１前言
污泥、土壤及沉积物的重金属污染问题是全球关注的环境问题［１，２］，污泥重金属元素含量与颗粒粒径组成、有机质含量以及氧化还原条件等有关，元素总量单一指标很难反映重金属的化学特征。近年来，随着重金属污染研究的深入，有关重金属的化学形态分布是国内外研究的热点。重金属元素化学形态连续提取方法逐渐得到广泛应用。土壤及沉积物中重金属的形态分布研究中，Ｔｅｓｓｉｅｒ［３］五步连续提取法应用最广［４，５］，近年来也有将欧洲参考交流局（ＴｈｅＣｏｍｍｕｎｉｔｙＢｕｒｅａｕｏｆＲｅｆｅｒｅｎｃｅ）提出的ＢＣＲ［６］提取法用于沉积物中重金属的形态分布的研究［７］。研究表明，ＢＣＲ提取法稳定性及重现性好，提取精度较高，不同研究结果具有可比性［６］。国内对污泥中重金属形态研究中应用ＢＣＲ提取法的较少。
本文以三明市生活污水处理厂的污泥为研究对象，用微波消解和修正的ＢＣＲ提取法，在实验室分析了污泥所含重金属的种类及含量，以及重金属的形态分布情况，以期对三明市生活污水处理厂的污泥的处理处置和资源化利用提供技术参考。
２材料与方法
２．１实验材料
供试污泥样品取自三明市生活污水处理厂，污泥经自然风干、研磨、过１００目筛备用。实验所用试剂均为分析纯，国药集团化学试剂公司产品。
２．２实验方法
污泥中重金属含量采用微波消解仪消解，取０．２５ｇ污泥样品加入聚四氟乙烯消解罐中，加少量水润湿，加２ｍＬ氢氟酸、６ｍＬ盐酸和３ｍＬ硝酸，放入微波消解仪消解。消解温控程序置为室温→１８０℃６ｍｉｎ→２００℃７ｍｉｎ→２１０℃８ｍｉｎ→２２０℃６ｍｉｎ，冷却后用电热板２００℃下赶酸，酸快赶尽时加１ｍＬ高氯酸继续加热，至小体积时加２ｍＬ１＋２的盐酸，继续加热至小体积，趁热加去离子水至残渣完全溶解，冷却稀释待测。消解完毕后消解液澄清微黄色，说明污泥消解进行的很完全。
污泥中重金属的形态分析参照修正的ＢＣＲ提取法进行，具体分析方法如下：
第１步（水溶态）：称取烘干后的样品０．５０００ｇ置于５０ｍＬ聚丙烯离心管中，加入１２．５ｍＬ蒸馏水（ｐＨ＝７．０），室温下（２５℃）振荡２ｈ，然后以４０００ｒｐｍ离心２０ｍｉｎ，取上清液过滤移入５０ｍＬ容量瓶中；往残渣中加入１０ｍＬ蒸馏水，振荡１５ｍｉｎ，以４０００ｒｐｍ离心２０ｍｉｎ，取上清液过滤移入上述容量瓶中，定容，４℃冰箱内储存备测。
第２步（弱酸提取态）：往第１步的残渣中加入２０ｍＬ０．１ｍｏｌ／Ｌ的醋酸，用手振荡试管使残渣全部分散，室温下（２５℃）振荡１６ｈ，再按前述方法离心、移液、洗涤、定容。
第３步（可还原态）：往第２步的残渣中加入２０ｍＬ当天配制的０．５ｍｏｌ／Ｌ的盐酸羟胺（ＨＮＯ３酸化，ｐＨ＝２），室温下（２５℃）振荡１６ｈ，再按前述方法离心、移液、洗涤、定容。
第４步（可氧化态）：往第３步的残渣中缓慢加入５ｍＬ３０％的双氧水（ＨＮＯ３酸化，ｐＨ＝２），室温下间隔振荡１ｈ，然后于８５℃水浴加热１ｈ，待溶液蒸至近干，凉置；５ｍＬ３０％的双氧水（ＨＮＯ３酸化，ｐＨ＝２），于８５℃水浴加热１ｈ；然后加入２５ｍＬ１．０ｍｏｌ／Ｌ的醋酸铵（ＨＮＯ３酸化，ｐＨ＝２），室温下（２５℃）振荡１６ｈ，再按前述方法离心、移液、洗涤、定容。
第５步（残渣态）：取第４步的残渣于聚四氟乙烯消解罐中，按照前述重金属全量消解方法微波消解，消解液４℃下保存备测。
用于测定重金属的污泥消解液和形态提取液全部过０．４５μｍ滤膜，装入玻璃瓶中，并加入几滴稀硝酸，４℃下保存备测。
２．３分析测定与数据处理
供试污泥ＴＯＣ用固相总有机碳分析仪（日本ＳＨＩＭＡＤＺＵＳＳＭ－５０００Ａ型）测定，污泥重金属全量用微波消解仪（意大利ＭｉｌｅＳｔｏｎｅｓ．ｒ．ｌ．ＥＴＨＯＳＥ型）消解，污泥消解液和提取液的重金属浓度均用电感耦合等离子体原子发射光谱仪（美国ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒＩＣＰＯｐｔｉｍａ２１００ＤＶ型）测定。污泥（固液比１：
三明市城市生活污水处理厂污泥中的重金属含量及其形态分布研究
三明市环境保护局郑承松
【摘要】以福建省三明市生活污水处理厂的污泥为研究对象，研究了污泥中重金属的种类及含量，以及重金属的形态分布情况。重金属全量微波消解结果表明，三明市生活污水处理厂的污泥含有Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｄ等７种重金属，含量由高到低的顺序为Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｐｂ＞Ｃｒ＞Ｎｉ＞Ｃｏ＞Ｃｄ，其含量分别为２５１３．９１ｍｇ／ｋｇ、４３８．６２ｍｇ／ｋｇ、１５２．３ｍｇ／ｋｇ、８１．２８ｍｇ／ｋｇ、３５．０８ｍｇ／ｋｇ、１４．４３ｍｇ／ｋｇ、１．５８ｍｇ／ｋｇ，其中Ｚｎ超过污泥农用（酸性土壤）时的标准限制（２０００ｍｇ／ｋｇ）。ＢＣＲ形态分析结果表明，污泥中重金属Ｚｎ、Ｃｒ和Ｎｉ主要以残渣态为主，Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｏ和Ｃｄ主要以还原态为主。Ｚｎ和Ｃｄ的不稳定态含量较高，具有潜在的污染影响，在污泥利用时应给予关注。【关键词】污泥重金属形态ＢＣＲ
三明市城市生活污水处理厂污泥中的重金属含量及其形态分布研究
福建省教育厅Ａ类科技项目（〔２００６〕ＪＡ０６０４６）资助
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２００７年第６期（总第６期）
海峡科学
２００７年第６期（总第６期）
ＨＡＩＸＩＡＫＥＸＵＥ
环境论坛?专论２．５，１．０ｍｏｌ／ＬＫＣｌ，振荡３０ｍｉｎ）和萃取液的ｐＨ值采用酸度计（德
国ＳａｒｔｏｒｉｕｓＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＭｅｔｅｒＰＰ－１５型）测定。
所有实验样品均重复三次，数据取三次的平均值。
３结果与讨论
３．１污泥中重金属的种类及含量
污泥重金属全量采用微波消解仪消解，消解结果见表１。由表１可见，三明市城市生活污水处理厂污泥含有含有Ｚｎ、Ｐｂ、
Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ等７种重金属，含量由高到低的顺序为Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｐｂ＞Ｃｒ＞Ｎｉ＞Ｃｏ＞Ｃｄ，其含量分别为２５１３．９１ｍｇ／ｋｇ、４３８．６２ｍｇ／ｋｇ、１５２．３ｍｇ／ｋｇ、８１．２８ｍｇ／ｋｇ、３５．０８ｍｇ／ｋｇ、１４．４３ｍｇ／ｋｇ和１．５８ｍｇ／ｋｇ。其中Ｚｎ超过污泥农用（酸性土壤）时的标准限制（２０００ｍｇ／ｋｇ），Ｚｎ、
Ｃｕ和Ｃｄ的含量超过土壤环境质量标准的三级限值。污泥的ｐＨ值为５．２９，含水率为６．４８％（风干基），总有机碳（ＴＯＣ）含量为２５．４６％。
３．２污泥中重金属的存在形态
污泥中重金属的存在形态对重金属的溶出性质和污泥的资源化利用有重要影响。污泥中重金属的存在形态采用修正的
ＢＣＲ提取法分析，形态分析结果见图１。由图１可见，污泥中不
