吴慧兰[1]2000年在《不同卫生无害化处理技术对污泥养分效率与环境生态效应的影响》文中研究说明本文采用室内分析、培养试验、盆栽试验和田间试验相结合的方法系统地研究了热喷、堆肥、辐射三种无害化处理技术对城市污泥农艺性状、养分、重金属存在形态以及其供肥行为和环境生态效应的影响。 结果表明，污泥经热喷、辐射处理后，污泥有机物中易降解组分（粗蛋白质、半纤维素、水溶性有机物）所占比例明显增加，也明显导致有机氮、有机磷和重金属活性较高的形态增加，其中有机氮活性分别增加9.6％和5.2％，有机磷的活性分别增加16％和15％，重金属的活性分别增加21％、40％（Cu）和7％、11.6％（Zn），水溶性有机物（DOM）含量分别增加1倍和5％，低分子量的DOM含量分别增加1.1倍和14％。总的来讲，热喷处理对污泥的影响略高于辐射处理（对重金属活性影响例外）。而污泥经过堆肥后，污泥中有机质腐殖化程度提高，易降解的有机组分占污泥有机物的比例明显下降，此外，有机氮、有机磷相对较高的活性组分以及重金属活性较高的形态所占比例均有不同程度的下降，特别是DOM的浓度及低分子量的DOM占总DOM的百分比降幅最大，分别降低29％和31％。 室内培养试验进一步证实，热喷和辐射处理污泥能增加污泥的有机碳、有机氮的矿化率，与未处理污泥相比较，热喷分别增加17.8％和61.1％，辐射分别增加35.2％和19.2％，而堆肥却降低有机碳和有机氮的矿化率，分别降低24.6％和22.2％。 值得注意的是，污泥中DOM特别是经热喷和辐射处理后产生的DOM能明显抑制土壤对磷的吸附，在DOM浓度为200mgC/L，外加磷浓度为100—2400ppm时，与未处理污泥相比较，污泥经热喷处理后，其DOM可使土壤对磷的吸附量平均下降9.7％（红壤）和10.2％（潮土），经辐射处理后，其DOM可使土壤对磷的吸附量平均下降4％（红壤）和12.2％（潮土），而堆肥处理的污泥DOM其DOM可使土壤对磷的吸附量平均增加2.7％（红壤）和5.6％（潮土）。此外，污泥中DOM还能促进土壤中Cu、P的溶出，在加入0—200mgC/L不同处理污泥的DOM时与未处理污泥的DOM相比较，热喷污泥的DOM使Cu、P的溶出量平均增加21％和21.8％，辐射污泥的DOM使Cu、P的溶出量平均增加6.5％和10.8％，而堆肥污泥的DOM使Cu、P的溶出量平均降低4.8％和11.5％。污泥中DOM抑制磷吸附和活化土壤元素能力从大到小依次为热喷污泥＞辐射污泥＞堆肥污泥。 因而，盆栽试验发现无论在酸性红壤上或是石灰性潮土上，均发现不同无害化处理技术对污泥中元素的生物有效性有亏良大的影响。与施未处理污泥相比较，在红壤上，施热喷污泥，其N、P、CU、Znop用率分别增加 18％、40％、15％、25％：施辐射污泥分别增加 11％、31％、12％、3．5％；堆BI5feffd则分别降低 13％、25％、57％、35％。在潮土上，贿类习明自势，只是 CU、n的u用率是辐射处理高于热喷处理。 施用辐射污泥与施用4H89tt99d的田间试验也获得与盆栽生物试验非常＊刨以的结果，在污泥施用量相当于112．sot5w的条件下辐射处理的污泥N棚种均－高于4be射处理46％，处同位素示踪法研究结果显示污泥经辐射处理，可使污泥中P的利用率提高32％。结果，辐射处理对作物产量有显著影响，与未处理污泥相比较，在小麦上，辐射处理平均远扣Q 14见在水稻上，平均增加7卧在培月驯功上两者没有显著差异，然而，与不砌e＆I：x！g比较，施用污泥的土壤，其有机碳、全氮、阳离于交换量都显著增加， 总的看来，不同无害化处理方子饥防泥性质、元素活性以及生物效应均有显著影响。从其供月凹司度或污泥元素生物有效率或植物产量高度看，在总养分相等的条件下，基本上为热喷处理污泥＞辐射处理污泥＞未处理污泥＞堆肥污泥。其中不同无害化处理措拥沥扦亏泥有机物结构的不同影响以及产生的DOM量及其组分不同是导致施用不同处理污泥产生不同的环境生态效应各不相同的重要原因。
