市政污泥中重金属赋存状态及生物有效性
土壤重金属污染物迁移和生物有效性评估方式研究
土壤重金属污染物迁移和生物有效性评估方式研究土壤是地球生命系统中重要的自然资源之一，其质量对人类健康和环境保护具有重要影响。
然而，随着人类活动的增加，特别是工业化和城市化的进程，土壤重金属污染日益成为全球面临的环境问题之一。
土壤中的重金属污染物通过迁移和转化过程，可能进入地下水和地表水中，进而影响生态系统的稳定性和人类健康。
本文将探讨土壤重金属污染物迁移和生物有效性评估的研究进展和方法。
土壤重金属污染物迁移的机制主要包括溶解、迁移和沉积三个过程。
首先，重金属污染物会通过溶解在土壤水中。
然后，在水的作用下，重金属离子可能通过水流迁移至更深处的土壤层或进入地下水中。
最后，重金属离子可能再次被吸附在土壤颗粒表面或形成沉积物。
迁移的速率和程度受到多种因素的影响，包括土壤性质、土壤水演化和重金属物种的性质等。
对土壤重金属污染物迁移的研究主要采用实地监测和模型模拟两种方法。
实地监测方法通过采集土壤和水样本，分析重金属污染物的含量和分布，以评估其迁移过程。
而模型模拟方法则通过建立数学模型，基于土壤物理和化学性质以及水流动的原理，预测重金属污染物的迁移路径和行为。
这两种方法结合应用可以更加全面地评估土壤重金属的迁移过程和特点。
除了迁移，评估土壤中重金属的生物有效性也至关重要。
生物有效性指的是土壤重金属对生物体的毒性程度和生物吸收的可能性。
不同形态和物种的重金属污染物对生物体的毒性存在差异。
例如，溶解态的重金属更容易被生物体吸收和转运，而结合态的重金属则相对较难被生物体吸收。
因此，了解土壤中重金属各形态的含量和转化规律对于评估其生物有效性具有重要意义。
近年来，评估土壤重金属的生物有效性的研究提出了一些新的方法和指标。
例如，生物可利用性评估（bioaccessibility assessment）通过模拟胃肠道消化的过程，测定土壤重金属在不同pH值和饱和度下的可溶性比例，以预测其对胃肠道道吸收的可能性。
此外，重金属生物利用率（bioavailability）和重金属积累生态学索引（BAF）也是评估土壤重金属生物有效性的重要指标。
土壤中重金属的形态及其生物有效性
土壤中重金属的形态及其生物有效性作者：朱志勤孙宏飞王五一魏建荣李永华来源：《现代农业科技》2008年第12期摘要受人类活动的影响，我国部分地区土壤中重金属含量超标现象严重，并由此导致区域农作物及粮食中重金属含量超过人类安全食用标准。
综述了土壤环境中重金属的赋存形态和生物有效性，并阐述了影响重金属形态的土壤因素。
关键词土壤；重金属；形态；生物有效性中图分类号 S158.4文献标识码A文章编号1007-5739（2008）12-0178-03重金属是一组对生态环境和人类健康带来诸多潜在风险的元素群，有关重金属在地表环境中的迁移、转化、传输一直是近年来诸多学科领域里的研究重点和热点之一。
大量文献报道了受重金属污染的土壤，上面生长的作物和蔬菜中重金属含量高于未污染土壤[1，2]，通过食物链作用，污染土壤中大量的重金属向人体转移，并由此带来一系列的健康风险。
因此，人们对重金属在土壤中的环境行为及其在土壤—植物系统的传输十分关注。
土壤pH和Eh、土壤可溶性有机物及根际环境等诸多因素都影响着土壤中重金属的有效性，这些方面已有很多的文献报道[3-10]。
目前关于土壤中重金属形态对植物有效性的综述文献很少。
因此，本文就重金属赋存形态对植物的影响以及影响重金属形态的土壤因素进行综述。
1土壤和植物中重金属含量很多研究报道了矿区大米、玉米、小麦等粮食及蔬菜可食部分汞含量超过食品卫生标准的现象。
通过食物链传递，重金属元素对整个生态系统和人体健康造成威胁。
比如湘西某铅锌矿区稻根中Pb蓄积量为379.4μg/g，稻米Pb含量达到0.853μg/g，超过国家食品卫生标准（GB2762?蛳2005，0.020μg/g）；水稻植株内还蓄积有Hg、Cd等元素。
对根际土壤的研究发现，矿区土壤中Pb、Cd、Hg的平均含量分别为875±619.81μg/g、10.70±9.90μg/g、4.25±3.37μg/g、62.24±39.28 μg/g，分别超过国家规定的土壤环境质量二级标准的2.9、35.7、8.5、2.5倍。
南昌市城市污泥重金属形态分布及其生物活性研究
