焦作市城市污泥中重金属的形态分布及生态风险评价

为研究城市污泥中重金属的形态分布及其对污泥农用的潜在风险,以焦作市城市污水处理厂沉砂池污泥和压滤机房污泥样品为研究对象,采用修正的 BCR分步提取法分析了 Cr、Pb、As、Cu、Zn、Ni元素的形态分布状况,并利用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了重金属的潜在生态风险。结果表明,焦作市城市污水处理厂沉砂池污泥和压滤机房污泥中6种元素含量均在我国污泥农用控制标准范围内。与沉砂池污泥相比,压滤机房污泥中各元素的总含量以及各元素的可交换态所占百分比均较高,除Cr以外的5种元素的残渣态所占百分比则相对较低。6种元素中,Pb的残渣态含量最高,分别达到了85.69％（沉砂池污泥）和82.25％（压滤机房污泥）,可交换态含量最少（沉砂池污泥为0.29％,压滤机房污泥为1.25％）,表明污泥中的 Pb元素稳定性最强,活性最低;Ni的可交换态所占百分比最高,分别为4.00％（沉砂池污泥）和15.53％（压滤机房污泥）,残渣态所占百分比最小,分别为24.34％（沉砂池污泥）和19.56％（压滤机房污泥）,表明污泥中Ni元素具有较强的迁移性和生物可利用性,在污泥农用时应引起注意。从地累积指数法评价结果来看,污泥中Cr、Pb、As、Cu、Ni属于清洁水平,Zn属于中度污染;从潜在生态危害指数法综合评价结果来看,污泥中6种元素均属于低风险,可进行污泥农用。     

兰州市城市污水处理厂污泥中重金属形态分布特征与潜在生态风险评价

通过现场调查采样及室内分析,研究了兰州市七里河安宁污水处理厂和雁儿湾污水处理厂污泥中重金属的形态分布特征,并对其进行了潜在生态风险评价.结果表明,污泥总体呈高有机质、高全N和有效P、高微量营养元素,且Cu、Zn、Cd、Pb、Ni 5种重金属的含量均低于污泥农用控制标准,具有很好的农用价值.污泥中Zn、Cd、Pb主要以有机结合态和残渣态存在,而Cu、Ni可交 换态所占比例较高,分别为14.95%和14.41%,不稳定态所占比例分别为41.12%和31.04%,表现出较高的生物活性和可利用性.七里河和雁儿湾污泥中重金属的潜在生态风险属于低度风险;Cd、Cu是污泥中重金属潜在生态风险的主要贡献者,在污泥处理处置时应引起高度重视.     

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.     

城市污泥堆肥过程中重金属形态的特征变化

采用分步提取法提取污泥样品中的重金属,并采用等离子发射光谱仪测定各态重金属的含量。结果表明,堆肥后多数重金属的形态发生了明显变化,其主要存在形态为比较稳定的残渣态。     

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。     

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。     

香溪河沉积物重金属形态分布特征及生态风险评价

于2016年6月,在三峡库区香溪河流域设置5个样点,采集30个样品,通过五步连续提取法对Pb、Cd、Cu、和Cr重金属总量及形态进行分析,运用聚类分析法探讨香溪河流域沉积物各重金属的分布特征,利用基于形态学研究的次生相和原生相比值法对香溪河沉积物中重金属进行了生态风险评估。结果表明:研究区域重金属的变异系数大小为PbCdCuCr,聚类分析将样点分为三类,其中贾家店(XX04)为一类,三岔沟(XX01)、水库干流与香溪河交汇处(XXCJ)为一类,峡口(XX06)、平邑口(XX08)为一类;形态分析表明,Cu主要以有机物及硫化物结合态和残渣态存在,Pb主要以碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态以及残渣态存在,Cd主要以可交换态与残渣态存在,Cr主要以残渣态存在;生态风险评价表明,样点XX04与XX06上Cd的污染最为严重,大部分都在中度污染以上。综合评价得出,Cd是香溪河沉积物污染较为严重的重金属。     

黑龙江生态省土壤重金属分布特征及其生态风险评价

测试了黑龙江生态省主要城市土壤中汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)和锌(Zn)的含量,并研究了其分布特征,采用内梅罗综合指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对黑龙江生态省中的土壤重金属污染环境质量和潜在生态风险进行了评价。结果表明,以《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中标准值的二级标准(6.5相似文献   

