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文檔簡介

1、污泥土地處理3.4 污泥施用率污泥施用率3.5 污泥施用年限與有關(guān)控制規(guī)定污泥施用年限與有關(guān)控制規(guī)定第四章第四章 污泥土地利用應(yīng)主意的問題污泥土地利用應(yīng)主意的問題4.1 重金屬、有毒有機物控制重金屬、有毒有機物控制4.2 施用量與病原菌、寄生蟲監(jiān)控施用量與病原菌、寄生蟲監(jiān)控4.3 氮磷、鹽分影響氮磷、鹽分影響4.4 標準與法規(guī)標準與法規(guī)4.5污泥中重金屬消減技術(shù)污泥中重金屬消減技術(shù)第六章第六章 污泥利用應(yīng)用實例污泥利用應(yīng)用實例6.1 農(nóng)田農(nóng)田6.2 林地林地6.3 園林綠化園林綠化6.4 其它其它3.4 污泥施用率污泥施用率 對于含有重金屬的污泥,施用不當(dāng)就可能使土壤、地下水受到重金對于含有重

2、金屬的污泥,施用不當(dāng)就可能使土壤、地下水受到重金屬的污染。因此,把污泥進行土地利用的關(guān)鍵就是要確定一個合適的污屬的污染。因此,把污泥進行土地利用的關(guān)鍵就是要確定一個合適的污泥施用率。根據(jù)多年研究成果并吸收國內(nèi)外經(jīng)驗,北京環(huán)科院郝得文等泥施用率。根據(jù)多年研究成果并吸收國內(nèi)外經(jīng)驗,北京環(huán)科院郝得文等人提出計算污泥施用率的程序和計算模式,用以確定污泥施用率。該方人提出計算污泥施用率的程序和計算模式,用以確定污泥施用率。該方法的實質(zhì)在于限定溶解性養(yǎng)分和重金屬輸入量,以達到充分利用污泥中法的實質(zhì)在于限定溶解性養(yǎng)分和重金屬輸入量,以達到充分利用污泥中的養(yǎng)分,又能防止養(yǎng)分和重金屬污染環(huán)境;結(jié)合土壤中金屬背景

3、含量和的養(yǎng)分,又能防止養(yǎng)分和重金屬污染環(huán)境;結(jié)合土壤中金屬背景含量和環(huán)境質(zhì)量標準,考慮污泥中重金屬含量;充分利用污泥中的養(yǎng)分和防止環(huán)境質(zhì)量標準,考慮污泥中重金屬含量;充分利用污泥中的養(yǎng)分和防止施用污泥造成污染,又考慮滿足污水處理廠對污泥施用場地使用年限的施用污泥造成污染,又考慮滿足污水處理廠對污泥施用場地使用年限的要求。污泥施用率的計算程序列于下圖要求。污泥施用率的計算程序列于下圖.環(huán)境調(diào)查與測試土壤密度標準與要求污泥污染的確定土壤環(huán)境質(zhì)量標準作物預(yù)期產(chǎn)量作物養(yǎng)分吸收率施用年限要求土壤重金屬殘留率土壤背景值測定重金屬含量有效養(yǎng)分含量重金屬限制參數(shù)的篩選養(yǎng)分限制參數(shù)的篩選確定土壤重金屬限定輸入量

4、按土壤環(huán)境標準確定施用率按作物吸收養(yǎng)分量確定施用確定供設(shè)計選用的施用率 在保證不污染環(huán)境的條件下,充分利用污泥中的植在保證不污染環(huán)境的條件下,充分利用污泥中的植物營養(yǎng)成分,是設(shè)計、選用污泥施用率的基本原則。從物營養(yǎng)成分,是設(shè)計、選用污泥施用率的基本原則。從利用污泥營養(yǎng)成分的角度,可將污泥施用率劃分為三種利用污泥營養(yǎng)成分的角度,可將污泥施用率劃分為三種類型,現(xiàn)分述如下。類型,現(xiàn)分述如下。1.一次性最大污泥施用率一次性最大污泥施用率 把污泥作為土壤改良劑,改良有機質(zhì)和養(yǎng)分含量低的土壤,或復(fù)墾被破把污泥作為土壤改良劑,改良有機質(zhì)和養(yǎng)分含量低的土壤,或復(fù)墾被破壞了的土地時,通常選用一次性最大污泥施用率

