国家环境质量二级标准 (GB15618—1995) 和国家农产品质量安全规定的限量值。根据土壤肥力分级参考标准 (NY/T 391—2000),2015年玉米季W2和W3处理的土壤肥力已经达到I级,培肥作用显著,但长期大量施用导致的土壤重金属累积风险还需长期监测。 【结论】 施用重金属含量达到国家标准的无害化污泥堆肥,可以在短期内有效提升沙质潮土的土壤肥力质量,改善土壤微生物学特性。本试验条件下,连续施用45 t/hm2污泥堆肥效果最显著,沙质潮土的土壤肥力质量在第三年就达到I级,此时土壤和作物籽粒中重金属含量均低于国家相关标准限值。长期大量施用是否会带来重金属累积还需继续监测。      

美国污水污泥的研究和利用概况

污泥是污水处理的副产品,它含有植物营养成分及大量有机质,既可增加植物生产,又可改良土壤.在美国将污泥作为一种资源,广泛用于农田、林地、育苗、观赏植物、草皮、公园、高尔夫球场,并进行了大量的研究.此外还用于垦荒地、填埋矿坑、固定海滩、用于建筑供游乐的海岛等.另一方面,污泥中含有病原菌、寄生虫、重金属及有毒有机物等,应防止对食物及地下水的污染,对农田施用必须经过细心试验. 把污泥与城市垃圾、锯末、秸秆等堆制肥料的方法与效果进行了大量研究.在美国,市场上已有数十种商品污泥堆肥出售.     

城市污泥与调理剂混合堆肥过程中有机质组分的变化

【目的】研究城市污泥堆肥过程中各项有机质组分及碳、 氮在堆肥过程中的形成与转化,以期改善堆肥的生物有效性,促进其土地利用。【方法】在工厂规模化下,以城市污泥、 蘑菇渣锯末以及返混料按照6∶3∶1的质量比混合形成堆肥物料,辅以强制通风措施和翻抛,进行为期18 d的高温堆肥试验。堆肥期间定期采样,测定指标包括温度、 C/N值、 pH、 含水率、 有机质降解率、 水溶性组分、 半纤维素、 纤维素和木质素,研究堆肥期间不同阶段堆肥物料中有机质组分的动态变化。【结果】堆体温度随着发酵时间的延长呈现先升高后降低的趋势,最高温度达到71.3℃; 含水率由60.7%降低到51.4%,pH呈现先升高后降低的趋势,总体处于6.0~7.5之间; 总有机碳含量持续下降,氮素含量表现为高温期持续下降随后呈上升的趋势; 初始阶段,堆肥物料中四种成分含量分布为: 水溶性组分纤维素半纤维素木质素,至堆肥结束变化为: 纤维素水溶性组分木质素半纤维素,经过堆肥之后水溶性组分及半纤维素含量分别由39.5%和20.1%下降为27.9%和14.4%,纤维素含量由初始的21.8%上升至29.5%,木质素含量相对稳定不变。物料经过堆肥化处理后达到腐熟标准,水溶性组分和半纤维素含量分别降低了38.6%和38.8%,纤维素和木质素含量在高温期分别降解了11.7%和18.5%; 物料总量降低了9.8%。水溶性组分的主要降解阶段为高温期,期间降解部分占总降解量的65.5%; 半纤维素的主要降解阶段为稳定期,稳定期降解部分占总降解量的69.1%,且有继续降解的趋势; 纤维素和木质素仅在高温期有少量降解; 氮素则表现为高温期铵态氮的损失及稳定期硝态氮的积累。【结论】堆肥化处理在实现污泥减量化基础上,污泥中有机质得到了稳定化,有利于城市污泥的土地利用。     

蚯蚓活动对城市生活污泥重金属的影响

采用塑料温棚内垄式堆积污泥培养蚯蚓方式,研究了蚯蚓处理对污泥重金属的影响。结果表明,污泥经蚯蚓处理后,理化性质发生了显著的变化,污泥的pH值、有机质、总氮和总磷都有不同程度的降低;蚯蚓能吸收富集污泥中的重金属,其中对重金属Cd有较强的富集能力;蚯蚓处理使污泥中重金属含量均出现不同程度的下降,重金属Cr、Zn、Pb、Cd、Cu、Ni分别减少27.98%、31.46%、32.81%、13.85%、23.86%和22.92%。利用盆栽试验,研究了污泥施用于土壤后生菜体内重金属积累的情况,结果表明,生菜体内重金属Zn、Cu、Pb和Ni的含量为污泥处理高于蚓粪处理;Cr和Cd则分别为差异不显著和略有降低。     