同重金属的存在形态不同。Ｚｎ以残渣态和弱酸结合态为主，分别占４８％和２７％，氧化态和还原态分别占１６％和９％，水溶态不到１％。Ｐｂ以还原态和残渣态为主，分别占５９％和３３％，氧化态占８％，几乎不含水溶态和弱酸结合态。Ｃｄ以还原态和氧化态为主，分别占４９％和２８％，残渣态和弱酸结合态各占１０％左右，几乎不含水溶态。Ｎｉ主要以残渣态为主，占６３％，还原态、弱酸结合态和氧化态分别占１８％、１２％和７％，水溶态不足１％。Ｃｒ主要以残渣态和还原态存在，分别占７０％和３０％，几乎不含其余三种形态。Ｃｕ以还原态和残渣态为主，分别占６４％和２７％，氧化态、弱酸结合态分别占６％和３％，水溶态不足１％。Ｃｏ主要以还原态和残渣态存在，分别占４５％和３７％，弱酸结合态和氧化态分别占
９％和８％，水溶态大于１％。
所以，三明市城市生活污水处理厂污泥的重金属Ｚｎ、Ｃｒ和
Ｎｉ主要以残渣态为主，Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｏ和Ｃｄ主要以还原态为主。Ｚｎ
和Ｃｄ的不稳定态含量较高，具有潜在的污染影响，在污泥利用时应给予关注。
４．结论
４．１三明市生活污水处理厂的污泥含有Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｄ等７种重金属，含量由高到低的顺序为Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｐｂ＞Ｃｒ＞Ｎｉ＞Ｃｏ＞Ｃｄ，其含量分别为２５１３．９１ｍｇ／ｋｇ、４３８．６２ｍｇ／ｋｇ、１５２．３ｍｇ／ｋｇ、
８１．２８ｍｇ／ｋｇ、３５．０８ｍｇ／ｋｇ、１４．４３ｍｇ／ｋｇ和１．５８ｍｇ／ｋｇ。其中Ｚｎ超过污泥农用（酸性土壤）时的标准限值（２０００ｍｇ／ｋｇ）。
４．２ＢＣＲ提取法形态分析结果表明，污泥中重金属Ｚｎ、Ｃｒ
和Ｎｉ主要以残渣态为主，Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｏ和Ｃｄ主要以还原态为主。
Ｚｎ和Ｃｄ的不稳定态含量较高，具有潜在的污染影响，在污泥利
用时应给予关注。
参考文献
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表１
污泥的重金属含量（ｍｇ?ｋｇ－１）重金属含量
Ｚｎ２５１３．９１
Ｃｕ４３８．６２Ｐｂ１５２．３Ｃｒ８１．２８Ｎｉ３５．０８Ｃｏ１４．４３Ｃｄ１．５８污泥农用标准
ａ
酸性土壤２０００８００３００６００１００－５碱性土壤
３０００１５００１０００１０００２００－２０土壤环境质量三级标准
ｂ
５００
４００
５００
３００￣４００
２００
－
１
ａ摘自中华人民共和国国家标准ＧＢ１８９１８－２００２：城镇污水处理厂污染物排放标准（ｍｇ?ｋｇ－１）ｂ摘自中华人民共和国国家标准ＧＢ１５６１８－１９９５：土壤环境质量标准（ｍｇ?ｋｇ－１）
图１污泥中重金属的形态分布（％）
工作研究
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中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势 杨 军1 , 郭广慧1 , 陈同斌1 , 郑国砥1 , 高 定1 , 杨苏才1 , 宋 波1 , 杜 伟 2 (1.中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心,北京100101;2.北京中科博联环境 工程有限公司,北京100080) 摘 要: 于2006年从全国范围内选取107个城市污泥样品,测定了其重金属含量。结果表明,污泥中A s 、Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、N i 、Pb 和Zn 的平均含量分别为20.2、2.01、93.1、219、2.13、48.7、72.3和1058mg/kg 。与2001年以前的调查结果相比,污泥中的重金属含量总体呈下降趋势,其中Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、N i 、Pb 和Zn 的含量分别降低了32.3%、49.7%、54.9%、25%、37.2%、44.8%和27%。与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(G B 18918—2002)相比,城市污泥中Cd 、Cu 、N i 和Zn 含量的超标率相对较高,其超标率分别为6.5%、6.5%、6.5%和11.2%。 关键词: 城市污泥; 重金属; 含量变化 中图分类号:X703 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2009)13-0122-03 Concen tra ti on s and Var i a ti on of Heavy M et a ls i n M un i c i pa l Sludge of Ch i n a Y ANG Jun 1 , G UO Guang 2hui 1 , CHEN Tong 2bin 1 , ZHENG Guo 2di 1 , G AO D ing 1 , Y ANG Su 2cai 1, S ONG Bo 1, DU W ei 2 (1.Cen ter for Environm ental R e m ediation,Institute of Geographic Sciences and N atural R esources R esea rch,Ch inese A cade m y of Sciences,B eijing 100101,China;2.B eijing GreenTech Environm ental Engineering Co m pany,B eijing 100080,China ) Abstract: T o identify the concentrati ons of heavy metals in munici pal sludge of China,sa mp les of munici pal sludge were collected fr om 107se wage treat m ent p lants in China in 2006.The results indicate that the average concentrati ons of A s,Cd,Cr,Cu,Hg,N i,Pb and Zn in the sludge are 20.2mg/kg,2.01mg/kg,93.1mg/kg,219mg/kg,2.13mg/kg,48.7mg/kg,72.3mg/kg and 1058mg/kg re 2s pectively .Compared with the results of heavy metals in munici pal sludge taken before 2001,there is