水土保持通报 Bulletin of So il and Water Co nserv atio n
V ol. 30, No . 5 Oct. , 2010
南昌市城市污泥重金属形态分布及其生物活性研究
胡绵好1 , 袁菊红2 , 黄和平1
( 1. 江西财经大学 旅游与城市管理学院 , 江西 南昌 330032; 2. 江西财经大学 艺术学院 , 江西 南昌 330032) 摘 要 : 对南昌市青山污泥和纸厂污泥 Hg , N i, Cd, Cr , Zn, A s, Cu, P b 的形态分 布及其生 物活性和 迁移性
限制其大规模农业利用的主要障碍因素。 重金属在环境中存在的形态能够有效地评价其化 学行为[ 7] , 但重金属在环境中的存在形态比较复杂, 许 多学者对土壤和沉积物重金属形态的提取和分离进行 了研究, 并提出了各种各样的提取方法 。然而, 运 用 Tessier 连续提取法研究土壤重金属存在的形态, 不 仅可以了解土壤中重金属的转化和迁移, 还可以预测 其生物可利用性, 间接地评价重金属的环境效应。该 方法已在土壤与河流、 湖泊、 港湾底泥沉积物重金属的 研究中被广泛运用。江西省南昌市污水处理厂原来每 天产生的 400 t 污泥都是填埋到垃圾处理场, 如果要将 这些土地利用, 该污泥中重金属的化学组成及其形态、 迁移状况、 生物可利用性及对环境的影响评价等情况 还鲜见报道。因此, 本研究采用 T essier 连续提取法 分析污泥中重金属的形态分布 , 探讨重金属在污泥中 的生物活性特征 , 为污泥资源化利用中重金属对土壤 污染危害的影响评价提供理论依据。
进行了调查研究。结果表明 , 运用 T essier 连续提 取法 , 污泥中 Hg , Ni, Cd, Cr , Z n, A s, Cu, Pb 的各 形态含 量之和与 其总量非常接近 , 对 P b 提取率为 92. 5% ~ 94. 6% , 对 Cr 为 90. 1% ~ 90. 3% , 表明该形 态分析方 法的结果 是合理的。2 种城市污泥中 Ni, Cu, Zn, A s, Cd, P b, Cr , H g 的形态分布有很大的差别 , 且这些重金 属的不同形态也存在较大的差异。青山污泥重金属生物活性系数的大小顺序是 : Hg > N i> A s> Cd> Cu> Cr > Zn> Pb; 迁移能力的顺序为 : Hg > N i> Cd> Cr> Zn> A s> Cu> P b。纸 厂污泥 重金属 生物活 性系数 的大小顺序是 : Cr> H g > Cu> Cd> N i> Zn> A s> Pb, 迁 移能力的顺 序是 : Cr> Hg > Cd> N i> Zn> Cu> As ∀ P b。研究结果将在污泥的农业利用中为污 泥中重金属危害的评估提供科学依据。 关键词 : 污泥 ; 重金属 ; T essier 连续提取法 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 288X( 2010) 05 0063 05 中图分类号 : X703
土壤重金属污染的形态分析及生物有效性探讨_姜利兵
步骤 step 1 2 3
4 5
表 1 T IESSER等人建议的重金属分级萃取方法 Tab. 1 The suggestion method of Tiesse in heavy metal on classification extraction
分级 classification 可交换态 exchangeable
Abstract: Heavy m etal pollution occurs all around the world, B ioavailability of heavy m etals in soil was becom ing key aspects of pollution ecology, speciation analysis on heavy metal in pollution soil is the key to soil remediation. The thesis expatiate the current research of speciation analysis on