田冬梅[2]2006年在《城市污泥中污染物的化学形态分析研究》文中研究表明随着工农业生产的迅速发展和城市化进程的加快，我国城市污水排放量和作为污水处理产物的城市污泥的产量也急剧增加。一方面污泥的任意堆放占用大量土地并可能造成二次污染，另一方面污泥中的大量有益成分不善加利用又造成资源浪费，因此污泥的资源化利用在今后相当长的时间内将是我国创建节约型社会、实现可持续发展进程中一个前景广阔的发展方向。然而工业排污的不断增长和农药、化肥的大量使用导致污水中50％～80％以上的重金属和有机污染物通过细菌吸收、表面吸附等多种途径浓缩在产出的污泥中，其难迁移、易富集、危害大的特点成为限制污泥资源化利用的最主要障碍，严重危害着各种生命体的健康与生存。因此重金属和有机污染物的含量是污泥在资源化利用进程中一项重要的考查指标。 环境科学的发展使许多学者认识到污染物的总量已经不能很好地揭示其生物毒性及其在环境中的活性和再迁移性。事实上污染物的赋存形态更大程度上决定其环境行为和生物效应。污泥中一些活性的、易进入食物链循环的化学形态污染物的存在，直接威胁到生物体的生存，也给污泥的资源化利用带来难以逾越的障碍。然而，目前对城市污泥中以重金属为主的污染物的研究多数还停留在总量分析阶段，有限的形态分析也普遍是从研究地球化学的需要出发，因而所得到的形态分析结果大多不能与其生物效应关联起来。此外，对重金属进入环境以后动态分布的研究也过多地集中在各形态的提取方法及比例方面，而忽视了转化的方向与时间进程。重金属的活性形态，进入环境以后随时间、温度改变的变化规律，将提供其毒性和再迁移性的重要信息。因此对重金属的赋存形态，尤其是与生态环境密切相关的活性形态，极其随环境条件改变的变化规律的研究，以及与其共存的有机物的形态研究，对我们深入了解重金属的环境行为和生物效应，为城市的环境质量评价和污染治理提供参考依据和修改建议，以及推动污泥的资源化利用进程都具有极其重要的现实意义。
李淑更[3]2009年在《脱水污泥的土地资源化利用及其环境效应的试验研究》文中研究说明本文以广州市城市污水处理厂的脱水污泥作为试验对象,在进行泥质分析的基础上,通过盆栽试验考察了植物的生长响应、污泥混配土壤基本性质变化以及污泥混配土壤中N、P和重金属的迁移转化规律,进而分析了脱水污泥土地资源化利用的可行性。研究了在污泥实现非农用资源化的过程中所种植物对污泥中重金属的修复效果,以及植物修复后污泥农用对作物产量和品质的影响。结果表明:脱水污泥的有机质、氮、磷等营养成分较高,具有较高的污泥土地利用潜力;但由于污泥中Zn的含量超标,且Cd、Pb的“活性库”分别为20%和30%,具有一定的生物毒性,因此污泥在农用之前有必要进行适当的处理。结合污泥营养成分高的特点,可先进行非农业的资源化利用,并且在利用中采用植物的修复作用来降低污泥中重金属含量。采用由未受重金属污染的赤红壤与污泥按不同的比例混合配置而成的培养土进行美人蕉、草坪草、酸模叶蓼、牛筋草盆栽试验。结果显示,在一定施用量下,美人蕉可获得良好的生长响应,并随着施用量的增加,每盆的植株数、叶片数、生物量和植株的高度都相应增加;脱水污泥的施用不仅能提高草坪草地上部分的生物量,而且能够促使草坪草的根系更加发达,利于培育状株;牛筋草和酸模叶蓼属于田地内的重要杂草,生命力顽强,能很快适应所生存的环境,能够在全泥的培养基质中生长,污泥的施用能显著提高牛筋草的地上生物量,并能促进其生长。试验过程中还采用叶绿素荧光参数来考证污泥施用对植株的影响,结果表明,尽管植株叶片中重金属含量有所增加,但污泥施用不会对植株产生任何胁迫作用,反而弥补了原始土壤中营养的不足。混配土壤重金属含量分析表明,美人蕉、草坪草、酸模叶蓼对Cd、Ni、Zn的去除效果良好;牛筋草对Cd、Ni、Zn、Cu均具有良好的去除效果,对于Pb和Cr也有一定的去除效果;综合生物量、植物重金属含量和重金属去除率来看,植物修复中污泥施用量宜控制在50%(330 t·hm-2)以内。将美人蕉、草坪草、牛筋草修复后的污泥分别用于种植小白菜、生菜、莴笋,小白菜、生菜、莴笋的种子发芽试验及根伸长试验表明,植物修复后污泥生物毒性较小,可以进行农用。适当的污泥施用量,既能够提高蔬菜的产量,也不会影响其品质,说明植物修复后污泥再进行农用,可以大大降低危害人类健康的风险,脱水污泥的连续利用(非农业利用-农用)可以作为一种有效的污泥处理及资源化的方法。本文还利用土壤环境容量数学模型对污泥土地利用的处理能力进行计算,结果表明施用量为322.2 t·(hm2·a)-1时,不会超过土壤重金属的临界值。同时污泥的利用市场调查也表明在林业及绿化方面污泥的利用前景广阔。