a significant decrease in heavy metals in the sludge,and the average concentrati ons of Cd,Cr,Cu,Hg,N i,Pb and Zn are decreased by 32.3%,49.7%,54.9%,25%,37.2%,44.8%and 27%res pec 2tively .However,the concentrati ons of Cd,Cu,N i and Zn in the sa mp les exceed the heavy metal li m its of D ischarge S tandard of Pollutants forM unicipalW aste w ater Treat m ent P lant (G B 18918-2002),being 6.5%,6.5%,6.5%and 11.2%res pectively . Key words: munici pal sludge; heavy metal; variati on of concentrati on 基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA06Z384); 国家科技支撑计划项目(2006BAD25B03、 2006BAJ10B04) 第25卷 第13期2009年7月 中国给水排水CH I N A WATER &WASTE WATER Vol .25No .13 Jul .2009
污泥重金属处理 随着当今世界人口快速增长和经济的迅速发展，环境污染问题日益严重。各城市污水处理厂的大量兴建，有效缓解了城市生活污水和工业废水对环境的污染。但污水处理过程中产生的大量污泥很容易对环境造成二次污染，由于污泥中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，其资源化农用已经成为当今研究的热点，但污泥中重金属元素已成为制约污泥资源化农用的关键因素。许多学者针对如何减少和降低城市污泥中重金属毒害作用展开了广泛的研究，但系统性、经济性和实用性还达不到要求。因此对城市污泥进行重金属去除方法和资源化农用的系统研究，就显得有十分重要的意义。 本文以桂林市污水处理厂的污水污泥作为试验对象，以有效去除和降低城市污泥中有毒有害重金属元素为目的，以污泥的资源化农用作为研究的最终手段，从生物、化学和电化学处理三个方面对污泥中重金属的去除进行了分析研究。 本文对桂林市城市污泥的成分和化学性质作了详细分析，得出桂林城市污泥完全符合污泥资源化农用的营养物质要求。同时对桂林城市污泥中各重金属元素的化学形态分布情况进行了详细测定，对重金属的生物毒性作了评述，为进一步采用不同方法去除污泥中重金属提供了基础。通过对污泥中重金属的化学形态分析得出，桂林市污泥中大多数元素以稳定性较好的硫化物及有机结合态、残渣态形式存在，通
过适当的处理后可以安全地加以资源化利用。 试验得出：微生物方法更能有效地去除污泥中的重金属离子。重金属元素的去除除与pH值有关外，微生物的代谢、吸附等特性也可以大大促进污泥中的重金属形态的转变和促使重金属元素的溶出。同时对硫和硫酸亚铁盐作基质时最佳的投配比进行了讨论，得出硫作基质时投配比分别为3g/l 最佳。在污泥接种时，去除污泥中重金属离子可以达到较好的效果，且有利于淋滤周期的缩短。试验首次证实，硫酸亚铁盐作基质时在曝气条件下可以不需预酸化，也可以达到较好的处理效果。论文系统地比较了不同的酸剂处理污泥中重金属的效果，得出不同酸剂对不同的重金属元素的去除效果存在一定差异。重金属元素不同，其最佳的处理环境也不同；pH值越低，重金属元素的去除效果越好，氧化剂可对污泥中部分重金属的去除有较好的促进作用。 通过试验，对桂林市的部分超标污泥采用2%H2O2和10%HCl处理后效果更好，完全能满足我国农用污泥中重金属含量标准的要求。 本文对电化学法去除污泥中重金属进行了探索，采用高电压和高电流更能有效去除金属离子。首次针对污泥处理设计了污泥区与重金属回收区分离的处理装WP=6 置，在极液与污泥交界面设置隔膜，避免重金属元素重新发生沉积的可能，在通电4h左右，对污泥中重金属有较好的去除效果。
土壤中重金属形态分析方法 赵梦姣 （湖北理工学院环境科学与工程学院） 摘要：介绍了土壤重金属的形态及各种分析方法, 重点说明了土壤中重金属形态分布及影响因素;讨论了影响土壤环境中重金属形态转化的因素, 重金属形态与重金属在土壤中的迁移性、可给性、活性的关系, 重金属污染土壤修复与重金属形态分布的关系。形态分析在一定程度上反映自然与人为作用对土壤中重金属来源的贡献, 并反映重金属的生物毒性。 关键词: 土壤; 重金属; 形态分析；分析方法 自20 世纪70 年代以来重金属污染与防治的研究工作备受关注，目前重金属污染物已被众多国家列为环境优先污染物。重金属的总量往往很难表征其污染特性和危害，环境中重金属的迁移转化规律、毒性以及可能产生的环境危害更大程度上取决于其赋存形态[1]，不同的形态产生不同的环境效应。土壤的重金属污染是当今面积最广、危害最大的环境问题之一，其所含的重金属可以通过食物链被植物、动物数十倍的富集[2], 但土壤中的重金属的毒性不仅与其总量有关, 更大程度上由其形态分布所决定。环境中重金属的迁移性、生物有效性及生物毒性与重金属污染物在土壤中的存在形态有关, 因此, 土壤中的重金属形态分析已成为现代分析化学特别是环境分析化学领域的一个热门研究方向。
1重金属的形态及形态分析方法 根据国际纯粹与应用化学联合会的定义,形态分析是指表征与测定的一个元素在环境中存在的各种不同化学形态与物理形态的过程[3]。形态分析的主要目的是确定具有生物毒性的重金属含量,当所测定的部分与重金属生物效应或毒性一致时,形态分析的目的就可实现。重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态和结构态4个方面,由于土壤化学结构复杂及各种影响因素复杂多变,对土壤中的重金属形态分析,与水环境中重金属的分析方法:如溶出伏安法、离子选择电极法不同,土壤中重金属大多采用连续提取的形态分析方法对样品进行浸提和萃取,然后用原子吸收光谱法测定提取液中的每种形态重金属的浓度,许多学者关于土壤中重金属形态提出了不同的方法。FORSTNER[4]则提出了7步连续提取法,将重金属形态分为交换态、碳酸盐结合态、无定型氧化锰结合态、有机态、无定型氧化铁结合态、晶型氧化铁结合态、残渣态; SHUMAN[5]将其分为交换态、水溶态、碳酸盐结合态、松结合有机态、氧化锰结合态、紧结合有机态、无定形氧化铁结合态和硅酸盐矿物态8种形态;为融合各种不同的分类和操作方法,CAMBRELL[6]认为土壤中重金属存在7种形态,即水溶态、易交换态、无机化合物沉淀物、大分子腐殖质结合态、氧化物沉淀吸收态、硫化物沉淀态和残渣态;而具有代表性的形态分析方法是由TIESSER等人提出的[7]。将土壤或者沉积物中的金属元素分为可交换态、碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态、有机物结合态与残渣态。在TIESSER方法的基础上,欧共体标准物质局(European