污泥农用对土壤和作物重金属累积及作物产量的影响

以3 a定位试验为基础,比较3种不同处理的污泥肥料（消化污泥、污泥堆肥及污泥复混肥）农田施用下土壤养分、土壤和作物籽粒中Mn、Cu、Zn、Pb、Cd 5种重金属的积累以及作物产量的变化情况,以阐明污泥农用对土壤及作物的影响。研究表明,3种污泥肥料提高了土壤中氮素和有机质的含量;与空白和普通化肥处理相比,3种污泥肥料增加了土壤中Mn和Cu的含量,而对土壤交换态重金属含量没有显著影响;3种污泥处理均增加了小麦籽粒中Zn的含量;相对普通化肥处理,3种污泥肥料处理对小麦和玉米产量均无显著影响。合理施用污泥肥料可以有效地提高作物产量;污泥肥料施用对土壤重金属有一定累积效应,但短期施用对土壤比较安全。     

污泥中重金属的环境活性及生态风险评估

研究了湖南省长沙市、株洲市和常德市10个污水处理厂剩余污泥中As,Cd,Cu,Ni,Pb,Zn的含量和形态特征,并利用潜在生态危害指数法对污泥农用过程中重金属的生态风险进行了综合评价。结果表明,城市污泥中富含有机质及N,P,K等养分,然而,污泥表现为以Cd为主的多金属污染,不能直接农用。污泥中Cd含量为1.43～260mg/kg,以可还原态为主,占全量比例高于28.9%;As,Pb的可还原态,Ni,Zn的酸可溶态和可还原态,Cu可还原态和氧化态所占比例较高,表明污泥中重金属的潜在环境活性较高。风险指数评价结果表明,污泥中Cd和As是潜在的强生态风险元素;以工业废水处理为主的污水处理厂污泥重金属单因子生态风险相对较高,且综合潜在生态风险严重。     

用固定剂减少污泥中重金属污染土壤的研究

该研究将加有重金属固定剂的污泥装入废弃塑料容器制成施肥器，利用人工淋水或自然降水，使污泥中的养分从施肥器中流入土壤，而重金属被固定在污泥中，减少重金属土壤污染，再收集处理残渣，防止二次污染。通过淋滤试验和种植油麦菜、蕹菜的盆栽试验得出以下结论：硫酸钾作为固定剂和污泥混合，不仅肥效好，作物产量高，而且污泥重金属被水淋出量少，植物体内重金属的含量低。该文为污泥合理农用提供了新方法，同时充分利用了废弃塑料容器等废弃物，成本低而收效显著。     

污泥与秸秆掺烧过程及污泥灰中重金属含量分析

焚烧是处理污泥的一种有效方式，但处理过程中会产生重金属等污染物，若对焚烧后的污泥灰进行填埋等处理会污染土壤，因此降低污泥灰中重金属含量是亟待解决的问题。基于此，在一台实验室规模的管式炉中，研究了350～650 ℃下污泥与玉米秸秆的掺烧反应。主要目的是探究不同温度及秸秆掺混比对燃烧灰中8种重金属（Zn、Mn、Pb、Sb、As、Ni、Cr、Cu）含量的影响。结果表明：在试验工况下，随着秸秆的添加，灰中重金属Zn、Pb、Sb含量减少，350 ℃纯秸秆与纯污泥的燃烧灰相比三种重金属的含量分别降低了93%、90%及82%；在温度350～550 ℃下，Mn、Cr在掺烧灰中的含量比污泥或秸秆单独燃烧时高，350 ℃混烧灰中这两种重金属的含量分别比纯秸秆灰高出了20%及37%。而Ni、Cu的含量却相反，450 ℃掺烧灰中这两种重金属含量分别比纯秸秆灰中含量低了30%及50%。随后，借助XRD等测试手段探究了灰中重金属含量变化的原因。结果表明：秸秆灰中含有较多的KCl，350 ℃时高达45.4%，其通过化学反应转化为HCl，而后与重金属发生反应形成氯化物，促进重金属Zn、Pb、Sb的挥发。而掺烧灰中未发现KCl，这表明掺烧有助于KCl的转化，促进了Cu、Ni的挥发；同时，研究表明秸秆掺烧也有助于硅酸盐的分解，生成大量SiO2，其含量在650 ℃掺烧灰中可高达76.4%，这有助于Mn、Cr在掺烧灰中的保留。最后，基于试验数据利用多种函数拟合以建立混烧灰中重金属含量与反应条件间的关系，结果表明二者遵循Poly2D函数规律，进而可预测不同燃烧条件下秸秆与污泥掺烧灰中重金属的含量，从而对混烧灰的填埋风险进行评价。该研究可为污泥资源化处理提供技术支撑。