王杰[4]2016年在《不同堆腐条件下污泥中多环芳烃变化特征及在土壤—植物中迁移规律》文中提出近年来,我国污泥产量剧增,寻求合理的污泥处理处置出路已成为急需攻克的难题。污泥经堆腐后土地施用被认为是最有前途的污泥处置方式。多环芳烃是污泥中普遍存在的有机污染物,目前对污泥中多环芳烃去除及在土壤中迁移转化方面研究比较匮乏。为此,本文研究了不同模拟堆腐条件下污泥中14种多环芳烃变化特征、筛选多环芳烃去除条件,揭示污泥堆腐过程中多环芳烃与不同形态腐殖质结合特征,研究了污泥室外堆腐过程中有机质腐熟变化及多环芳烃变化特征。通过田间小区和室内翁栽试验探讨堆腐污泥施用过程中多环芳烃在土壤-植物中迁移规律。取得的主要结论如下：1.沈阳市4座典型污水处理厂污泥的有机质、氮、磷和钾养分含量丰富。重金属Cu、Cd、Pb、Zh、Ni和Cr在各污泥中均被检出,以Zn和Cu为主。在污泥进行土地施用时,Cu和Cd最先成为限制因子,以CJ/T309-2009污泥农用年施用量0.75 kg m-2计算,有1种污泥在酸性土壤上的安全施用年限为10年,其余污泥为28-47年。各污泥中14种多环芳烃总量介于2.63～18.3 mgkg-1,且均以3～4环为主,均来自燃烧源。与CJ/T 309-2009限定值(≤5mg kg-1)相比,有3种污泥的多环芳烃总量分别超标266.7%、48.4%和14.5%。因此,只要施用合理,重金属不再是污泥土地施用的限制因素,但在施用前必须经堆腐无害化预处理,使多环芳烃类有机污染物含量降低。2.室内模拟堆腐试验表明,不同调理剂对多环芳烃去除效果依次为草炭-稻草>草炭-花生壳>单一稻草>单一花生壳>单一草炭；随含水量增加,多环芳烃去除率呈先增加后降低变化规律,最佳含水量为55%；随温度增加,多环芳烃去除率呈先增加后降低变化,最佳温度为35℃；随通氧量增加,多环芳烃去除率也呈先增加后降低变化,最佳通氧量为8.64 L h-1kg-1,不通氧时小分子多环芳烃去除效果变差。整体来讲,3-4环PAHs去除效果优于5环、6环和2环。正交试验结果表明,不同因素对多环芳烃去除影响大小依次为调理剂种类>含水量>通氧量>温度。在污泥：草炭：稻草=3：1：2、55%含水量、38℃和通氧量为7.92 Lh-1kg-1堆腐条件下,污泥中多环芳烃去除率最大,为79.6%。3.不同模拟堆腐条件下污泥中总有机碳变化规律与多环芳烃一致。以草炭-稻草为调理剂时胡敏酸碳含量和H/F比增幅大于其它调理剂,35℃时胡敏酸碳含量和H/F比增幅大于其它温度。污泥堆腐过程中胡敏酸碳含量随含水量增加而提高,但55%含水量条件下总有机碳降幅最大。污泥堆腐过程中胡敏酸碳含量和H/F比随通氧量增加而降低,但通氧量为8.64 L h-1 kg-1时总有机碳降幅最大。因此,在污泥堆腐实践中,前期应增加通氧量以提高多环芳烃去除效果,后期减少通氧量以提高腐殖化程度。4.不同模拟条件下污泥堆腐过程中腐殖酸与多环芳烃之间呈正相关,胡敏酸与多环芳烃之间呈负相关(45%含水量和10.8 Lh-1 kg-1通氧量除外),富旱酸与多环芳烃之间均呈正相关,H/F比与多环芳烃之间也呈负相关。堆腐的前15天,多环芳烃在不同形态腐殖质中的含量高低表现为残渣态>碱溶态>水溶态,堆腐的后15天则表现为碱溶态>残渣态>水溶态。堆腐前后残渣态多环芳烃含量由2508.0 ng g-1下降为198.8 ng g-1；碱溶态含量由1125.4 ng g-1下降为569.7 ng g-1；水溶态则由137.5 ng g-1下降为27.0 ng g-1。表明随堆腐进行,PAHs与腐殖质结合越紧密,PAHs的生物有效性降低。5.室外堆腐试验结果表明,污泥堆腐结束时总有机碳较堆腐前下降44.9%,C/N比由20.7下降为14.9,H/F比由0.51增加到2.47。堆腐产物结构疏松、颜色为褐色,无明显臭味,有泥土气息。三维荧光光谱和红外光谱显示水溶性有机物共轭结构和芳香结构增多,紫外光谱和红外光谱也显示污泥堆腐后胡敏酸和富里酸芳构化、腐殖化程度提高。堆腐结束时多环芳烃总量去除率为81.4%,表现为3～4环多环芳烃去除效果明显优于5环、6环和2环化合物。堆腐前2-6环芳香烃分布特征表现为4环>3环>5环>6环>2环；堆腐结束时已检不出2个苯环的萘和苊烯,而3～6环分布特征表现为4环>5环>3环>6环。6.田间试验表明,堆腐污泥施用(2～25kgm-2)改善了土壤的机械组成,施用量为25kg m-2时的土壤质地已接近沙壤土；土壤有机碳、全氮和全磷肥力水平由6级提高到3-5级。堆腐污泥施用增加了土壤中多环芳烃含量,施用量为25 kg m-2的土壤中多环芳烃含量为137.6 ng g-1,满足荷兰土壤质量控制标准,属于无污染水平(<200 ng g-1。)。施用堆腐污泥促进了樟子松苗木和高羊茅生长,但樟子松苗木和高羊茅生长效应分别在施用量超过20kgm-2和10 kg m-2时出现抑制,因此年施用量宜分别控制在20 kgm-2和10 kg m-2以内。忽略多环芳烃降解因素,按年施用量2 kg m-2计算,连续施用19年,土壤中多环芳烃含量为199.9 ng g-1,仍属于无污染水平。此外,多环芳烃在樟子松苗木和高羊茅地上和地下部分的迁移系数均>1,且均以小分子化合物为主。樟子松苗木对多环芳烃的富集作用大于高羊茅,并且对小分子多环芳烃的生物富集系数均>1,对大分子多环芳烃的生物富集系数<1。