heavy m etal, analysis on the important factor in bioavailability of heavy metal, and discuss the p resent p rob2 lem of heavy metal in pollution soil, the concerned p roblem s and future development direction are pointed out, in order to p rovide theoretics on the econom ical and availability soil remediation. Key words: soil heavy metal; speciation analysis; bioavailability
污泥中的重金属特性分析和生态风险评价
第３１卷第１期北京交通大学学报Ｖ。
１．３１Ｎｏ．１２ＱＱ！篁２旦』Ｑ至堡垒坠Ｌ￡堡旦至！．！！奠鱼！ｌ！壑型鱼至型！！堡垦曼！！兰至鱼；至鱼鱼！文章编号：１６７３—０２９ｌ（２００７）０１一叭０２—０４污泥中的重金属特性分析和生态风险评价任福民，周玉松，牛牧晨，许兆义（北京交通大学土木建筑工程学院，北京１０００４４）摘要：选取上海某城市污水厂污泥进行重金属的总量测定及形态分析，确定超标重金属的含量和存在形态．结果表明，锌、铬、镍、铜４种重金属均存在不同程度的超标．在此基础上开展重金属潜在的生态风险评价，证明上述４种重金属元素存在较高的生态风险性，在控制、处理和资源化污泥利用中应引起足够的重视．关键词：城市污泥；重金属；形态分析；生态风险评价中图分类号：ｘ７０３．１文献标志码：ＡＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＥｎＶｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｎＨｅａＶｙＭｅｔａｌｓｉｎｔｈｅＳｌｕｄｇｅｏｆＳｅｗａｇｅＲＥＮＦ甜一ｍｉ规，ＺＨＯＵＹｋ一阳７２９，ＭＵＭ矗一娩Ｐ咒，ＸＵ乃磁。
一埘（Ｓｃｈ∞ｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎ百ｎｅ—ｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｂｅ巧ｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒＳｉｔｙ，Ｂｅ巧ｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｌｕｄｇｅｏｆＳｈａｎｇｈａｉｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｅｗａｇｅｗａｓｃｈｏｓｅｎｆｏｒｃａｒｒｙｉｎｇｏｕｔｔｏｔａｌ锄ｏｕｎｔｓａｎｄｆｏｒｍａｎａｌｙｓｅｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｔｈａｔｆｏｕｒｍｅｔａｌｓ：Ｚｎ，Ｃｕ，（、ｒ，ＮｉｗｅｒｅｅｘｃｅＳｓｉｖｅｏｎｖａｒｉｅｄｄｅ—ｇｒｅｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｓＳｅｓｓｍｅｎｔｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅ∞ｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｔｈｅｆｏｕｒｍｅｔａｌｓａｒｅｉｎｈｉｇｈｅ∞ｌｏｇｉｃａｌｒｉＳｋｔｈａｔｓｈｏｕｌｄｂｅｅｍｐｈａｓｉｚｅｄｗｈｅｎｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ，ｈａｎｄｉｎｇｗｉｔｈａｎｄｒｅｃｙｃｌｉｎｇｕＳｅｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｌｕｄｇｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｌｕｄｇｅ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ；ｓｐｅｃｉａｔｉｏｎａｎａｌｙＳｉｓ；ｅ∞ｌｏｇｉｃａｌｒｉｓｋａｓｓｅＳＳｍｅｎｔ我国城市污水厂的进水中混有大量的工业废水，其中内含的重金属在水处理过程中以不同的形式由液相向固相转移，最后浓缩到污泥中．