城市污泥堆肥过程中重金属形态变化研究.pdf

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1、第201432年卷第2月2期辽宁化工Vo1．42．N0．2LiaoningChemicalIndustryFebruary，2013城市污泥堆肥过程中重金属形态变化研究高秀红，刘子明，滕洪辉，朴明月，赵玲子，段小月(1．吉林师范大学，吉林四平136000；2．吉林农业：：程职业技术学院，吉林四平136001)摘要：重金属是城市污泥堆肥利用的重要限制因素。为了解决城市污泥的处理与处置难题，本研究以啤酒厂污泥和污水处理厂的污泥的混合污泥作为实验原料，通过原子吸收方法测定堆肥化过程不同阶段重金属Pb、cu、zn、cr的形态变化。结果表明，污泥堆肥化过程

2、中对重金属zn的有效态含量影响不显著，对cu、Ph、cr向有效态转变具有一定的促进作用；堆肥化过程可显著降低交换态zn对植物的污染；重金属zn、cu的总含量变化均呈逐渐降低的趋势，表明堆肥化过程有利于降低重金属的含量。关键词：污泥堆肥；重金属；形态变化；资源化中图分类号：x703文献标识码：A文章编号：1004—0935(2013)02—0123—03随着城市化进程的加快和生活水平的提高，公1．2污泥堆肥众对环境问题愈来愈关注，对环境质量的要求也日将两种污泥按不同碳氮比与木屑按比例混合，渐提高。为防止水域污染、改善生态环境，我国获得最终堆肥原料碳

3、氮比为12．0，放入塑料桶中封城市污水处理率迅速提高。城市污泥含有大量的有闭处置。机质和N、P等植物养分元素，施入土壤后可以提高1．3实验仪器土壤的肥力，促进农作物增产，是适合中国国情的实验所用主要仪器人表1所示。处置方法。城市污泥的化学组成因污水来源而异，表1实验仪器但一般都或多或少地含有一定量的cu、Ph、zn、、cr、Hg、cd等重金属。因此，其重金属问题一直以来都是人们担心城市污泥农用的环境风险，并且成为限制其大规模土地利用的障碍因素。抑制重金属活性的途径主要有两种。第一，改变重金属形态，固定重金属，使其可移动性和可利用性降低；第二，从污

4、泥中去除重金属。本研究1．4样品的预处理以以啤酒厂污泥和污水处理厂的污泥的混合污泥作1．4．1堆肥样品的消解为实验原料，选取城市污泥所含有的具有代表性重采用HC1一HNO，一HF—HC10全消解方法处理堆金属元素为研究对象，考查城市污泥堆肥过程不同肥样品，其方法具体如下：准确称取0．5g(准确称阶段重金属形态的变化。通过对堆肥的跟踪测验，取到O．1mg，以下都与此相同)泥样于用酸液浸泡检测出每天污泥中重金属Pb、Cu、zn、Cr的含量的过的聚四氟乙烯坩埚中，由于样品含水率较高，所变化。以不能用水润湿，加入10mLHC1，于电热板上低温加热(这个温

5、度最好控制在130150。C之间，1实验部分而且电热板要置于密闭通风室内)，蒸发至约剩51．1污泥来源与主要组成mL时加入15mLHNO。(P1．42g／mL)，继续加热蒸(1)城市污水处理厂污泥：四平市污水处理厂至近粘稠状，加入10mLHF(P1．15g／mE)并继续的污泥，含水率约为66％，C／N比为3．5：1；加热，为了达到良好的除硅效果应经常摇动坩埚。(2)啤酒厂污泥：金士百啤酒公司污泥，含水最后加入5mLHC10(P1．67g／mE)，并加热至白率约为50％，C／N比为53：1。烟冒尽。对于含有机质较多的堆肥样品应在加人收稿日期：201

6、2-11—13作者简介：高秀红(I980一)，女，助教，硕士，河北唐山人，2011年毕业于东北林业大学环境科学，研究方向：环境污染治理。E-mailxiaohangnt@163．corn。124辽宁化工2013年2月HCIO之后加盖消解，样品分解物应呈白色或淡黄色(含铁较高的样品1，倾斜坩埚时呈不流动的粘稠状。用稀酸溶液冲洗内壁及坩埚盖，温热溶解残渣，●冷却后，用去离子水定容至100mL。●窖1．4_2堆肥样品的浸提趟烂一般来说，污泥中重金属存在的形态可分为水溶态、交换态、有机结合态、碳酸盐和硫化物结合态及残渣态等，其中前三种形态的生物有效性较高

7、，而后两种生物有效性较低。重金属在土壤中的有效态含量除了与土壤重金属浓度有关外，还与土壤图1堆肥中各有效态重金属随时间的变化规律的理化性质、化学成分和重金属的形态组成有关。2．2堆肥过程中可交换态重金属的变化规律本实验选取堆肥中重金属的有效态、可交换态及总重金属的可交换态较易被植物吸收利用，同时量进行分析。也是重金属对植物产生污染的主要形态。堆肥化过(1)有效态的溶浸方法程中，可交换态重金属zn浓度从0．228mg／g骤降至分别从各桶泥中称取10．0000g泥样放人锥形瓶中O．032,~g／g，反映了可交换态zn易被微生物利用，并标号，加入50．

8、0mL1mol／LHC1浸提液，用水平通过堆肥化过程可显著降低交换态zn对植物的污振荡器振荡1．5h，干滤纸过滤，由于本实验采用的染；而