花莉[5]2008年在《城市污泥堆肥资源化过程与污染物控制机理研究》文中指出随着城市化水平的加快和城市污水处理率的不断提高,污水处理过程产生的污泥量急剧增加。然而,由于缺乏合理有效的管理方法和处理处置技术,大量城市污泥只能临时堆放,由此引起的二次污染给环境带来了巨大的危害。寻求合理的处理处置途径已成为世界各国亟待解决的热点问题。土地利用是目前公认的最有效的污泥资源化利用方式,然而污泥中大量存在的污染物限制了污泥的安全土地利用。论文针对目前污泥土地资源化和土地利用过程中存在的主要问题,重点开展了污水厂污泥污染物调查、污泥堆肥过程养分控制、重金属和有机污染物多环芳烃(PAHs)的生物解毒技术研究,探讨了生物质炭人为输入对污泥堆肥及堆肥污泥污染物迁移转化机制的影响,研究结果可以为城市污泥资源化利用过程中的污染控制及其技术研发提供理论依据。取得的主要结论有:(1)调查了浙江省境内12家具有典型性、代表性的污水处理厂剩余城市污泥中营养成分含量、主要污染物的浓度、分布特征、赋存形态,并对污染物进行了源解析。结果表明,浙江省城市污泥中氮、磷等营养物质和有机质含量比较丰富,具有良好的土地利用基础;污泥中重金属含量则普遍低于国家污泥农用安全限制标准(GB18918-2002),表明重金属已经不是阻碍其安全土地利用的主要限制性因素。然而,研究发现污泥中9种优先控制多环芳烃(PAHs)的总含量(∑9PAHs)均远远超过了欧盟规定的污泥安全农用建议标准,其中6家污水厂污泥苯并(a)芘含量超过了我国的污泥农用安全限制值,表明PAHs污染问题已经成为限制浙江省主要城市污泥安全资源化利用的重要因素,而工业污水的混入是城市污泥中PAHs含量超标的最主要因素。(2)根据污泥中的主要污染物特性,利用好氧堆肥技术对污泥中的PAHs进行了生物解毒处理。研究结果表明,好氧堆肥是一种降低污泥中PAHs污染风险的有效措施。经过50天的堆肥处理后,污泥种所含的16种美国国家环保总局(USEPA)优先控制PAHs的总量(∑16PAHs)减少了79%左右,∑9PAHs含量从53.4mg·kg~(-1)下降到11.5mg·kg~(-1)。污泥中有机质的矿化和PAHs的去除存在显著的相关性,表明微生物的降解对PAHs的有效去除具有决定性的作用。原污泥存在的三种主要PAHs组分中,菲、二苯并(a)蒽和芴的去除率分别达到了92.8%、83%和30%,芴也是堆肥污泥中最难降解的PAH。堆肥过程对污泥重金属的生物有效性也有一定的抑制作用,堆肥结束后,重金属Cu、Zn可提取态含量均比堆肥初期有明显下降。(3)针对在污泥堆肥过程中普遍存在的氮素损失严重及污染物解毒效率低的问题,以生物质炭为堆肥调理剂,研究了生物质炭输入对堆肥过程中氮素损失和污染物控制的影响。结果表明生物质炭输入可显著减少堆肥过程中的氮素损失。与对照相比,在添加9%竹炭的情况下,堆肥过程结束时的氮素损失下降了约64.1%。氮素损失率降低的主要机理是由于竹炭对氨的吸附作用。而堆肥过程的生物氧化作用促使竹炭表面酸性基团的数量增加,促进了与氨的螯合作用,对于提高竹炭的保氮效果有积极意义。此外,由于竹炭对重金属有较好的吸附能力,因此竹炭的添加亦能明显降低污泥中重金属的生物有效性。在堆肥结束后,与对照相比Cu和Zn的生物有效性分别下降了27.2%和8.2%。与此同时,PAHs的去除率也明显提高。与对照相比,添加9%竹炭的污泥堆肥结束后PAHs的去除率提高了15%。(4)利用末端标记限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)技术和平板计数法研究了竹炭添加对污泥堆肥过程微生物菌群结构的影响。结果表明生物质炭对微生物的生长具有很好的促进作用。有竹炭和无竹炭两个处理在堆肥各阶段微生物群落组成、数量和丰度呈现明显的差异。竹炭可以提供一个有较大表面积的多孔性疏水环境,增强了孔隙中微生物保护作用,并且竹炭富含对微生物生长有益的营养充分和微量元素。因此生物质炭添加不仅能明显促进堆肥过程细菌、真菌及放线菌的数量,而且有助于提供堆肥污泥中的微生物多样性。堆肥污泥产品施用到土壤中后能更好的增加土壤的微生物活性,提高土壤的生态功能,促进植物生长。同时,微生物生长情况的改善,也会加强PAHs降解菌的活性,提高堆肥过程中PAHs的降解效率。因此由于竹炭输入导致的微生物多样性的提高和微生物数量的增加对于堆肥污泥品质、提高微生物对污染物的降解能力有积极意义。