污泥中重金属的毒理研究与治理措施 随着我国城市化进程的加快，污水处理量日益增加，相应的污泥产量也大幅增多。城市污泥含水率高、有机质含量多、富集了较多重金属元素，需要进行妥善处理与处置。目前，对于污泥可采取的处理与处置方法包括污泥农用、污泥堆肥、污泥焚烧发电和污泥填埋。重金属是污泥中所含有的污染物之一，与其他许多污染物不同，重金属元素不能被微生物所降解，一旦污泥中的重金属元素通过多种途径进入生物圈，重金属元素的毒性将会给动物体产生严重损伤，影响动物体的正常生理活动，甚至影响动物的种群数量，造成生态环境的失衡。因此必须要对污泥中的重金属进行十分妥善的处理，避免或减少其对于动物健康的影响。污泥中对动物健康具有较大危害的重金属元素主要有Cd(镉)、Zn(锌)、Cu(铜)、Pb(铅)等。 1污泥中重金属进入环境的主要途径 城市污泥来源于城市污水处理厂，经过脱水处理后以非流动状态存在。污泥在进行处理与处置过程中可能通过多种途径进入环境中对动物健康造成危害。污泥中的重金属元素主要可以通过三种途径进入环境当中，即水、大气和土壤。 1.1污泥中重金属通过水途径进入环境 污泥填埋是将污泥经过预处理之后送往垃圾填埋场进行最终处置，经过预处理的污泥在有机质含量、含水率和重金属元素稳定性上都会有较好的改善，预处理多为固化处理。露天填埋的污泥经雨水或其他地表水的浸泡，在堆埋过程中以渗滤液的形式溢出，渗滤液通过填埋底层的薄弱地带下渗进入地下水环境中，对其造成污染，进一步通过水循环重金属元素将会进入环境之中。 1.2污泥中重金属通过大气途径进入环境 污泥中重金属进入大气环境多是在污泥焚烧处理过程之中，污泥的焚烧技术由于可较大程度的减少污泥的体积，可以彻底的消灭其中的细菌和微生物，受到了国内外广泛的关注。但是如果焚烧过程没有很好的控制，将会造成二次污染，其中富集在污泥中的重金属存在两种迁移途径：一种是很好的被固定在污泥焚烧残渣中，另一种是随飞灰进入到大气环境当中。重金属在飞灰中的含量受到焚烧温度、停留时间、含水率以及添加剂的加入等因素的影响。温度对飞灰中重金属含量的影响表现在焚烧温度的提高，Cu、Zn、Pb重金属元素在烟气飞灰中的含
国内去除污泥中重金属研究动态及分析 -生物淋滤法前景广阔 摘要：城市污泥中的重金属是影响城市污泥无害化和资源化的主要因素，如何有效去除污泥中重金属是当前市政工程和环境工程研究的热点，本文收集了目前我国正在研究且与环保疏浚关联性较强的重金属去除方法，并简单分析、比较每种方法的优缺点，综合评价生物淋滤法发展前景广阔，可做进一步的研究，以便较早应用于环保疏浚生产中。 关键词：城市污泥重金属去除生物淋滤法 随着城市化进程的进一步加快，城市生活污水和工业废水对环境的污染越来越严重，为减轻水域污染指数，全国大中小城市大量上马增建了污水处理厂，伴随而来的是污水处理过程中产生大量的污泥，一方面污泥的任意堆放不仅占地多，而且还可造成二次污染；另一方面污泥内含丰富的N、P、K及植物所需的微量元素，具有很好的肥效，综合营养物质含量高于普通农家肥，若不加以利用将是对资源的巨大浪费。但污泥中同时还含有对人畜产生危害的重金属，而重金属与其它污染物不同，不能被微生物所降解，一旦进入土壤，容易被作物吸收，而且会在植物体内累积，最终通过食物链对人畜产生危害，因而污泥中重金属成为限制其污泥进一步利用的主要因素。如何有效去除重金属是解决污泥处理处置和资源化利用的关键性问题。目前，很多学者在这方面进行了研究探讨，涌现出许多新的技术和方法，本文收集整理了国内正在研究或初见成效的去除污泥中重金属方式方法，并对每种方法的优缺点稍做分析，通过比对生物淋滤法去除污泥中重金属效果较好，且工艺简单，操作方便，成本费用较低，本文将重点做介绍。 1.重金属的危害及污泥中重金属的来源
1.1、何为重金属 从环境污染方面所说的重金属，是指密度大于5g/cm3具有明显的生物毒性的一类金属元素。重金属具有毒性大，生物富集性强，不可自然降解及来源复杂等特点。主要包括镉、铬、汞、铅、铜、锌、银、锡、砷、铝等，按毒性来讲汞、镉、铅、铬、砷毒性较强，称?五毒?。 1.2重金属的危害 重金属的危害主要表现为： （1）抑制动植物生长。动植物饮用或浇灌受污染的水，轻者影响生长，重者动植物生病死亡，庄稼棵粒不收。 （2）通过饮水或食物危害人体健康。重金属可以经过生物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千万倍富集起来，然后通过食物进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康。如日本著名公害事件?骨痛病?就是因为消费者长期食用了被矿山与冶炼厂镉污染了的稻米和大豆所引起的；还有国内每年以几何倍数增长的?血铅病?等都是重金属污染造成的。最近2011年10月14日经济参考报报道：《土壤重金属污染集中多发，多地出现‘癌症村’》，记者走访了多个癌症及怪病多发村，都是重金属污染造成的。癌症村最小死亡者仅9岁，有的村大人吃当地水，给孩子买矿泉水。很多原来被老白姓传得神乎其神的怪病村现在多数被证实是重金属污染造成的。 （3）重金属长期在土壤存留，造成土壤板结，地力下降。 1.3污泥中重金属的来源 污泥中重金属来源主要有工业排放、输水管道的腐蚀和城市地表径流三个方面。其中工业排放或矿山开采是形成癌症村的主要危险源。城市污水通过污水处理后，70%-90%的重金属元素会通过吸附或沉淀转
污泥重金属的处理方法 前言 在20世纪初，由于全球人口密度还不高，现代化大工业也未普遍出现，因而那时的污水浓度很低、数量也较少。当这些污水排放到自然环境中，自然生态系统能够正常地发挥它们的调节功能，靠自然界微生物的分解就可以达到自动处理。但在人口密度提高，工业发达后，污水浓度和排放量不断增加。巨大数量的含重金属废水排放到江河湖海中，靠自然界微生物的分解自动处理已经不可能了。这就必须进行人工处理。当前我国虽然有些地方对废水进行了一定程度的处理，但也只是其中的一部分，绝大部分废水未经处理或初步处理就直接排放，污水中的各种指标还远远高于国家规定的排放标准。所以目前我国的各大流域和各大湖泊、海洋水域都存在不同程度的污染，特别是辽河流域、淮河流域、滇池、太湖、巢湖、渤海、胶东湾等地区的水污染尤为严重。由此可见对废水进行一定程度的处理是十分有必要的。传统上处理重金属废水的方法主要是物理化学法，如吸附法、离子交换法、化学沉淀法、膜分离法、氧化还原法等，但这些方法都具有二次污染严重，处理成本高等问题。近年来人们开始为重金属废水的处理寻找新的方法。过去人们普遍认为活性污泥法不宜用来处理重金属废水，因为重金属废水中有机物质较少，而且重金属对污泥中的微生物有很强的毒害作用。但近年的研究结果表明，通过改造现行的活性污泥法可以处理重金属废水。向生活污水注入空气进行曝气，每天保留沉淀物，更换新鲜污水。这样，在持续一段时间后，在污水中即将形成一种呈黄褐色的絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它易于沉淀与水分离，并使污水得到净化、澄清。