这些污泥所含有的重金属成为污泥再利用和资源化的最大制约因素．随着研究的深入，人们逐渐认识到，污泥中的重金属对环境危害取决于其存在形态的分布．重金属的不同形态表现出不同的生物毒性和环境行为．基于以上分析，通过现代分析测试技术，利用能量色散Ｘ荧光分析系统（Ｅ脚）和原子吸收法（ＡＡＳ）对所选的污泥样品进行分析．确定污泥样品中重金属存在的种类、含量、形态．并据此进行生态风险评价．同时对重金属的来源、毒害状态和有效处置方法的选择提出预测和可行性措施．１试验部分（１）主要仪器及试剂仪器：Ｅｎ９５型能量色散Ｘ荧光分析仪（ＥＤＸＲＦ）（美国ＥＤＡｘ公司）；ＳＢ—０１型原子吸收光谱仪（ＡＡＳ）（ＴｈｅｒｍａｌＪａｒｒｅＵＡｓｈｃｏ．ｕ＆～）．试剂：分析纯ＨＣｌ０４、ＨＦ、ＣＨ３ＣＯＯＨ、ＨＣｌ、Ｍｇ—Ｃ１２、ＮＨ２０Ｈ·ＨＣｌ，体积分数为３０％的Ｈ２０２，石灰，Ｃｕ、Ｎｉ、ｚｎ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｃｒ标准储备液．（２）污泥样品污泥样品取自上海市污水处理厂三级处理沉淀污泥，含水率为９６％，黑色，有刺激性气味．样品在１０５℃恒温烘干、研磨，过１００目尼龙筛备用．收稿日期：２００５—０９—１４基金项目：国家高技术研究开发计划“８６３”计划（２００２ＡＡ６０１３２００）作者简介：任福民（１９６６一），男，河南灵宝人，副教授，博士．ｅ眦ｉｌ：Ｒｅｎｆｕｒｎｊｌｌ２００４＠ｓｉｎａ．∞ｍ．ｃｎ第１期任福民等：污泥中的重金属特性分析和生态风险评价１０３（３）样品金属元素成分测定取少量污泥样品，利用能量色散ｘ荧光分析仪（ＥＤｘＲＦ）确定污泥的主要元素成分．（４）重金属总量测定和形态分析重金属总量测定：取研磨后过１００目筛的样品１ｇ，在聚四氟乙烯烧杯中依次加入ＨＮ０３、ＨＣｌ０４、ＨＦ，进行消解后定容２５ｍＩ。
土壤环境中重金属生物有效性评价方法及其环境学意义
目录
01 一、重金属生物有效 性评价方法
03 三、案例分析——以 某矿区周边土壤为例
02
二、重金属生物有效 性环境学意义
04 四、总结
随着工业化和农业现代化的快速发展，土壤环境中的重金属污染日益严重。 重金属在土壤中积累，通过食物链进入人体，对健康产生不良影响。因此，重金 属生物有效性的评价在土壤环境管理中显得尤为重要。本次演示将介绍土壤环境 中重金属生物有效性评价方法及其环境学意义。
然而，目前对于重金属生物有效性的评价方法仍面临一些挑战，如评价标准 的制定、不同方法之间的比较和验证等问题。未来研究应以下方向：1）发展更 加快速、准确、实用的评价方法；2）深入研究影响重金属生物有效性的因素及 其作用机制；3）结合新型科技手段（如、光谱分析等），提高评价的精准度和 效率；4）拓展评价范围，实现从点源到区域尺度的全面覆盖。
总之，为了更好地保护人类赖以生存的土壤环境，需要重视并加强土壤中重 金属生物有效性的评价工作，为制定科学合理的土壤污染治理方案提供依据。
谢谢观看Biblioteka 二、重金属生物有效性环境学意 义
重金属生物有效性的评价对于深入了解重金属的来源、迁移转化和生物效应 具有重要意义。
1、重金属来源重金属在土壤中的来源多样，包括工业排放、农业投入品、 交通尾气等。通过分析土壤中重金属的生物有效性，可以判断其来源及贡献比例， 为土壤污染治理提供依据。
2、迁移转化重金属在土壤环境中的迁移转化是生物有效性评价的重要内容。 在生物有效性评价过程中，分析土壤理化性质、微生物群落等因素对重金属迁移 转化的影响，有助于深入了解重金属在土壤环境中的行为特征。
2、植物吸收法植物吸收法是通过种植植物并测定其体内重金属含量，评估 重金属在土壤中的生物有效性。选择具有较强吸收重金属能力的植物作为指示植 物，例如蜈蚣草，通过测定其地上部分和地下部分的重金属含量，计算生物量与 重金属含量的比值，以此表示重金属的生物有效性。
最新 土壤中重金属钴的存在形态和生物有效性变化-精品