(5)以堆肥污泥为种植基质开展了盆栽实验,研究了生物质炭输入对堆肥污泥的肥效及污染物累积效应的影响。结果表明,堆肥污泥施用能够显著地改善土壤养分状况;但在较高的施用量情况下也会导致土壤重金属、PAHs残留量的增加,提高土壤盐分,增加土壤污染的风险。同时,堆肥污泥施用,也会增加植株体内的重金属和有机污染物的含量。相反,由于生物质炭对重金属和PAHs的吸持固定作用,降低了Cu、Zn的生物有效性和PAHs的迁移性,添加生物质炭的堆肥污泥对植物的毒害作用明显降低。与对照相比,生物质炭的输入可以提高离子交换能力,导致营养物质的缓慢释放及有机质的稳定化,从而有效促进植物对营养成分的吸收,并对土壤养分有一定的束缚作用,使其不易随灌溉水冲洗而流失,可以促进土壤中营养元素的保留。因此有生物质炭输入的堆肥污泥更有利于改善土壤性质,对植物的生长促进作用更为明显,甚至在高的施用量下,对植物生长的负面影响都比较小,生物质炭堆肥处理植株中Cu、Zn和PAHs的累积量均低于相应的对照相植株。但不同植物对土壤PAHs残留的影响也不同,种植黑麦草后土壤中残留的PAHs含量明显低于高羊茅。
刘淑静[6]2007年在《污泥燃烧与污染排放特性研究》文中研究表明随着我国经济的发展、城市化进程的加快以及污水处理率的提高，污泥的产量日益增加。如何妥善、科学地处理产量巨大、成分复杂的污泥，已成为一项迫在眉睫的环保课题。本文首先介绍了污泥来源、危害、主要的处理处置方法及我国的处理处置现状，并对污泥焚烧技术国内外的研究进展进行了综述。在此基础上，开展了以下几方面的研究。借助热重分析手段，利用自行设计的大物料量热重分析试验系统进行了大物料量污泥燃烧试验研究，考察了含水率、粒径对大物料量污泥燃烧特性的影响。根据该试验系统上得到的污泥燃烧失重曲线，建立了污泥燃烧动力学模型，筛选得出了描述大物料量污泥燃烧过程的最适机理函数，并根据该机理函数对污泥燃烧的动力学参数进行了求解。同时在热分析上进行了污泥燃烧实验，获得了微少量污泥燃烧的TG、DTG、DTA曲线，并将二者的失重曲线进行了对比分析。对不同含水率污泥燃烧烟气中主要污染物SO_2、NO_x的排放特性进行了研究。结果表明，在试验含水率范围内，高含水率污泥燃烧排放的SO_2、NO_x较少。尤其SO_2，湿污泥中的排放仅为含水率50％时排放的16.15％。从分析焚烧残渣中重金属含量入手，对炉渣中重金属的来源、迁移机理、各焚烧产物中的分布规律、各形态的分布特性及综合毒性进行了探讨。考察了干污泥在固定床焚烧炉中停留时间20分钟，焚烧温度分别为500℃、700℃、900℃的焚烧残渣中重金属(Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd)的分布比例及形态分布规律，提出了用于重金属毒性分析的定量化指标：重金属综合毒性指数，并采用该指数对污泥和残渣中重金属的综合毒性进行了评价，为污泥焚烧残渣处置及资源化利用的环境安全性评定提供了理论依据。
谭启玲[7]2003年在《土壤、作物及微生物对污泥施用及Pb、Cd污染的反应》文中研究表明采用土壤盆栽试验，研究施用污泥及城市污泥对土壤作物重金属含量和土壤酶活性的影响以及Pb、Cd污染城市污泥的施用对土壤中Pb、Cd含量、土壤微生物数量及种群影响和作物对Pb、Cd胁迫的反应。主要结果如下： 1 工业污泥及城市污泥中都含有一定量的重金属，特别是Cu、Zn含量较高。不过都没有超过我国农用污泥使用标准中重金属的允许含量。 工业污泥几乎不含植物生长的营养元素，城市污泥除了含有丰富的有机质，还含量较高的N、P植物营养元素；工业污泥及城市污泥都含有一定的重金属且主要以非交换态存在；工业污泥及城市污泥的两季农业作物施用未发现土壤及作物重金属污染。 2 工业污泥及城市污泥都可以进行农田处理，城市污泥能提供作物营养，但施用时要注意施用量。 工业污泥及城市污泥的施用，有增加土壤中各种重金属总含量的趋势；土壤中各种重金属均主要以非交换态及碳酸盐结合形态存在。土壤中Pb、Zn、Cd的存在形态相对于Cu、Cr、Ni要活跃，主要以氧化物结合态及有机物结合态存在，而污泥的施用有增加土壤中氧化物结合态Pb、Cd含量的趋势，但污泥的施用主要增加的是土壤中各种重金属残留态含量。 工业污泥的施用对棉花植株重金属含量没有影响，但能促进棉花植株重金属的累积量；施用城市污泥能促进油菜产量的增加，增加油菜植株及籽粒对重金属的累积量，但却降低油菜植株及籽粒中重金属的含量。 3 啤酒底泥也含有较高的有机质及部分植物营养元素，其施用对土壤及棉花重金属含量影响不大。 啤酒底泥的施用能促进棉花株高、蕾铃数及桃数的增加，并增加棉花产量；其施用对潮土中交换态及总的重金属含量影响不大，对棉花植株中Pb、Cu、Cr、Ni重金属含量影响也不大。 