这种絮凝体就是称为“活性污泥”的生物污泥。活性污泥法处理重金属废水主要是利用活性污泥中的细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂形成的具有很强吸附分解能力的污泥颗粒来完成的。活性污泥法是以活性污泥为主体的污水处理技术。 目前最普遍使用的是活性污泥法，主要是用于去除溶解性和胶体有机物。效率较好的是生物膜法，在特殊行业废水的处理中应用最为常见。活性污泥(Activated sludge)可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥，不论是哪一种，活性污泥都是由各种微生物、有机物和无机物胶体、悬浮物构成的结构复杂的肉眼可见的绒絮状微生物共生体。这样的共生体有很强的吸附能力和降解能力，可以吸附和降解很多的污染物，可以达到处理和净化污水的目的。 活性污泥法是指利用人工驯化培养的菌胶团——带粘性的，薄膜状的微生物团块，在人工强化的环境中呈悬浮状态生长，分解氧化污水中可降解的有机物质，从而使污水得到净化的方法。是采用人工曝气的手段，使栖息有大量微生物群的絮状泥粒均匀分散并悬浮在反应器中，与废水充分接触，在有溶解氧的条件下，徽生物利用废水中所含的有机物，进行同化合成和异化分解的代谢活动。 活性污泥法的主要问题是产生大量剩余的污泥，需要用其它办法处理。 污泥中含有丰富的有机营养成分氮、磷、钾等元素，有机物的浓度一般为60％～70％，其含量高于农家肥，是肥田、改良土壤、园林绿化建设的好材料。但是.污泥中也含有大量的病原菌、寄生虫卵，以及铜、铝、锌、铬、砷、汞等重金属和多氯联苯、二晤英、放射性元素等难降解的有毒有害物质，如果利用不当，极易造成二次污染。当前，处理污泥中的重金属方法主要有生物处理方法和非生物处理方法。前者成本较低，效果明显，但所用时间长，占地面积大，操作烦琐。而对于后者的研究目前已经引起了广泛的关注，国内外学者作了大量的研究工作。
摘要：对污泥经消化后8种重金属的化学形态分析表明，汞、镉、铅、砷几乎全部以稳定形态存在，锌、镍、铜、铬的稳定形态含量亦不同程度地得到增加。 关键词：重金属厌氧消化化学形态 污泥在农业方面的利用日益为人们所关注，但我国城市污水厂的进水中混有大量工业废水，工业废水中所含的重金属在水处理过程中以不同形式由液相向固相转移，最后浓缩到污泥中，因此这些重金属污染物成为污泥农用的最大制约因素。随着环境科学研究的深入，人们逐渐熟悉到污泥中重金属对环境的危害除了与其总量有关外，更大程度上取决于其形态的分布，故污泥中重金属形态分布的研究对污泥的开发利用具有重要的指导意义。 1理论依据 目前，关于自然界固体物中重金属的化学形态被人们广泛接受的理论是Tessier提出的化学试剂分步提取法，它将固体颗粒物中重金属的化学形态分为5种： ①可交换态 主要指吸附在颗粒物上的重金属，水相中重金属离子的组成和浓度变化主要受这部分重金属吸附和解吸过程的影响。 ②碳酸盐结合态 主要指与颗粒物中碳酸盐结合在一起或本身就成为碳酸盐沉淀的重金属。这部分重金属对pH值变化最为敏感，且在酸性条件下易溶解释放。 ③铁锰氧化物结合态 天然水中的铁锰氧化物以铁锰结核或凝聚物形式存在于颗粒上，也有的呈胶膜状覆盖在颗粒上，其是微量重金属极好的吸着剂。与铁锰氧化物结合在一起的或本身就成为氢氧化物沉淀的这部分重金属称为铁锰氧化物结合态。这一部分重金属在氧化还原电位降低时轻易释放出来。 ④硫化物及有机结合态 指重金属硫化物沉淀及与各种形态有机质结合的重金属，这部分重金属被认为较稳定。 ⑤残渣态 指存在于石英、粘土矿物等晶格里的重金属。其主要来源于天然矿物，通常不能被生物吸收，是生物无法利用的部分。 综上所述，前三种形态稳定性差，后两种形态稳定性强。也就是说，重金属污染物的危害主要来自前三种不稳定的重金属形态。
重金属在水体中的存在形态及污染特征分析 摘要阐述了重金属在水体中的存在形态类型及迁移性质,介绍了重金属迁移规律的研究方法,并分析了重金属在水体中的污染特征。 关键词重金属;水体;存在形态;迁移规律;污染特征 1重金属在水体中的存在形态 1.1存在形态的类型 要分析污染物在水体中的迁移转化规律,首先就要了解污染物在水体中以何种形式存在以及各存在形态之间的关系,对重金属污染物的研究也不例外。汤鸿霄提出“所谓形态,实际上包括价态、化合态、结合态和结构态4个方面,有可能表现出来不同的生物毒性和环境行为”,这里所分析的存在形态主要指重金属在水体中的结合态。水体中重金属存在形态可分为溶解态和颗粒态,即用0.45μm滤膜过滤水样,滤水中的为溶解态(溶解于水中),原水样中未过滤的为颗粒态(包括存在于悬移质中的悬移态及存在于表层沉积物中的沉积态)。用Tessier等[1]提出的逐级化学提取法又可将颗粒态重金属继续划分为以下5种存在形态:一是可交换态,指吸附在悬浮沉积物中的黏土、矿物、有机质或铁锰氢氧物等表面上的重金属;二是碳酸盐结合态,指结合在碳酸盐沉淀上的重金属;三是铁锰水合氧化物结合态,指水体中重金属与水合氧化铁、氧化锰生成结合的部分;四是有机硫化物和硫化物结合态,指颗粒物中的重金属以不同形式进入或包括在有机颗粒上,同有机质发生螯合或生成硫化物;五是残渣态,指重金属存在于石英、黏土、矿物等结晶矿物晶格中的部分。 1.2迁移性质 不同存在形态的重金属在水体中的迁移性质不同。溶解态重金属对人类和水生生态系统的影响最直接,是人们判断水体中重金属污染程度的常用依据之一。颗粒态重金属组成复杂,其形态性质各不相同。可交换态是最不稳定的,只要环境条件变化,极易溶解于水或被其他极性较强的离子交换,是影响水质的重要组成部分;碳酸盐结合态在环境变化,特别是pH值变化时最易重新释放进入水体;铁锰水合氧化物结合态在环境变化时也会部分释放;有机硫化物和硫化物结合态不易被生物吸收,利用较稳定;残渣态最稳定,在相当长的时间内不会释放到水体中。
BCR连续提取法分析土壤中重金属的形态 ?1、重金属形态 ?2、重金属形态研究方法及发展历程 ?3、本实验的目的 ?4、实验原理 ?5、实验步骤 ?6、数据处理 1.重金属形态 ?重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态、和结构态四 个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子或分子存在的实际形式。 ?重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种 作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性。 ?元素活动性、迁移路径、生物有效性及毒性等主要取决于其形 态,而不是总量。故形态分析是上述研究及污染防治等的关键 2、重金属形态研究方法及发展历程 ?自Chester 等(1967)和Tessier 等(1979)的开创性研究以来, 元素形态一直是地球和环境科学研究的一大热点。 ?在研究过程中,建立了矿物相分析、数理统计、物理分级和化学 物相分析等形态分析方法。