土壤中的重金属移动性差，滞留性强，难以被微生物降解，通过地下水循环和植物传递而影响生物圈环境的健康发展。
一种或几种不同金属的形态对环境的毒性也有所不同。
因此，金属形态的存在、分布所产生的毒性程度也影响着重金属在环境中的迁移。
重金属在进入土壤后会发生复杂反应。
化学作用包括络合、吸附以及淋溶等。
重金属在土壤中的吸附不仅与土壤类型、基本理化性质有关，还与重金属本身的离子特性相关。
重金属离子间的相互作用可由土壤的酸碱度、离子强度的影响而改变。
其中，酸碱度对金属形态的影响很大。
通过室内静态吸附方法和 Tessier连续提取法，对新疆荒漠区某石化污水库周边的农田土壤 pH、外源钴浓度、离子强度进行考察，研究土壤中重金属钴的存在形态和生物有效性变化，从而得出钴在供试土壤中的形态再分配及生物活性变化，得出该区域的环境行为，为新疆荒漠区钴污水影响下农田重金属修复提供试验基础与依据。
1、材料与方法1． 1 土壤样品的采集。
土壤采自新疆荒漠区域某石化污水库附近的油葵种植田。
将采来的土壤样品在室内风干，过100 目筛，待用。
对照土的基本理化性质为: 土壤碱化度41． 63% ，pH 8． 86，阳离子交换量 7． 68 cmol /kg，钴 9． 00mg /kg，土壤有机碳 443 mg /kg，土壤有机质 760 mg /kg。
1． 2 静态吸附试验。
称量 2． 500 0 g 土样于 100 ml 锥形瓶中，按照 4 种条件进行处理，每个处理设置 3 个平行。
①对土样施加配制初始浓度为 100 mg/L 钴溶液(pH 为 2 ～13) ;②对土样施加配制考察浓度范围内(100、125、150、200、250、300、400 mg /L) 的硝酸钴溶液; ③将加入 100 mg /L 硝酸钴溶液的土壤进行老化5、10、20、40、70 d; ④对土样施加 pH 为7，离子强度为 0、0．001、0．01、0．1、0．2、0．5、1．0 mg/L，重金属浓度为100 mg/L 的硝酸钴溶液。
《2024年我国沿海地区城镇污水处理厂污泥重金属污染状况及其处置分析》范文
《我国沿海地区城镇污水处理厂污泥重金属污染状况及其处置分析》篇一一、引言随着沿海地区城市化进程的加速，城镇污水处理厂的数量和规模不断扩大。
然而，污水处理厂在处理污水的同时，产生的污泥也成为了亟待解决的问题。
污泥中含有大量的重金属元素，若处理不当，将可能对环境和人类健康造成潜在的危害。
因此，对沿海地区城镇污水处理厂污泥中的重金属污染状况进行分析，以及探索其合理的处置方式显得尤为重要。
二、我国沿海地区城镇污水处理厂污泥的重金属污染状况（一）重金属污染的来源沿海地区城镇污水处理厂污泥中的重金属主要来源于工业废水、生活污水和雨水径流等。
其中，工业废水中的重金属往往含量较高，尤其是铅、铬、镉、铜等元素，它们随污水进入污水处理厂，最终在污泥中累积。
（二）重金属污染的现状调查数据显示，我国沿海地区城镇污水处理厂污泥中的重金属含量普遍超标，尤其是铅、镉等元素的超标情况较为严重。
这些重金属元素一旦进入环境中，难以降解，对生态环境和人类健康造成长期影响。
三、污泥中重金属污染的处置分析（一）常用的污泥处置方法目前，沿海地区城镇污水处理厂常用的污泥处置方法主要包括土地利用、焚烧、填埋等。
其中，土地利用是较为环保的一种方式，但需要严格的重金属含量控制；焚烧可以减容，但可能产生二次污染；填埋则需选择合适的场地，并采取防渗措施。
（二）针对重金属污染的处置策略针对污泥中的重金属污染，首先应从源头上控制重金属的排放，减少工业废水和生活污水中重金属的含量。
其次，在污泥处置过程中，应采用多种方法联合处理，如化学固化、生物吸附、物理化学法等，以降低污泥中的重金属含量。
此外，对于不同类型和特性的污泥，应选择合适的处置方法，以达到最佳的处置效果。
四、案例分析以某沿海城市为例，该市城镇污水处理厂采用多种方法联合处理污泥中的重金属。
首先，通过优化工艺参数，降低污泥中的重金属含量；其次，采用化学固化法进一步固化污泥中的重金属；最后，将处理后的污泥进行土地利用或焚烧等后续处理。
污水厂中有机磷的赋存形态、生物有效性及强化去除
污水厂中有机磷的赋存形态、生物有效性及强化去除污水厂中有机磷的赋存形态、生物有效性及强化去除摘要有机磷是污水中重要的污染物之一，对环境和生态系统造成严重影响。
