城市污泥堆肥过程中腐殖酸及重金属形态的变化

堆肥是有机物质腐殖化的过程,堆肥过程中形成的腐殖质可以有效地降低重金属的有效性和迁移性。本研究以H2O、Na4P2O7+Na OH连续浸提污泥堆肥过程中堆体的腐殖酸以及与其结合的重金属,分析腐殖酸及其结合的重金属随时间变化的规律。结果表明:堆肥过程形成的腐殖质中主要以胡敏酸(HA)为主,HA的含量在堆肥过程中先降低后升高,堆肥结束时其含量与堆肥初始差异不显著,而富里酸(FA)的含量有所降低,堆肥结束时,胡敏酸与富里酸比值(H/F)由堆肥初始的3.1增至4.2;与堆肥前相比,堆肥结束时HA结合态Cr、Pb、Zn、Ni、Cu占各重金属的比例增加14.1个百分点、20.0个百分点、1.2个百分点、23.3个百分点和2.3个百分点,重金属的迁移性与有效性较低。     

城市生活污泥堆肥过程中重金属钝化规律及影响因素的研究

城市污泥中重金属含量及其生物有效性是限制污泥农用的主要因素之一,研究污泥堆肥过程中重金属形态及其生物迁移规律具有重要意义。用BCR顺序提取法浸提堆体中各种形态重金属,研究堆肥过程中不同形态重金属的变化规律以及主要影响因素。结果表明:除Zn、Cd外,城市污泥中Cu、Ni、Cr、Pb主要以可氧化态及残渣态存在,生物有效性较低;堆肥处理改变了重金属的形态分布,使污泥中的酸溶态及可还原态的重金属向更稳定的可氧化态及残渣态转变,显著降低了重金属的生物有效性;堆肥结束时Cu、Zn、Ni、Cd、Cr、Pb六种重金属残渣态含量比堆肥初始均有所增加,增幅分别达6.3%、6.7%、22.0%、15.2%、11.0%、40.5%;不同形态重金属含量与DOC含量相关性显著,而与OM相关性不强;pH主要影响可还原态及生物有效态重金属的分布,与其他形态相关性不强。     

污泥堆肥对青菜生长及重金属积累的影响

采用盆栽方式,设置污泥堆肥施用比例为0%、1%、5%、10%、15%、20%、40%、60%、80%和100%(重量比)共10个处理,研究污泥堆肥施用量对青菜生长状况及重金属积累的影响。结果表明:1%~5%的污泥堆肥施用可将青菜发芽率由87.78%提高到93.33%,但当施用量大于10%时,发芽率有不同程度的降低;污泥堆肥施用量在0%~15%范围内,青菜总生物量随堆肥施用量的增加而增加,10%污泥堆肥处理青菜鲜重为58.11 g,略低于15%处理,但无显著差异,当污泥堆肥施用量大于20%时,青菜生物量呈下降趋势;污泥堆肥施用量为10%已满足青菜对营养元素的需求,其地上部N、P、K含量分别为52.68、5.89、26.86 g·kg-1;与空白处理相比,随污泥堆肥施用量增加,青菜地上部Cu、Cd、Zn、Cr和Pb含量呈增加的趋势,Cr的含量在堆肥施用量大于80%时,高于食品中污染物限量标准0.5 mg·kg-1,Cd的含量在堆肥施用量大于60%时,高于食品中污染物限量标准0.2 mg·kg-1,而Pb的含量在所有处理中均超标;确定最佳的污泥堆肥施用量为10%。为降低重金属在作物体中积累,在污泥堆肥农用过程中应严格控制污泥堆肥施用量。