?由于自然体系的复杂性,目前对元素形态进行精确研究是很困 难,甚至是不可能的。 ?在诸多方法中,化学物相分析中的连续提取(或逐级提取） (Sequential extraction) 技术具操作简便、适用性强、蕴涵信息丰富等优点，得到了广泛应用。 逐级提取(SEE) 技术的发展历程 ?60～70年代（酝酿期） ?以Chester 和Hughes(1967) 为代表的一些海洋化学家尝试 用一种或几种化学试剂溶蚀海洋沉积物,将其分成可溶态和残留态两部分,进而达到研究微量元素存在形态的目的。 ?70 年代末（形成期）
?在前人研究的基础上,Tessier et al. (1979) 用不同溶蚀能力的化学试剂,对海洋沉积物进行连续溶蚀和分离操作,将其分成若干个“操作上”定义的地球化学相,建立了Tessier 流程。 ?80 年代(发展期) ?不同学者在对Tessier 流程改进的基础上,先后提出了20 多种逐级提取流程。其中,影响较大的逐级提取流程有Salomons 流程(1984) 、Forstner 流程(1985) 、Rauret et al流程(1989) 等。 ?90 年代(成熟期) ?为获得通用的标准流程及其参照物,由BCR 等主办的以“沉积物和土壤中的逐级提取”(1992) 、“环境风险性评价中淋滤/ 提取测试的协和化”(1994) 和“敏感生态系统保护中的环境分析化学”(1998) 等为主题的欧洲系列研讨会先后召开,并分别出版了研究专刊。 ?Ure et al. (1993) 在Forstner (1985) 等流程的基础上,提出了Ure 流程,后经Quevauviller et al. (1997 ,1998) 修改,成为BCR 标准流程,并产生了相应的参照物(CRM 601) 。 ?BCR 为欧洲共同体参考物机构( European Community Bureau of Reference) 的简称,是现在欧盟标准测量和测试机构(Standards Measurements and Testing Programme ,缩写为SM &T) 的前身。 ?Rauret et al. (1999) 等对该流程作了改进,形成了改进的BCR
污泥固化施工方案 固化目标 根据《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》（GB/T 23485-2009）规定的污泥填埋基本指标及《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）相关规定，同时考虑到施工期间需要承受原位固化搅拌器等大型设备，污泥在经过28 d 固化龄期后需达到的指标如下表所示： 污泥固化施工总体方案 根据招标文件，污泥固化施工内容主要包括： （1）表层渗沥液导排； （2）原位固化污泥。 根据勘测资料，1#污泥坑和2#污泥坑均有不同深度的渗沥液，3#污泥坑基本无渗沥液，因此拟将渗沥液运至西坑尾垃圾填埋场的渗沥液处理站进行处理后，再进行原位固化施
工。 : 在充分考虑并对比了目前国内外常用的几种污泥固化封场施工方案的固化效果、经济可行性、技术可行性、公众接受程度等因素的基础上，决定采用原位污泥固化技术对填埋区内的污泥进行固化处理。 原位固化技术对污泥坑的扰动少、二次污染小；处理工艺简单、工程便于实施；固化污泥过程中不产生渗沥液；施工工期较短，在市政污泥处理应用方面已有工程实例。 综合考虑填埋场三个污泥坑的实际情况以及项目进展情况，沥溪填埋场污泥坑污泥固化工艺路线如下图所示： 图污泥原位固化工艺流程图 表层渗滤液排导 （1）表层渗沥液水量 污泥坑总面积为17502 m2，垃圾堆体面积19498 m2，根据勘测资料，三个污泥坑表层渗沥液的平均深度为：1#污泥坑渗沥液平均水深为，水面面积为5869 m2；2#污泥坑渗沥
液平均水深为，水面面积为7905 m2；3#污泥坑基本无渗沥液。总的渗沥液量为12756 m3，此量随着季节是变化的，本次计算量为四月份实测数据，属珠海当地梅雨季节，旱季时该量会有所减少。 、 （2）表层渗沥液转运 ①施工前表层渗滤液转运 根据现场勘查，目前场区内的渗沥液一部分通过一根 D400的输送管排至一期的调节池，另外一部分通过一根D100的排水管道直接排至下游的市政污水管网。 为保证原位固化方案的有效实施，固化前，需先及时将三个污泥坑内的表层渗沥液排除，经与垃圾场管理人员沟通，拟将渗沥液利用槽罐车优先转运至西坑尾垃圾填埋场的渗沥液处理站进行处理。 ②转运车辆 西坑尾垃圾填埋场的渗滤液处理能力为1000吨/天，垃圾场旱季的渗滤液量约450吨/天，目前尚有余力处理本工程垃圾场的渗滤液，污水导排时间安排41天，每天倒运至西坑尾的污水量为319m3，污泥区修建沙袋集水井，集水井底部设置排水泵，把污水抽到吸污车中，倒运至西坑尾垃圾场渗沥液处理站处理，运距5km左右。
城市污泥中重金属的处理及污泥资源化利用现状 摘要：随着我国居民生活水平的提高和城市经济的发展，我国城镇污水处理设备的建设不断加强。在大规模的处理污水后，城市污泥中重金属的处理成为了污泥再次利用的主要问题。该文综述了城市污泥中重金属的形态分布及特点，并介绍了当前我国处理城市污泥重金属主要技术及其优缺点，最后对污泥处理技术及污泥应用进行了展望。 关键词：城市污泥；重金属；处理技术 在城镇污水处理过程中，活性污泥作为吸收污染物的载体而被大量使用。截至20 16年3月底，我国城镇共计建成污水处理厂3910座，污水处理能力约1.67亿t/d[1]。在污水处理过程中会产成大量的污泥堆积，这些污泥如果得不到及时有效的处理，将会给环境带来严峻的污染问题[2]。目前对城市污泥的有效处理方法主要有填埋、焚烧、投海和农用，而填埋、焚烧和投海都会不同程度的再次带来环境污染问题[3]。由于城市污泥含有大量可以作为肥料的生物化合物和有机质，可以提高土壤的肥力[4]，污泥堆肥是目前研究的热门方向之一，也是城市污泥最有前景的处理方式之一，但其中的重金属污染难以去除[5-6]，是污泥堆肥最主要的障碍。 1 城市污泥中重金属含量和种类 由于我国地幅广阔，且城市污泥的来源和种类均有所不同，所以?е鲁鞘形勰嘀兄亟鹗艉?量和种类差异较为明显。郭广慧等[7]统计了近8年的国内外文献报道的中国城市污泥重金属含量，结果表明，主要的超标金属有As、Hg、Cu、Cr、Zn、Cd、Ni和Pb，且不同金属在不同区域超标量有一定差异。邓炳波等[8]对合肥市5家污水处理厂中重金属进行了分析，结果表明，各污水处理厂污泥重金属浓度各异，其中部分污水处理厂污泥中A s、Cd超出农用泥质A级标准，但测得各污水处理厂污泥中各重金属浓度均低于GB/T 23 486-2009限值。林荣科等[9]对广西城镇污水处理厂污泥中重金属进行了分析，结果表明As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的含量均满足CJ/T309-2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质标准》的B级标准，可施用于相应农作物。