本文通过调查和研究，总结了污水厂中有机磷的赋存形态、生物有效性以及强化去除的方法和效果。
一、引言污水厂是城市生活污水处理的重要设施，为了保护环境和水质，污水厂需要对污水中的各种污染物进行有效去除。
有机磷是污水中的一类重要污染物，其主要来源包括农药、洗涤剂和人体废弃物等。
因此，深入了解有机磷在污水厂中的赋存形态、生物有效性及强化去除方法对我们改善水质具有重要意义。
二、有机磷的赋存形态有机磷在污水中主要以溶解态和颗粒态存在。
溶解态有机磷包括溶解有机磷酸盐和可溶性微团，其浓度通常较高。
颗粒态有机磷主要包括有机磷酸酯等大分子化合物，其浓度相对较低。
颗粒态有机磷对污水厂的沉淀和过滤步骤造成一定影响，因此对其进行有效去除是提高污水处理效率的关键。
三、有机磷的生物有效性有机磷酸酯是一种常见的有机磷化合物。
在污水处理过程中，有机磷酸酯会通过微生物的代谢作用转化为无机磷酸盐。
无机磷酸盐对水体中生物的生长和繁殖具有明显影响，过多的无机磷会导致富营养化现象，引发藻类水华等问题。
因此，了解有机磷在污水厂中的转化和释放过程对于预防水体富营养化具有重要意义。
四、有机磷的强化去除方法与效果污水厂中存在多种有机磷去除方法，包括生物处理、化学处理和物理处理等。
生物处理是一种常用且有效的方法，通过增加微生物的降解和转化能力来达到去除有机磷的目的。
化学处理通常采用添加化学混凝剂等方法，通过与有机磷形成沉淀或发生化学反应，将有机磷去除。
物理处理则通过过滤或吸附等方式去除有机磷。
这些方法都具有一定的去除效果，但各自存在一些局限性。
五、结论有机磷是污水厂中重要的污染物之一，对环境和生态系统都具有较大的影响。
了解有机磷的赋存形态、生物有效性以及强化去除的方法和效果，有助于我们更好地改善水质和保护环境。
污泥中重金属形态分析及其生物可利用性研究
２１ 污 泥农 用 时污 染 物 控 制 标 准 ．
为 了防止 农 用污 泥对 土壤 、 作 物 、 面水 、 农 地 地 下水 造成污染 。 早在 １ ８ ９ ４年 国家就制订 了污 泥农用 时污染物控 制标准 ＧＢ ２ ４８ ， ４ ８ —４ 由中华人 民共和 国城
表 １ 农 用 污 泥 中污 染物 控 制标 准
Ｔ ｂ １ Ｐ ｌ ｔ ｎ ｏ ｔｏ ｔ ｎ ａｄ ｆ ｒｓ ｄ ｅ ｉ ｇｉ ｕ ｔｒ ｌ ｓ ａ． ｏｌ ａ ｔ ｎ ｒ ｌ ａ ｄ ｒ ｏ ｌ ｇ ｎ ａ ｒｃ ｌ ａ ｅ ｕ ｃ ｓ ｕ ｕ ｕ
须 高度关 注并 编制应 急预案 。以便 在发生 突发事件 时及 时处 理 ， 源头控 制污染 。 从 由于 白龙港 污水处 理 系统服 务区域 面积较 大 ，地 面径流 带来的 冲涮土 量
（ 上 海 市 城 市 排 水 有 限 公 司， 海 １ 上 ２０７ ； ０ ０ ０ ２华 东 师 范 大 学 ， 海 ２０ ６ ） 上 ０ ０ ２
摘
要
通 过 对 白龙港 污水 处 理 厂 的 污 泥 源 、 泥 中 重 金 属 含 量 、 泥 浸 出 液 中 重金 属 含 量 的分 析 ， 污 泥 中重 金 属 形 态分 析 污 污 从
乡建 设环境保 护部 发布 ，于 １ ８ ９ ４年 ５月 １ ８日开始 实施 。该标 准适用 于在农 田中施 用城市 污水 处理 厂
污泥 、 市下水 沉淀池 的污泥 以及 江 、 、 、 、 、 城 河 湖 库 塘 沟 、 的沉 淀底泥等 ， 渠 主要是 控 制污泥 中 的重 金属 含
量 。污泥作为 农用 时污染 物控制 标准 如表 １ 示 。 所
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第8卷第3期 2 0 17年6月有色金属科学与工程
Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.8，No
.3
Jun.2017
文章编号：1674-9669 (2017) 03-0099-04 DOI ： 10.13264/j .cnki.ysj skx.2017.03.017
市政污泥中重金属赋存状态及生物有效性
周吉奎，刘勇，刘牡丹，刘珍珍，胡洁(r意看繁源综合翻W雜#，.#金属分禽％综合菌象童袁实验-浐东#矿产资撫进髮与综嗇利廳点隹■室,ffl 51.0651.)