百色不同功能区土壤重金属形态分布及其生态风险评价

在百色城区及周边县城选择城市中心区、矿区和工业区采集土壤,分析其重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn)的含量及存在形态.结果表明,城市中心区土壤的重金属含量处于无污染水平,属于轻微生态危害程度;而工业区和矿区土壤的重金属含量超出百色土壤背景值,污染较严重,属于极强生态危害程度,其中Cd对土壤RI的贡献最大.不同功能区土壤重金属的分布形态特征既有相似性又有差异性.城市中心区、工业区与矿区土壤中,Cd的可交换态含量较高,占总量的18.2％～29.5％;Mn则主要以铁-锰氧化物结合态和残余态的形式存在;其余重金属元素(As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)以残余态为主,占总量的70％以上.     

珠江三角洲湿地污泥重金属污染特征及风险评价

采用ICP-MS分析法研究珠江三角洲湿地污泥中重金属(Zn、As、Cd、Hg、Pb、Cu)污染状况及特征,并利用综合污染指数法和地累积指数法对重金属污染状况进行综合评价。结果表明,(1)珠江三角洲湿地污泥中Pb和Zn占重金属总量比例最高,Hg和Cd占重金属总量比例较小,各重金属含量均在质量标准范围之内,污泥中各重金属含量基本表现为冬季秋季夏季春季。(2)珠江三角洲湿地污泥中p H值依次表现为冬季秋季夏季春季,各季节之间差异均显著(P0.05);有机质、全氮和全钾含量基本表现为冬季秋季夏季春季,全磷含量各季节之间差异不显著(P0.05)。(3)Pearson相关性分析可知,珠江三角洲湿地污泥中p H值与重金属含量呈显著的负相关(P0.05);全磷含量与各重金属含量均没有一定的相关性(P0.05);有机质含量与各重金属含量呈显著或极显著正相关,由此可知,有机质含量是影响这些重金属元素分布特征的重要因素。(4)从整个调查区域范围来看,各重金属单因子污染系数均值均小于1,属于低污染水平;污染系数均值由大到小依次为CuZnHgPbCdAs,由此可知,Cu、Zn、Hg是整个珠江三角洲湿地污泥中最主要的环境污染因子。(5)通过Hakanson生态风险评估,珠江三角洲湿地污泥中重金属危害指数(Ei)基本表现为ZnAsCdHgPbCu,其中毒害性最强的是Zn;不同季节As危害指数均高于40(40Ei≤80),属中等危害水平,其他几种重金属均处于低风险水平(Ei≤40)。在时间分布上,单因子潜在生态风险系数由高到低基本表现为冬季秋季夏季春季。综合污染指数(RI)依次表现为冬季秋季夏季春季,在春季和夏季表现为低污染程度,在秋季和冬季表现为中等程度污染。(6)地累积指数(Igeo)评价结果表明,各种重金属污染均较轻,冬季Pb污染达到重度程度,其他时期均表现为轻度污染或者无污染;从均值来看,Cu、Cd、Hg和As属于轻度污染,Zn没有污染,Pb属于中度污染;在时间分布上,各重金属地累积指数(Igeo)基本表现为冬季秋季夏季春季。     

黔江区污水处理厂污泥中重金属生态风险评价与健康风险评估

采用ICP,AAS,AFS法测定了重庆市黔江排水有限公司污水处理厂终端污泥中9种重金属(Zn,Cr,Cu,Mn,Ni,Pb,As,Cd,Hg)的质量分数,并采用内梅罗综合污染指数法、 Hakanson潜在生态危害法、 Muller地累积指数法对污泥中9种重金属生态风险进行评价,同时,基于US EPA健康风险评价模型对5种重金属(Zn,Cu,Mn,Pb,Hg)进行非致癌健康风险评估,对另外4种重金属(Cr,Ni,As,Cd)进行致癌健康风险评估.生态风险评价表明, Ni,Cr,Pb无污染,生态危害程度很低,但Muller地累积指数法分析显示Cu,Zn,Hg,As存在一定生态危害风险,同时, Hakanson潜在生态危害风险评价和Muller地累积指数法评价均表明, Cd生态危害程度较高;健康风险评估表明该厂污泥中重金属基本不存在非致癌健康风险和致癌健康风险,但Cu,Mn的非致癌总风险相对较高,且各重金属经手口摄入途径产生最高非致癌健康风险,儿童所承受的非致癌健康风险高于成人约5.9倍,但儿童所承受的总致癌健康风险略低于成人.     