刘亚纳等[10]研究了洛阳市3个污水处理厂污泥中Cu、Zn、Ni、Cr和Pb的含量，结果表明仅有1个污水处理厂污泥中Cu、Zn和Ni含量超过了农用泥质A级标准的限值（CJ/T309-2009）。张亚婧[11]选取了2 9个污泥样品对Hg、Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn进行了分析，结果表明不同的污泥样品具有较大的变化范围。王涛[12]汇总并分析了国内90个污水处理厂的污泥泥质数据，结果表明城镇污水处理厂的污泥泥质总体上是适合土地利用的，重金属风险由大到小排序为：Hg、Ni、Cd、Zn、Cu、Cr、Pb、As、B。古丽戈娜等[13]对喀什污水处理厂污泥重金属进行了分析，结果表明，污泥中Cd的含量较高，超出中国酸性土壤的农用标准，而P b含量未超出农用标准范围。王哲等[14]对包头市污水处理厂污泥重金属进行了分析，结果表明Zn、Cu、Cr、Pb、Mn 5种重金属均为低潜在生态风险，所以污泥经过适当处理可以比较安全地用于园林绿化当中。白莉萍等[15]对北京地区不同污水处理厂堆肥污泥的
第23卷 第6期2010年6月 环 境 科 学 研 究 Research of Envir on mental Sciences Vol.23,No.6 June,2010 城市污水处理厂污泥重金属污染状况及特征 姚金玲,王海燕,于云江3,王 琪,王兴润 中国环境科学研究院,北京 100012 摘要:研究了我国16家城市污水处理厂污泥中重金属(Cu,Cr,Pb,A s和Cd)污染状况及特征,并探讨了可行的污泥处置方法.结果显示:w(Cu),w(Cr),w(Pb),w(A s)和w(Cd)(干基)分别为14148～239193,7186～200100,6110～121100,3115～11170和0131～6116mgΠkg;不同种类的重金属在污泥中的质量分数也不同,w(Cu)和w(Cr)高于w(Pb),w(A s)和w(Cd);污泥中重金属质量分数还随污水处理厂的不同而变化,这与污水来源和污水处理工艺有关.分析表明,除7号污水处理厂污泥中w(Cd)超出我国农用泥质(CJΠT309—2009)A级污泥、园林绿化用泥质(G BΠT23486—2009)和土地改良用泥质(CJΠT291—2008)中酸性土壤(pH<615)施用标准外,其他污水处理厂的污泥重金属质量分数均低于我国农用泥质(CJΠT309—2009)A级污泥标准以及美国、德国和欧盟农用污泥标准的重金属控制限值.达标的污泥可将混合填埋、农用、园林绿化、土地改良、制砖和水泥熟料生产作为污泥处置备选方案. 关键词:重金属;污泥;污水处理厂 中图分类号:X703 文献标志码:A 文章编号:1001-6929(2010)06-0696-07 Po ll u ti o n S ta tu s and C ha rac te ris ti c s o f Heavy M e ta ls i n S ew age S l udge fr om M un i c i p a lW a s tew a te r Trea t m en t P l an ts Y AO J in2ling,WANG Hai2yan,Y U Yun2jiang,WANG Q i,WANG Xing2run Chinese Research Acade my of Envir on mental Sciences,Beijing 100012,China Abstract:The polluti on status and characteristics of heavy metals including Cu,Cr,Pb,A s and Cd in se wage sludge sa mp les fr om16 munici pal waste water treat m ent p lants in China were investigated,and the feasible dis posal methods of se wage sludge were discussed. The results showed that the contents of Cu,Cr,Pb,A s and Cd ranged fr om141482239193,71862200100,61102121100,3115211170 and013126116mgΠkg(dry basis),res pectively.It was found that the contents of the heavy metals varied with their s pecies.The contents of Cu and Cr were al w ays higher than those of Pb,A s and Cd.For different waste water treat m ent p lants,the contents of the sa me heavy metals turned out t o be different,which may be the result of different waste water res ources and treat m ent p r ocesses in the p lants.The contents of the heavy metals in all the sludge sa mp les excep t one were bel ow the per m itted li m its of sludge quality standards of China(CJΠT30922009),and the sludge quality standards f or agricultural use of America,Ger many and the Eur opean Uni on.The one excep ti on was the sludge sa mp le of the No.7waste water treat m ent p lant,for which Cr content exceeded the per m itted li m its of the A2class sludge quality standard of China f or agricultural use(CJΠT30922009),the acidic s oil(pH<615)of the sludge quality standards f or afforestati on in gardens or f orests(G BΠT2348622009).and f or land i m p r ove ment(CJΠT29122008).It was deduced that all the se wage sludge up t o the standards m ight be utilized not only f or co2landfilling,but als o for agriculture,aff orestati on in gardens or f orests,land i m p r ove ment,brick making and ce ment clinker p r oducti on. Key words:heavy metals;se wage sludge;munici pal waste water treat m ent p lant 收稿日期:2009-09-14 修订日期:2010-01-25 基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务专项(GYK10901);国家“十一五”科技支撑计划重点项目 (2007BAC16B07);国家环保公益性行业科研专项 (200809046) 作者简介:姚金玲(1985-),女,黑龙江五大连池人, yaojl139@https://www.doczj.com/doc/e37101643.html,. 