摘要：在分析污泥理化性质的基础上，采用Te_s&i©f连续提取法对污泥中的&1、211、？]1、腿、€.(1、&进 行形态及生物有效性分析.结果表明，该污泥中有机质含量达到45.62 %，N、P、I(含量分别为1.55 %、 4.26 %、1.01 %,重金属含量均低于污泥农用控制标准值..污泥中Cu的生物有效态占2.65 潜在有 放态占36.52 %，不可利用态占60.83 %;Zn的生物有效态占1.24 %,潜在有效态占10.71 %,不可利 用态占88.05 全部以■残渣态存在于污泥中，不可利用态占100 %;.®的生物有效态占46.01 %,不可利用态占53.99_%;该污泥中未检测出Cd和Cr.污泥中重金属主要以非交换态形式存在，生物 可利用程度低，对汚泥堆肥农用非常有利.关键词：市政污泥；重金属;化学形态；生物有效性；堆肥 中图分类号：0656.22;X820.3 文献标志码:A
Study on occurrence state and bioavailability of heavy metalsin municipal sludge
ZHOU Jikui, LIU Yong, LIU Mudan, LIU Zhenzhen, HU Jie(Institute of Comprehensive Utilization of Resources in Guangdong Province,State Key Laboratory of Separation and Comprehensive Utilization of Rare Metals, Key Laboratory of Mineral Resources Development and Comprehensive Utilization in Guangdong Province, Guangzhou 510651, China)
Abstract: On the basis of analyzing the physical and chemical properties of sludge, the selective sequential
extraction procedures developed by Tessier was used to study the chemical forms and the bioavailability of heavy metals (Cu, Zn, Pb, Ni, Cd and Cr) in municipal sludge. The experimental result indicated that the content of organic matter in the sludge reached 45.62 %,the contents of N, P and K were 1.55 %, 4.26 % and
1.01 %, respectively, and the contents of heavy metals were lower than those of the control standard of sludge. The proportions of effective forms of Cu, Zn and Ni were 2.65 %, 1.24 % and 46.01 % respectively. The
potential effective forms of Cu and Zn were 36.52 % and 10.71%, respectively, and theunavailable forms of Cu, Zn, Pb and Ni were 60.83 %, 88.05 %, 100 % and 53.99 %, respectively.Metals Cd and Cr were not detected in the sludge. The heavy metals mainly exist in the forms of non-exchange state, and the bioavailability is low, which is very beneficial to the use of composting processin agriculture.Keyw〇rds：municipal sludge; heavy metals; chemical form; bioavailability; composting process
近年来，随着城市的发展，我国城市污水处理 理处置成为一个重要的环境问题[1].污泥的成分非常厂的规模不断扩大，污泥产量急剧增加，污泥的处 复杂，水分和有机物含量高，含有N、P、K等植物生
