我国部分城市污泥化学组成及其农用标准初探

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1、2001年第4期土壤·205·1我国部分城市污泥化学组成及其农用标准初探乔显亮骆永明（中国科学院南京土壤研究所南京210008）摘要本文分析了我国6个城市的典型污水污泥及其产品的主要化学组成。结果表明，6个城市污泥中都含有丰富的有机质、氮、磷，相对贫钾；但重金属含量超标，不符合我国目前农用污泥标准。本文对我国目前农用污泥标准进行了初步的探讨。关键词城市污泥；化学组成；重金属；农用标准[1]前文综述认为，污泥及其产品可作为一种有机肥料或土壤调理剂进行土地利用，将成为我国污泥处理与利用方面很有应用前景的一种途径。但是，污泥化学

2、组成，特别是其有毒、有害污染物，如重金属，可能构成这种土地利用的限制因素，甚至带来环境风险。因而有必要对污泥的基本性质和组成有所了解，这一了解不仅有助于探讨污泥土地利用的适宜性，而且有利于指示这种利用的环境风险，进而服务于农用污泥标准的确定。据此，本文在采集和分析我国部分城市典型污泥化学组成的基础上，结合我国污泥利用的现状与问题，对不同污泥的土地利用适宜性和潜在风险以及农用污泥标准问题进行了讨论。1材料与方法1.1材料本研究收集了苏州新区、常州城西、无锡、杭州四堡、北京、香港共6种污泥。因我国工业和城镇生活污水混流，所选的

3、污泥主要是混流污水污泥，处理水平一般为厌氧硝化二级处理。其中，苏州、常州、杭州和无锡的污泥为脱水鲜污泥，北京的污泥为中国科学院北京地理与资源科学研究所制作的污泥肥料，香港污泥为香港浸会大学制作的碱性稳定污泥。1.2方法将污泥风干后过筛2mm，置于干燥玻璃瓶中存放。用常规分析方法分析污泥样品中[2]N、P、K全量和速效养分，有机质、pH、电导率等。样品经HNO3-HClO4消煮后，用ICP-AES分析测定Cu、Zn、Cd、As、Pb、Ni、Cr、Fe、Al、Ca、S、Mg、Na、Ti、Co、Mo、Mn等重金属元素。2结果与讨

4、论1国家自然科学基金重点项目（49831070），国家重点基础研究发展规划项目（G1999011807）和中国科学院南京土壤研究所土壤与环境联合开放研究实验室项目资助。·206·土壤2001年第4期2.1养分[3]污泥农业利用在国外已有近百年的历史。含有多种植物必需养分是污泥的农业价值所在，一般来说，在没有其它限制因素的时候养分越高越适合农业利用。从表1的养分数据可以看出，虽然6个城市的污泥因其来源和处理过程不同，有机质、氮、磷、钾的含量和比例有所差异，但总体上污泥是一种富含有机质（平均为355g/kg），高氮（平均为24

5、.9g/kg）、磷（平均为30.7g/kg）而低钾（平均为14.0g/kg）的有机肥，其养分含量高[4]于一般的禽畜粪便，矿化速度也比普通农家肥迅速。针对钾含量明显低于氮、磷的现实[4，5]情况，有研究者建议在污泥肥料生产或施用过程中适当添加一定量的钾肥以优化其肥料比例，提高农业价值。本研究所采集污泥的pH都在6.4~7.7之间，处于微酸性和微碱性之间。从电导率的数据可以看出，污泥中含有较高的盐分。在农业利用时，如果施用到水分蒸发量较大土壤，可能存在引起盐分的表聚而影响作物生长的潜在风险。本文作者在大棚蔬菜田间实验时遇到盐

6、分积聚及危害事件，施用污泥土壤盐分表聚形成白色盐[6]斑，所生长的青椒不仅没增产，反而出现一定程度的减产。表1污泥主要养分和化学性质电导全量（g/kg）速效态(mg/kg)污泥产地有机质g/kgpH4(10ms/cm)NP2O5K2ONPK苏州3796.60.8332.631.513.92840401798常州5956.41.0448.329.811.73344430723无锡3336.40.7921.747.914.22151305572杭州3137.20.3415.733.512.01705218694香港2897.7

7、1.3623.027.014.71855278433北京2237.50.577.814.717.613023419842.2重金属含量污泥来源于各种工业和生活污水，所以不可避免含有一些对环境和生物有害的物质。其中的重金属由于具有难迁移、易富集、危害大等特点一直是限制污泥农业利用的最主[7][8,9,10]要因素。许多研究结果证明，污泥施用增加了土壤和作物中的重金属含量，而且与污泥施用量成一定的线性关系。许多国家都对可农业利用污泥的重金属含量做了明确规定，关注的重点主要放在镉、铅、砷、铜、锌等一些对环境、生物和人类健康有严重

8、危害的元素。6个城市的主要污染重金属含量见表2。从表2看出，不同城市的污泥重金属含量差异很大，这主要与污水来源和处理过程有关。但从其与我国农用污泥的重金属标准比较来看，即使认为这些污泥都施用到pH≥6.5的土壤而采用较宽松的标准，这几种污泥（除北京地理所污泥肥料）还是有一种甚至多种重金属超标。这种污泥重