市政污泥生物质炭重金属含量及其形态特征

为了探索污泥资源化利用的新途径,在200、300、500和700℃下裂解温度下,将干燥的市政污泥制备成生物质炭,分析其主要重金属形态及其含量,了解裂解温度对污泥生物质炭重金属形态及其含量的影响.结果表明:高温裂解处理不仅影响污泥生物质炭重金属总量,而且还影响其形态.随着裂解温度提高,污泥生物质炭中重金属含量增加;低温(200℃)裂解处理导致汞损失殆尽,但提高了酸溶态As、Cd、Mn和Zn的含量;裂解温度超过300℃,重金属残渣态含量大幅度增加,比例占50％以上,可氧化态、酸溶态和可还原态重金属含量均随裂解温度的提高而降低.结果显示,尽管污泥生物质炭重金属含量比干燥污泥高一些,但大部分转化为生物有效性极低的残渣态.     

污泥农用对土壤中各形态重金属含量变化的影响

[目的]研究棕壤和褐土在施入工业污泥和生活污泥后,土壤中各形态Cu、Zn、Pb、Cd的含量变化情况。[方法]用污泥和土壤均匀混合的土柱来模拟实际土壤,对土柱进行7次淋洗后,测定土柱中0~10cm均匀混合层中各形态重金属的含量。[结果]在施入工业污泥和生活污泥后,土壤中重金属根据形态不同而具有各自不同的变化规律。[结论]重金属变化规律不仅与重金属各形态的迁移转化性质有关,还受污泥种类和土壤性质等多种因素的影响。     

宁夏贺兰县土壤重金属分布特征及其生态风险评价

为研究西北地区农田土壤重金属分布特征及其生态风险,以宁夏贺兰县为研究区,采集农田表层土壤样品140个,分析测试了Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量,并采用内梅罗综合污染指数和Håkanson潜在生态风险指数法进行了重金属生态风险评价。结果表明：宁夏贺兰县农田表层土壤Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb元素均低于国家土壤环境二级标准,仅有1.42%样点的Cd元素出现超标;与宁夏土壤背景值相比,各元素都有不同程度的累积,其中Cd和Ni元素超出背景值的点位率分别达到100%和85%;土壤各重金属元素的分布特征较为一致,各元素含量分布比较均匀,高值区集中在中部和东部地区,主要受人类活动的影响。单因子污染指数分析结果表明,Cd元素有0.71%的点位为中度污染水平,Ni和As分别有7.14%和5%的点位处于尚清洁水平,Cr、Cu、Zn、Pb全部清洁,尚未造成污染。重金属的单项生态风险指数（E_rⁱ）表明,Cd元素的平均潜在生态风险指数为97.68,达强烈风险水平,是最主要的生态风险元素。宁夏贺兰县农田土壤环境质量整体良好,Cd和Ni累积严重,值得关注。     