4 有机肥料与城市污泥的混合施用有降低土壤中交换态重金属含量的趋势，并显著降低油菜植株及籽粒中Cu、Pb、Zn的含量；有机肥料及城市污泥的单独及混合施用都能促进土壤中性磷酸酶、脲酶的活性的增加，改变土壤微生物总C、P的平衡。 随着土壤中有机肥料的加入，成熟期油菜植株及籽粒中重金属Pb、Zn、Cd的含量降低但累积量却显著增加；随着污泥施用量的增加，油菜植株及籽粒中的重金属含量没有影响，但累积量也明显增加。在施用污泥的情况下再施用有机肥料，能降低土壤中中性磷酸酶的活性，在施用有机肥的情况下，增施污泥也能促进土壤中性磷酸酶及脲酶的活性，但随着污泥施用量的增加，却抑制土壤中的中性磷酸酶的活性，土壤微生物C和P与土壤交换态重金属含量有一定的相关性，但较难用来说华中农业大学2003博士学位论文明土壤重金属的污染状况。5施用城市污泥对土壤重金属特别是Pb、Cd含量没有明显的影响，但土壤中全量及交换态Pb、Cd的含量却与城市污泥中Pb、Cd的含量呈显著的正相关。 三季不同作物污泥的施用都对土壤Pb、Cd含量没有显著的影响，说明污泥的限量施用不会造成土壤中重金属特别是Pb、Cd的污染。但Pb、Cd污染城市污泥的施用能显著提高土壤中Pb、Cd的含量，城市污泥的过量施用或者是污泥中有较高含量的Pb、Cd时能对土壤产生Pb、Cd污染的。6施用城市污泥能促进小白菜及大豆作物产量的增加，土壤中Pb、Cd的单一及复合污染能降低小白菜及大豆作物的产量。 施用城市污泥能增加小白菜及大豆的产量，且低Pb(350mg’kg一’)及低cd(0 .6mgkg一’)含量的污泥施用也能增加小白菜的鲜重(对干重没有影响)。但随着污泥中Pb、Cd含量的增加，显著降低小白菜的产量，且Pb、Cd的复合污染较单一污染对小白菜产量的影响更为严重。因大豆的经济产量与生物产量有明显的竞争，土壤中Cd的污染显著影响大豆的生物学产量，却增加其经济产量，土壤中Pb的污染对大豆的产量没有明显的影响。7城市污泥及Pb、Cd污染城市污泥的施用能提高小白菜及大豆中Pb、Cd的含量，但对小白菜及大豆中Pb、Cd含量的影响有不同的结果。 施用城市污泥有增加小白菜及大豆植株中Pb、Cd含量的趋势;Pb、Cd污染城市污泥的施用能增加小白菜及大豆两季作物中Cd的含量及大豆植株中Pb的含量，植株中的Cd含量与土壤中的Cd含量呈显著的正相关，但小白菜中的Pb含量与土壤Pb含量没有相关性。土壤中Pb、Cd的复合污染能促进小白菜及大豆植株对Cd的吸收却抑制大豆对Cd的吸收。8污泥的施用能增加土壤部分酶的活性，而土壤中不同程度Pb、Cd的污染对土壤酶活性有不同的影响。 污泥的施用能促进土壤中多酚氧化酶、脉酶及中性磷酸酶活性的增加，土壤中Pb的污染能降低土壤多酚氧化酶、中性磷酸酶及脉酶的活性，但随着土壤中Pb浓度的增加，对不同作物及不同时期土壤中各种酶活性的影响不同。而土壤中Cd的污染在低浓度时能促进土壤多酚氧化酶、中性磷酸酶及脉酶的活性，但随着土壤中Cd浓度的升高，对土壤中这三种酶的活性均有抑制作用。9污泥的施用能促进土壤细菌、放线菌数量的增加，增加土壤中微生物的总量。土壤中Pb、Cd的污染主要是抑制土壤中细菌及放线菌的生长，却促进真菌数量的增加;土壤中不同程度Pb、Cd的污染对土壤中各种微生物数量的影响不尽相同。 城
付克强[8]2007年在《城市污泥与湖泊底泥土地利用效应研究》文中认为随着人口的增长和经济的发展，自然资源的消耗随之加快，废弃物的利用技术越来越被各国所重视，而我国的自然资源短缺状况尤为严重，因此，城市污泥和湖泊底泥的资源化利用研究在我国就显得更为重要了。由于城市污泥和湖泊底泥中含有丰富的有机质、氮、磷等营养元素，其资源化利用已经成为当今研究的热点，但污泥和底泥中重金属元素已成为制约其资源化利用的关键因素。许多学者针对如何减少和降低城市污泥和湖泊底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，如何对城市污泥和湖泊底泥进行合理资源化利用并避免重金属对土壤—植物系统的污染的研究就显得具有十分重要的意义。采用田区试验和盆栽试验方法，探讨了城市污泥和湖泊底泥及其与无机肥料交互配合后土地利用对土壤—植物系统的影响，包括对土壤养分含量、土壤环境质量、重金属在土壤中的迁移、小麦对养分的吸收、小麦籽粒产量、籽粒中重金属Cd含量、小麦各器官对重金属Cd、Pb的吸收富集等的影响。不同处理的城市污泥和湖泊底泥田区试验结果表明，二者施入土壤后，能有效增加土壤中养分含量，最大能使土壤养分从缺乏状态分别增加到较丰富和丰富状态。