污泥土地利用途径分析

污泥中含有丰富的氮、磷和有机质等肥力成分,土地利用是污泥处置的主要途径。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。文章概述了提取土壤中重金属元素的主要方法及污泥土地利用的方式。     

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。     

桧柏富集重金属研究初报

在塑料大棚内采用小区试验，对５年生桧柏施以不同量的污泥，研究重金属在土壤──植物系统中迁移、蓄积特性，以及对桧柏生长的影响。试验结果表明，污泥施量与土壤中重金属含量，土壤与植株内重金属含量存在显著线性相关关系，重金属在土壤──桧柏系统中的迁移能力依次为Ｃｄ＞Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｈｇ＞Ｃｒ＞Ｐｂ，重金属在桧柏体内蓄积分配规律为幼根＞叶片＞老根、茎；施用污泥能显著促进桧柏生长，而不会造成重金属伤害；污泥的林地和园林绿地利用有着广阔的应用前景。     

共消化污泥施用对贫瘠土壤性质和蔬菜品质的影响

将市政污泥、餐厨垃圾和果蔬垃圾的共消化污泥进行农业利用,通过分析土壤和蔬菜中营养元素和重金属含量,研究共消化污泥对土壤营养元素变化、蔬菜养分吸收、土壤重金属累积、蔬菜重金属积累的影响。结果表明,共消化污泥施用显著提高了土壤有机质、总氮、总磷含量,且提高幅度与共消化污泥的施用量呈线性关系,同时促进了蔬菜对氮、磷的吸收和利用,但土壤总钾含量和蔬菜对钾的吸收受共消化污泥施用影响较小。共消化污泥施用后,土壤中Zn、Cu和Cd含量增加,尤其是Cd含量增加较明显,并且在蔬菜中累积,但土壤重金属含量均低于土壤环境质量标准二级标准规定的限值,蔬菜可食部分中Cu、Zn、Cr和Cd含量均低于食品中污染物限量规定的限值。因此,在共消化污泥农业利用过程中,仍需重点关注重金属含量的变化和累积。     

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。     

污泥在农业上的利用

本文为污泥在农业上的利用的一篇综述。文中讨论了污泥的养分组成和有害因素,并重点说明了在污泥施用后,重金属在土壤中的变化、移动、植物的反应,以及施用污泥的安全限制和指导原则。     

城市污泥改善沙质化土壤的研究进展

城市污泥可以改善沙质化土壤结构,提高沙质化土壤理化性质。针对目前土壤沙化和荒漠化的生态问题,结合城市污泥有机质含量、微生物含量高等特性,本文概述了目前城市污泥改良沙质化土壤的研究现状,其对土壤理化性质、微生物活性的影响,以及采用城市污泥进行沙质化土壤修复对种植植物的影响和对生态环境的潜在风险。并对今后开展城市污泥改善沙质化土壤的研究进行展望,以利于更好地促进城市污泥堆肥在沙质化等贫瘠土壤中的应用,实现城市污泥资源化利用的同时还可促进沙化土壤生态可持续发展。城市污泥含有丰富的有机质、微生物等养分同时也富含重金属等有害成分,利用其改良沙质化土壤时,如何选择城市污泥衍生物、如何确定施入量、施入时间等城市污泥施用的相关安全性研究可能会成为未来研究的重点。     

污泥土地利用对环境的影响

污泥中含有丰富的有机质及氮、磷等养分，土地利用是污泥处理的重要途径之一。由于污泥的含水率很高，易腐烂发臭，且含有病原菌、重金属及毒性有机物等，在土地利用之前进行稳定化处理是必要的。在污泥的稳定化处理方法中以堆肥化处理较符合我国国情。污泥的土地利用对土壤物理、化学及生物学性质有明显的改良作用，可促进植物生长，提高产量及品质。同时，由于污泥中的重金属及丰富的氮素，使用不当，可导致重金属在土壤与植物中的积累，过量的硝态氮可能污染地表与地下水。     

