关中地区城市活水厂污泥农用价值及生态风险评价

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1、分类号：X592学校代码：10697密级：公开学号：201531611专业学位硕士论文SPECIALIZEDMASTER’SDISSERTATION关中地区城市污水厂污泥农用价值及生态风险评价学科名称：环境工程作者：李元瀚指导老师：马俊杰教授孙长顺教授西北大学学位评定委员会二○一八年六月TheAnnualAgriculturalSewageValueandAgriculturalEcologicalRiskAssessmentinGuanzhongRegionAthesissubmittedtoNorthwestUni

2、versityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinEnvironmentalEngineeringByLiYuanhanSupervisor:MaJunjieProfessorSunChangshunProfessorJune2018III摘要摘要城市污泥是城市污水处理厂净化污水后产生的沉积物，由细菌菌体、有机物质和无机胶体等组成，富含有丰富的氮、磷、钾和有机质等植物必须的营养元素，但是同时也含有大量的有机污染物、多种重金属和病原体等污染

3、物质。随着城市化进程的进一步深化，污水处理厂收水面积不断扩大，城市污水处理量逐年增加，城市污泥生产量也随之不断增加，逐渐成为影响城市生态环境的突出问题之一，得到越来越多国内外学者的广泛关注。由于城市污泥结构组成复杂，且各地区差异较大，大部分地区还是以卫生填埋和焚烧为主，但是随着土地资源紧缺等客观原因，土地利用被认为是最有潜力的处理方法。本研究对陕西省关中地区15家城市污水处理厂污泥分三季进行采样分析，探究关中地区城市污泥农用价值和存在的潜在生态风险，综合探讨了关中地区城市污泥农用的可行性，结果如下:1.关中地区城市污泥

4、营养成分总体含量较高，总氮、总磷、总钾和有机质平均含量分别达到了33.57g/kg、20.10g/kg、6.18g/kg和55.97%。其中总氮、总钾和有机质含量显著受到不同季节的影响，呈现冬季大于春秋季和夏季的特点。2.关中地区15家城市污水厂污泥6种重金属总量中，Cu在74.34mg/kg～508.34mg/kg范围内浮动；Zn在285.48mg/kg～1378.60mg/kg范围内浮动；Pb在25.40mg/kg～328.33mg/kg范围内浮动；Cd在0.76mg/kg～4.96mg/kg范围内浮动；Cr在0.

5、76mg/kg～4.96mg/kg范围内浮动；Ni在15.37mg/kg～246.47mg/kg范围内浮动。重金属赋存形态以稳定态为主，整体呈现残渣态>有机物结合态>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态>可交换态的特点。综合地累积指数法和潜在生态风险评价法，15家污水厂中有6家污水厂存在高风险，2家污水厂存在中等风险，除个别污水厂Zn超标外，其他生态风险高的污水厂均为Cd过高。3.从作物植物富集角度，玉米各个部位重金属富集能力为根>叶>茎>籽粒；随着污泥投放量的增加，玉米各个部位中重金属含量明显提高，在污泥投放量超过4000

6、kg每亩时开始出现Pb和Cr超标现象。关键词：城市污水厂污泥养分重金属评价植物富集I西北大学硕士专业学位论文ABSTRACTUrbansludgeisthesedimentproducedbysewagepurificationinmunicipalsewagetreatmentplant.Itiscomposedofbacterialbacteria,organicmatter,andinorganiccolloids.Itisrichinnutrientsnecessaryforplantssuchasnitrog

7、en,phosphorus,potassium,andorganicmatter,butatthesametimealsocontainsalargenumberoforganicpollutants,avarietyofheavymetalsandpathogensandotherpollutants.Withthedeepeningofurbanization,theurbansewagetreatmentcapacityhasbeenfurtherimproved,andtheamountofurbansludg

8、egeneratedtherehasbeenincreasing.Ithasgraduallybecomeoneoftheoutstandingproblemsaffectingtheurbanecologicalenvironment,whichgainsmoreandmoreattentionfromscholarsathom