城市污泥与湖泊底泥施入土壤后，重金属Cd、Pb主要累积在土壤耕层，难以向下迁移，当污泥施入量为150t/hm~2、200t/hm~2和底泥施入量为400t/hm~2时，耕层土壤中重金属Cd含量超出国家土壤环境质量二级标准。随城市污泥与湖泊底泥施用量的增加，小麦籽粒产量及其对养分的吸收量随之增加，但养分利用率并未随之增加，说明仍有大量养分存留在土壤中。植株对重金属的富集顺序为根系＞茎叶＞籽粒，Cd＞Pb，随城市污泥与湖泊底泥施用量的增加，植株对重金属的吸收和累积能力减弱，籽粒中重金属Cd、Pb含量均未超出我国食品中重金属限量卫生标准。此城市污泥与湖泊底泥如果分别以100t/hm~2、200t/hm~2的施用量施入土壤可以连续施用5a和6a。城市污泥和湖泊底泥分别与无机肥料交互配合处理的盆栽试验结果表明，前者与无机肥料交互配合施用使土壤各养分指标呈增加的趋势，对土壤肥力进行综合评价可以得出，不同处理可以使土壤肥力分别处于贫瘠、一般和肥沃状态；后者与无机肥料交互配合施用也能不同程度增加土壤养分含量，有机质、全N增加不明显，最高增加到较缺乏状态，碱解N最高增加到中等状态，全P、速效P增加最明显，最高增加到丰富状态。二者与无机肥料交互配合施用后均使土壤中重金属Cd、Pb、Cu、Zn含量有所增加，除部分处理使土壤中Cd含量超出环境质量二级标准外，所有处理均未使土壤中Pb、Cu、Zn含量超出这一标准，利用内梅罗综合污染指数法对不同处理进行评价，前者与无机肥料交互配合施用使土壤处于清洁、尚清洁甚至轻污染，后者与无机肥料交互配合施用使土壤处于清洁或尚清洁。城市污泥和湖泊底泥分别与无机肥料交互配合施用后，不同处理均能增加小麦籽粒产量，城市污泥以100t/hm~2和无机肥料以150kg/hm~2(尿素)+150kg/hm~2(磷酸二铵)、湖泊底泥以200t/hm~2和无机肥料以150kg/hm~2(尿素)+150kg/hm~2(磷酸二铵)配合施用为安全经济施用量，肥料利用率最大。随着城市污泥和湖泊底泥施用量的增加，小麦籽粒中重金属Cd含量均呈增加趋势，但对重金属Cd的吸收和累积能力却未一直增加，二者与无机肥料交互配合的不同处理小麦籽粒中Cd含量均未超出我国食品中重金属限量卫生标准。
刘旭[9]2013年在《乌梁素海底泥农田利用可行性分析及其环境风险评价》文中指出湖泊底泥属于湖泊水体环境的重要组成部分，主要组成部分是粘土矿物质、有机质以及具有活性的金属氧化物。由于其组成部分的影响，底泥颗粒具有较大比较面积，使得其在湖泊水环境中具有巨大的作用，影响湖泊中营养物质、重金属元素的迁移转化。随着经济的快速发展，越来越多的难降解污染物包括重金属、营养物质、有机物等通过不同的方式随意排放，其中相当大的一部分污染物质沉积在湖泊底泥中，从而使得湖泊水体受到污染，导致水环境生态系统也遭受到威胁。综合比较各种湖泊底泥资源化利用方式，土地利用是一种最经济的利用方式，也是目前最常用的处理模式。乌梁素海作为巴盟河套地区重要的工业、农业、生活退水场，随着经济社会和农业的发展，大量富含营养物质和重金属的退水被排放到湖泊内，使得乌梁素海富营养化和重金属污染日益严重，乌梁素海的综合治理迫在眉睫，尤其在底泥疏浚过程中，造成大量底泥淤积荒废，存在二次污染的风险。如何合理使用淤泥，进行资源化利用是本文重点研究的问题。本文结合最近几年对乌梁素海湖泊沉积物的采样分析，对乌梁素海沉积物的质地、淤积程度、蓄积量，以及沉积物的地球化学特征进行了分析。在摸清沉积物特性的基础上，利用田间试验，揭示了湖泊底泥对作物生长，土壤环境的影响，以及进行了湖泊底泥施用对农田土壤的生态风险评价。本研究获得的结果主要是一下几个方面：首先，乌梁素海属于典型的浅水湖泊，沉积物偏碱性，受沉积作用明显，颗粒组成以砂粒和粉粒为主。淤泥蓄积量是19641.60万t，平均年蓄积量419万t。乌梁素海底泥中N、P、有机碳和Ca含量较高，远远高于河套灌区土壤中的含量。各项重金属含量与中国《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284－1984）和欧盟部分国家限制相比，均低于限值，符合国家农业控制标准，具有很好的农田利用价值。其次，湖泊底泥施用连续2年的大田试验结果显示：湖泊底泥提高了土壤肥力，有益于作物的生长。底泥施用促进了向日葵的生长，在株高方面表现明显，其中S4和S5处理对葵花株高的影响显著。底泥施用提高了葵花产量，S5处理的产量与施肥水平相同。底泥施用提高了葵花籽粒氮、磷吸收。施用底泥提高了籽粒中蛋白质和总氨基酸，但是脂肪含量没有显著的影响。