植物对城市污泥改良土壤中重金属的富集

通过室内盆栽试验、现场小区试验,研究利用城市污泥改良土壤后,油麦菜、黄婵2种植物的生长状况及它们对土壤中重金属元素的富集作用。结果表明:利用污泥改良土壤后,试验组植株的各项生长指标均优于对照,盆栽试验中土壤与污泥混合比为5∶2、5∶3(干质量比)时试验组植株长势较好,小区试验中土壤与污泥混合比为8∶2、7∶3(干质量比)时试验组植物长势较佳;2组试验中重金属元素在植物中均有不同程度累积,黄婵中重金属元素累积量高于油麦菜,且大部分重金属含量已经超过食品中重金属含量标准值。因此在利用污泥改良红壤时,要控制污泥施用量,避免对土壤环境及种植作物造成重金属污染。     

城市污泥和污泥垃圾堆肥作为肥源对作物重金属积累的影响

本文利用太原市污泥和污泥堆肥分别对谷子、玉米和白菜进行了两年的盆栽和田间试验。结果表明：每公顷施污泥７．５万公斤和污泥堆肥２４万公斤时，植物可食部分和茎秆中的铅、镉、汞、砷等重金属元素的含量均未超过国家食品卫生标准。影响污泥与污泥堆肥的重金属向植物体转移、积累的主要因素是：可供植物直接吸收利用的重金属形态、有机质及ｐＨ值。在一般情况下，污泥及土壤中的可给态重金属元素含量愈低，有机质和ＰＨ值愈高，其重金属元素越不易向植物体内转移与积累。     

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。     

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。     

杨凌城市污泥重金属环境风险评价及合理施用量研究

为科学确定污泥施用量和评价污泥中重金属的环境风险,根据重金属不同形态的环境效应引入毒性响应系数确定了污泥的合理施用量,并采用单项污染指数、内梅罗综合指数和地积累指数对污泥中重金属的污染程度进行了评价.初步确定杨凌城市污泥合理施用量为4.04 t/（hm2·a）,Cd是限制该地区污泥施用的最主要因素,该方法突出了重金属形态的重要性,弥补了以往对重金属只进行总量控制的不足.     

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.     

施用污泥堆肥对木槿生长的影响研究

以城市污水处理厂堆肥污泥为研究对象,采用田间小区实验方法开展了污泥土地利用对土壤环境和植物影响的研究。结果表明,污泥土地利用可显著提高土壤中氮、磷及有机质的含量,污泥用量为10%、30%和50%时均不同程度地促进了木槿的生长发育,地上生物量比对照分别提高12.8%～200.8%、23.9%～134.1%和16.4%～112.3%,地下生物量分别提高13.7%～253.9%、16.4%～132.2%和9.3%～123.5%。污泥施用量只要控制在10%以内,污泥中重金属不会对土壤环境产生不良的影响。     

陕西杨凌污水处理厂污泥成分月际变化及其土地利用探讨

为了合理解决杨凌污水处理厂污泥的处置问题,推动城市污泥的资源化和无害化利用,通过现场调查采样及室内分析的方法,对杨凌污水处理厂污泥中的N、P、K和有机质及重金属Ni、Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、As、Hg进行了10个月(2005-02~11)的连续监测。结果表明,污泥中含有较高的有机质、全氮、全磷,其含量分别为361.41~529.38,20.13~35.42及3.11~7.48 g/kg;重金属Ni、Cd、Pb、Zn、Cu、Cr和As的含量分别为22.86~38.03,0.68~5.07,29.53~76.16,297.42~313.73,124.37~200.66,43.23~255.00及6.02~15.97 mg/kg,Hg含量在此期间未检测出;重金属含量均未超过我国污泥农用控制标准。污水污泥的水浸出液pH值为6.78~7.01,为微酸近中性。重金属活性的大小顺序为:Ni>Cd>Pb>Zn>Cu>As。对杨凌污水污泥成份动态监测结果表明,该污泥是优质的有机肥源,可以经过进一步稳定化处理后在农田和林地施用。