收稿日期：2017-03-02
基金项目：广州市科技计划专项资助项目（201510010102);广东省科学院科研平台环境与能力建设专项资金项目（2016GDASPT-0104)
作者简介：周吉奎（1969-)，男，博士，高级工程师，主要从事资源综合利用和环境保护等方面的研究，E-mail: zhoujk2004@126.com.100有色金属科学与工程
2017 # 6 H
长元素[2_气但也含有Cu、Zn、Pb、M、Cr等重金属物质 和其他有害组分[，.B前污泥的处理处置方法生要包 括卫生填埋、土地利用、焚烧和填海[M].报道表明，污 泥中重金属的化学形态在很大程度上决定其毒性的 大小，其中诃被吸收利庙的重金属会制约植物的生 长，弁进一步通过食物链危害人体健康^-气重金属 含量不超标的污泥经过高温堆肥处理，可以用作环 境绿化的肥料，实现土地利用通过测定污水处理 厂污泥中重金属的含貴及化学形态，并根据各形态 的生物利用性大小対污泥中重金属的生物有效性进 行分析，对于促进市政污泥的无害化处理和资源化 利用真有现实意义.1材料与方法1.1仪器与试剂仪器:ICP光谱仪，高速离心机，电子分析天平， 电热干燥箱，水浴恒温振荡器,3头研磨机.试剂：氯化镁，醋酸钠，氯化铵，硝酸，双氧水，醋 酸铵，以上试剂均为分析纯.1.2污泥样品的制备污泥样品取自广州大坦沙污水处理厂，采用多点 取样法从样品中采集1 〇〇〇 g湿污泥，摊开董于塑料 Jt.自然晾于后，装人搪瓷盘，放人电热干燥箱中，在 105丈下烘干至tE重，冷却后甩兰头研磨机磨细至细 度<0.074 mtn，细磨后的干_海釆用四分法取样顧f 试氣1.3污泥中重金属形态的提取试验采用改进的Tessier法[13]测定污泥熏金属各 种化学形态的含量.第1步，可交换离f态：淮确称取1.000 g千泻 泥_入15 mL的离心管中，加人8 niL 1.0 mol/L的 MgCl2溶液，25丈条件下振荡1 h后，在6 000 r/min 条件节离心20 min，上清液转人25 mL容量瓶，用去 离乎水洗绦离心管中的残留物.，洗條2次，每饮用水 5 mL，离心10 min，2次洗涤水合并人上清液，定容 至25 mL，检测溶液中的金属离子含量.第2步，碳酸盐结合态:在第1步残留有泥样的 离心管中加人8 mL 1.0 moI/L的NaAc溶液，25 X；条 件下振.霧6 h，在6 000 r/min条件下离心20 min,i 清液转人25 mL容量瓶，洗涤方式同第1步，2次洗 涤水合并人上猜液，定容至25 mL,检测溶液中的金 属离子含量96 t条件下震:荡保温6 h，在6 000 r/min条件下离心20 min, A猜液转入25 mL睿眞瓶，洗涤方式■ 第1步，洗涤水合并人上清液，定容至25 mL，检测溶 液中的金属离子含量.第4步，有机结合态:在第3步残留有海样的离 心管中加人8 mL 0.02 mol/L的HN〇3溶液，接着缓 慢加人5 mL 30 %的H202溶液，在85 t条件下振 荡4 li，加入2 mL 3.2 mol/L的IH^Ac溶液，接暑振 :荡30 min，然后'在6 000 r/mi_n的条件下离心如min, 上清液转人25 mL薄量瓶/冼涤方式同第1步，洗涤 水合并人上清液，定容至25 mL,检测溶液中的金属 离子含量.第5步，残渣态t最后将离心管中残佘的泥样洗 人烧杯中，烧杯置于电热板上加热，待水分挥发后加 人10 mL浓HNO;，加热消解至近干，先后消解4次， 最后用1:1 HN03溶解，定容至25 mL,过滤启，检测 溶液中的金属离子含量.1.4样品的测定方法
用ICP光谱仪测定上述五步待测溶液中的Cu、 211、卩1>、0(1、&=、难的含:量,、重:复3次，试验结_果以平 均值表示.污泥中水分、有机质、氮、磷、钾含量及pH值检 测方法详见《城市污水处理厂污泥检验方法》(CJ/T 221-2005)M.
2结果与讨论2.1污泥的理化指标
污泥样品的主要理化指标见表1.可以看出，污 泥样品pH值基中性，千污M中有机质含量达到 45.62 %，无机會养淹素,I、P、K含羹分别为1.55 4.26 %、1.01 %，总含量达到6.82 %.污海中Cd、Pb、 Cl%Cti、Zn、Ni_等<5种重金.属的食賃.见.表2，与农用t1? 泥中重金属控制标准比较，除了 Zn的贪量稍髙于酸 性土壤上的最高容许含量，其它重金属含量均符合农 用污泥中重金属控制标准.
表1市政污泥的主要理化指标 Table 1 Main physiochemical properties of
municipal sludge
指标含水率/%有机 质）/%识（总 氮）/%1F(总 磷）/%识（总 钾）/%pH值
平均值75.8145.621.554.261.016.11