河南省淮河流域底泥重金属形态分布特征及其潜在风险评价

通过现场调查采样及室内分析,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和修正的欧洲共同体标准物质局(BCR)连续提取法研究河南省淮河流域底泥中重金属铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)、镉(Cd)污染状况及特征,并利用N.L.Nemerow综合污染指数法和地累积指数(Igeo)法对重金属污染状况和潜在生态风险进行综合评价。结果表明:(1)河南省淮河流域中各重金属浓度均表现为表土底泥,其中表土Cr含量与底泥Cr含量差异不显著,Pb、Zn占重金属总量比例较高,Cr、Cd占重金属总量比例较小;河南省淮河流域中养分含量均表现为表土底泥,其中表土全磷含量与底泥全磷含量差异不显著。(2)Pearson相关性分析可知,河南省淮河流域底泥中有机碳含量与大部分重金属浓度均呈极显著正相关;除了Cr浓度与全钾含量呈显著正相关,Cr、Ni浓度与养分含量均没有显著的相关性。表明有机碳是影响这些重金属元素分布特征的重要因素,但有机碳的这种特性并非适用于所有重金属。(3)河南省淮河流域表土和底泥Cu、Cr主要以酸溶可交换态形式存在,Pb、Cd只要以水溶态形式存在,Zn则主要是以可氧化态和可还原态2种不稳定形态存在,Ni较均匀地分布于5种形态中;表土和底泥中6种重金属生物活性系数大小依次为CuNiCrZnPbCd,表土和底泥Cu、Ni表现出相对较高的不稳定性和可利用性。(4)河南省淮河流域表土和底泥重金属Cu、Zn、Cr、Ni单因子污染系数均值均小于1,多数属于安全级别,Pb、Cd单因子污染系数均值均大于1,属于轻度污染水平;表土和底泥污染系数均值由大到小依次为PbCdCrCuZnNi。(5)河南省淮河流域表土和底泥中重金属危害指数(Ei)基本表现为CdPbCuCrNiZn,其中表土和底泥毒害性最强的是Cd、Pb,多数处于严重危害范围(160Ei≤320),表土和底泥其他重金属的危害指数值则较小(Ei≤40),均处于低风险水平;各重金属污染水平基本表现为表土底泥。(6)累积指数(Igeo)评价结果表明,河南省淮河流域表土和底泥各种重金属元素的富集程度为CdPbZnCuNi、Cr,表土和底泥Cd、Pb元素达到了3级及以上的污染程度,其他元素则是轻污染、中污染或者无污染水平。     

我国部分城市污泥中重金属元素形态的研究

采集从北到南五家污水处理厂的消化污泥,通过室内分析测试,研究了我国部分城市污泥中重金属元素的含量和形态分布。结果表明,消化污泥总体呈高有机碳、高氮磷、低钾、高营养的相似性,但其理化性质如阳离子交换容量(CEC)、pH等差异较大,对重金属元素的形态分布与生物可利用性有影响。同种元素在不同的污泥中含量的差异较大,相差数倍甚至10倍以上;一种污泥中不同元素含量明显不同,Zn的浓度最高,其次是Cu,Cd、B的浓度最低。连续提取的形态分布研究表明,污泥pH明显影响污泥中重金属元素的形态分布,酸性污泥(S5样品)中各重金属元素酸溶／交换态百分比明显高于其他污泥。不考虑pH因素影响,Cu、Cd、Cr和Pb主要分布在残渣态和氧化态,其酸溶／交换态和还原态含量较低;Zn、Ni和B分布受污水处理厂污泥性质影响较大,各态均有较高分布,一般高于10％,有效态含量高,生物可利用性和植物毒性较大。     

贵州典型铅锌矿区土壤重金属污染特征与生态危害风险评价

为了解贵州典型铅锌矿区土壤中重金属的污染及生态危害情况,以贵州典型铅锌矿区水城的XQ、SS采样点和都匀的DA、QS采样点土壤中的重金属含量为研究对象,采用N.L.Nemerow综合污染指数法和Lars Hakanson潜在生态危害指数法,研究矿区土壤中重金属的分布情况、污染特征及生态危害。结果表明,以土壤环境质量标准和矿区周边耕地土壤的重金属平均含量为参比值,DA矿区重金属污染最严重,生态危害最严重;各采样点综合污染指数和生态危害指数大小顺序为:DA>QS>XQ>SS。结论:所研究的矿区土壤质量不适合种植农作物,对人体健康有潜在危害。     

设施菜地土壤重金属污染特征及其潜在生态风险评价

以兰州市设施菜地土壤为研究对象,研究土壤中重金属污染的特征,,并采用潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行评价.结果表明,不同种植年限下,Cd、Pb、Cr、Hg、As 5种重金属的平均含量均超过兰州市土壤背景值,种植年限越长,重金属累积越明显,含量越高.潜在生态风险评估表明,以国家土壤环境质量Ⅱ级标准为评价标准,不同种植年限下,5种重金属的Eir值和RI值均处于轻度风险水平;以本地土壤背景值为评价标准,不同种植年限下,Cd和Hg达到中等危害,≥10年的土壤中5种重金属的综合潜在生态风险指数为157.73,属中度危害,≤5年和6～9年的RI值也已接近中等危害.     

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。