3责任作者,于云江(1964-),男,内蒙古乌拉特前旗人,研究员,博士,主要从事环境风险评价,yuyj@https://www.doczj.com/doc/e37101643.html, 城市污水处理厂污泥是污水处理的产物,富集了污水中大部分污染物质.由于我国工业污水和生活污水混合排放,因此城市污水处理厂进水和污泥中不可避免地含有重金属.我国污泥产生量大、处理处置率低.污泥长期暴露在环境中,重金属元素会逐渐释放进入环境介质,进而影响环境安全与人体健康.污泥的重金属含量是选择污泥处置方式尤其是土地利用和建材利用的重要影响因素.因此,污泥的重金属含量是国家管理部门、研究机构和普
污泥中重金属处理技术总结 篇一：污泥重金属处理 污泥重金属处理 随着当今世界人口快速增长和经济的迅速发展，环境污染问题日益严重。各城市污水处理厂的大量兴建，有效缓解了城市生活污水和工业废水对环境的污染。但污水处理过程中产生的大量污泥很容易对环境造成二次污染，由于污泥中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，其资源化农用已经成为当今研究的热点，但污泥中重金属元素已成为制约污泥资源化农用的关键因素。许多学者针对如何减少和降低城市污泥中重金属毒害作用展开了广泛的研究，但系统性、经济性和实用性还达不到要求。因此对城市污泥进行重金属去除方法和资源化农用的系统研究，就显得有十分重要的意义。 本文以桂林市污水处理厂的污水污泥作为试验对象，以有效去除和降低城市污泥中有毒有害重金属元素为目的，以污泥的资源化农用作为研究的最终手段，从生物、化学和电化学处理三个方面对污泥中重金属的去除进行了分析研究。 本文对桂林市城市污泥的成分和化学性质作了详细分析，得出桂林城市污泥完全符合污泥资源化农用的营养物质要求。同时对桂林城市污泥中各重金属元素的化学形态分布情况进行了详细测定，对重金属的生物毒性作了评述，为进一步采用不同方法去除污泥中重金属提供了
基础。通过对污泥中重金属的化学形态分析得出，桂林市污泥中大多数元素以稳定性较好的硫化物及有机结合态、残渣态形式存在，通过适当的处理后可以安全地加以资源化利用。 试验得出：微生物方法更能有效地去除污泥中的重金属离子。重金属元素的去除除与pH值有关外，微生物的代谢、吸附等特性也可以大大促进污泥中的重金属形态的转变和促使重金属元素的溶出。同时对硫和硫酸亚铁盐作基质时最佳的投配比进行了讨论，得出硫作基质时投配比分别为3g/l最佳。在污泥接种时，去除污泥中重金属离子可以达到较好的效果，且有利于淋滤周期的缩短。试验首次证实，硫酸亚铁盐作基质时在曝气条件下可以不需预酸化，也可以达到较好的处理效果。论文系统地比较了不同的酸剂处理污泥中重金属的效果，得出不同酸剂对不同的重金属元素的去除效果存在一定差异。重金属元素不同，其最佳的处理环境也不同；pH值越低，重金属元素的去除效果越好，氧化剂可对污泥中部分重金属的去除有较好的促进作用。通过试验，对桂林市的部分超标污泥采用2%H2o2和10%Hcl处理后效果更好，完全能满足我国农用污泥中重金属含量标准的要求。 本文对电化学法去除污泥中重金属进行了探索，采用高电压和高电流更能有效去除金属离子。首次针对污泥处理设计了污泥区与重金属回收区分离的处理装wP=6置，在极液与污泥交界面设置隔膜，避免重金属元素重新发生沉积的可能，在通电4h左右，对污泥中重金属有较好的去除效果。 文中也对不同方法的经济性进行了比较，采用微生物处理污泥中的重
土壤中重金属形态分析研究进展 罗小三，周东美，陈怀满 土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所（210008） E-mail:dmzhou@https://www.doczj.com/doc/e37101643.html, & trhjhx@https://www.doczj.com/doc/e37101643.html, 摘要：本文简要介绍了元素形态分析的概念、方法及其应用，概括和评述了当前土壤重金属的形态分析方法，详细讨论了各种形态分离手段和痕量重金属的测定技术，提出了土壤重金属形态分析领域亟待解决的问题和发展方向。 关键词： 土壤 重金属 形态分析 环境 1. 引言 从上世纪70年代开始，环境科学家就认识到，重金属的生物毒性在很大程度上取决于其存在形态，元素总量已经不能很好地说明环境中痕量金属的化学活性、再迁移性、生物可给性以及最终对生态系统或生物有机体的影响［1,2］。事实上，重金属与环境中的各种液态、固态物质经物理化学作用后以各种不同形态存在于环境中，其赋存形态决定着重金属的环境行为和生物效应［3］。正因如此，通过元素形态分析方法定量确认环境中重金属的各种形态已成为环境分析化学研究领域的新热点，其环境介质包括土壤、沉积物、水体、植物和食品等［4-6］。随着工作的不断深入，特别是分析测试技术的迅猛发展，元素的形态分析方法日趋完善，并且在化合物生物地球化学循环、元素毒性及生态毒性确定、食品质量控制、临床分析等领域显示出独特的作用[7]。 土壤环境处于大气圈、水圈、岩石圈及生物圈的交接地带，它是地表环境系统中各种物理、化学以及生物过程、界面反应、物质与能量交换、迁移转化过程最为复杂和最为频繁的地带。而重金属土壤污染对食品安全和人类健康存在严重威胁。因此，研究土壤中重金属的形态尤为重要。但土壤是一个多组分多相的复杂体系，类型多样，其组成、pH和Eh等差异明显，加上重金属来源不同、在土壤中的形态复杂，使得土壤中重金属形态分析更为困难[8]。 本文对元素形态分析的概念、方法、常用技术、应用进行了概括，对当前土壤中重金属的形态分析方法进行了详细介绍和评述，并提出了存在的问题和将来的预期发展方向。 2. 元素形态分析的概念 2.1 元素形态 元素形态的概念可追溯到1954年Goldberg为改善对海水中痕量元素的生物地球化学循环的理解而将其引入[9]。其后，元素的形态得到广泛研究，但不同的学者对形态有不同的理解和认识。Stumm[10]认为形态是指某一元素在环境中的实际存在的离子或分子形式； - 1 -