第三，底泥施用造成过量氮、磷在土壤中累积剩余，直接施用不能有效地提高作物可吸收的营养物质含量，反而造成了环境污染的风险。湖泊底泥施用后，土壤中残留的各重金属均未超过土壤环境质量二级标准。向日葵籽粒对重金属元素的BCF小于0.3，籽粒对痕量元素的BCF大小顺序为:Hg>Cd>Cr>Pb>As。每年以不同施用量条件下，S4（2360t/hm2a）最多可连续施用10年；S5（4720t/hm2a）最多可施用5年。最后，乌梁素海湖泊底泥施用农田后，根据不同的评价方法对土壤生态风险进行了评价。对土壤生态风险构成威胁的指标以Hg为主，Hg的E ir值为160.72，对于如何科学、安全的进行湖泊底泥资源化利用，Hg的过量累积是以后值得注意的焦点。
吴满昌[10]2005年在《城市有机生活垃圾高温厌氧消化工艺及沼渣综合利用研究》文中研究表明城市生活垃圾的厌氧消化处理技术是发达国家特别是欧洲近年来积极开发并获得应用的一项新的垃圾生物处理技术,其中如Dranco、Kompogas和Valorga等工艺已经成功实现了工程化运行。本文在国内外已有的研究基础上,对垃圾的分选、消化工艺及机理、沼渣综合利用技术等进行了较为完整、系统的研究,为城市有机生活垃圾的资源化处理与处置探索一条可行的工艺路线。论文主要研究内容及结论如下: 对城市有机生活垃圾厌氧生物处理的基本原理进行了探讨。从热力学角度探讨了氢分压和吉布斯自由能(△G')的关系及其对厌氧微生物之间互营联合作用的影响,并重点研究了嗜热产甲烷菌的种类和热稳定性机理,分别对有机垃圾水解产酸、产氢产乙酸和产甲烷过程的生物化学途径进行了讨论。 利用自制的小型破碎筛分设备进行了城市生活垃圾的破碎筛分试验,得到可生物降解部分的破碎筛分率约为64.04%。测定并比较了人工分选和机械分选垃圾的物理组成和有机质成分,得到人工分选和机械分选垃圾的可生物降解分率(基于木质素不可降解)分别为72%和64%;理论产气量为0.795 L/gTS和0.733 L/gTS。人工分选和机械分后的有机选垃圾中温(35℃)生物化学甲烷势(BMP)分别为199.1mL CH_4/gVS和162.4mL CH_4/gVS;高温(55℃)BMP分别为232.4和180.6 mL CH_4/gVS。 不同温度条件下新鲜的城市有机生活垃圾(TS=15.5%,稀释或烘干)厌氧消化实验结果表明,反应温度为55℃的垃圾厌氧反应效果最好,有机质平均产气率为287.7mL/gVS_(add)、CH_4平均含量为66.9%、消化启动时间约为1.5d,反应所需时间为15d左右,消化残留物中的大肠杆菌数和蛔虫卵的死亡率分别为10~(-2)和100%,达到城镇垃圾农用控制标准GB8172-87的要求。 温度波动对城市有机生活垃圾高温厌氧消化工艺运行具有重要的影响。论文模拟了由于加热失败而导致高温厌氧消化工艺的反应温度从55℃突降到20℃(约为昆明市平均室内温度),在低温短期持续时间分别为1h、5h、12h和24h,长期持续时间为15d,然后快速恢复至高温对工艺的影响。结果表明,温度突降后,产气基本停止,总挥发性脂肪酸(VFA)
参考文献：
[1]. 不同卫生无害化处理技术对污泥养分效率与环境生态效应的影响[D]. 吴慧兰. 南京农业大学. 2000
[2]. 城市污泥中污染物的化学形态分析研究[D]. 田冬梅. 华东师范大学. 2006
[3]. 脱水污泥的土地资源化利用及其环境效应的试验研究[D]. 李淑更. 华南理工大学. 2009
[4]. 不同堆腐条件下污泥中多环芳烃变化特征及在土壤—植物中迁移规律[D]. 王杰. 沈阳农业大学. 2016
[5]. 城市污泥堆肥资源化过程与污染物控制机理研究[D]. 花莉. 浙江大学. 2008
[6]. 污泥燃烧与污染排放特性研究[D]. 刘淑静. 大连理工大学. 2007
[7]. 土壤、作物及微生物对污泥施用及Pb、Cd污染的反应[D]. 谭启玲. 华中农业大学. 2003
[8]. 城市污泥与湖泊底泥土地利用效应研究[D]. 付克强. 河北农业大学. 2007
[9]. 乌梁素海底泥农田利用可行性分析及其环境风险评价[D]. 刘旭. 内蒙古农业大学. 2013
[10]. 城市有机生活垃圾高温厌氧消化工艺及沼渣综合利用研究[D]. 吴满昌. 昆明理工大学. 2005
标签：环境科学与资源利用论文; 农业基础科学论文; 农艺学论文; 重金属论文; 多环芳烃论文; pahs论文; 土壤重金属污染论文; 污泥脱水机论文; 无害化处理论文; 污泥厌氧消化论文; 垃圾堆肥论文; 生态环境论文; 污泥浓缩论文; 土壤结构论文; 环境污染论文;