5、(壞了的土地時,通常選用一次性最大污泥施用率(S1),以便盡快達到改良),以便盡快達到改良的目的。按作物需磷量確定的只施一次的污泥施用率為的目的。按作物需磷量確定的只施一次的污泥施用率為Sp1以干污泥計,以干污泥計,t/(畝畝a);按土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量標準確定的一次性最大污泥施用率;按土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量標準確定的一次性最大污泥施用率Sgt/(畝畝a)。從不污染環(huán)境的角度出發(fā),。從不污染環(huán)境的角度出發(fā),S1值選用值選用Sp1和和Sg中的低值。中的低值。2.安全污泥施用率安全污泥施用率 把污泥作為固定肥源或復(fù)合肥料添加劑,長期施于農(nóng)田,通常選用安全把污泥作為固定肥源或復(fù)合肥料添加劑,長期施于農(nóng)田,

6、通常選用安全污泥施用率(污泥施用率(S2)。按作物需要氮量確定的污泥長期施用率)。按作物需要氮量確定的污泥長期施用率SNL、安全污泥、安全污泥施用率為施用率為Sa。一般選用。一般選用Sa作為作為S2的值。的值。3.控制性安全污泥施用率控制性安全污泥施用率 根據(jù)土地要求,場地使用年限為根據(jù)土地要求,場地使用年限為20年,在給定年限年,在給定年限內(nèi)每年施用污泥。在這種情況下,控制性安全污泥施用內(nèi)每年施用污泥。在這種情況下,控制性安全污泥施用率(率(S3)采用)采用SNL和控制性安全污泥施用率(和控制性安全污泥施用率(Sk)中的)中的低值作為低值作為S3?,F(xiàn)將污泥施用率的確定結(jié)果列下表現(xiàn)將污泥施用率

7、的確定結(jié)果列下表供設(shè)計選擇的污泥施用率類型供設(shè)計選擇的污泥施用率類型污泥施用率類型代號施用率一次性最大污泥施用率S1Sg=(Wh-B)Ts/C安全污泥施用率S2Sa=Wh(1-K) Ts/C控制性安全污泥施用率S3Sk=(KWh-BKj)(1-Kj)Ts/C 注:表中注:表中Wh為給定的土壤環(huán)境質(zhì)量標準,為給定的土壤環(huán)境質(zhì)量標準,mg/kg;B為該土壤重金屬的背景含量,為該土壤重金屬的背景含量,mg/kg;K為該土壤重金屬的年殘留率,為該土壤重金屬的年殘留率,%;Ts為耕層土壤為耕層土壤干重,干重,t/(畝畝a););C為污泥限制性重金屬含量,為污泥限制性重金屬含量,mg/kg;j為給定的年限

8、。為給定的年限。 以北京市高碑店污水處理廠污泥為例,雖然污泥中銅和鋅的含以北京市高碑店污水處理廠污泥為例,雖然污泥中銅和鋅的含量接近或超過了污泥農(nóng)用標準,但在北京郊區(qū)大興區(qū)龐個莊鄉(xiāng)農(nóng)量接近或超過了污泥農(nóng)用標準,但在北京郊區(qū)大興區(qū)龐個莊鄉(xiāng)農(nóng)田中施用時,污泥安全施用率為田中施用時,污泥安全施用率為0.62t/(畝畝a)。在這種情況下,只)。在這種情況下,只要施用的污泥量不超過安全施用率,施用場地土壤重金屬的累積要施用的污泥量不超過安全施用率,施用場地土壤重金屬的累積量就不會超過土壤環(huán)境質(zhì)量標準,可以長期安全使用。量就不會超過土壤環(huán)境質(zhì)量標準,可以長期安全使用。3.5污泥施用年限與有關(guān)控制規(guī)定污泥施

9、用年限與有關(guān)控制規(guī)定 污水污泥的土地利用,不僅可以消除污泥對環(huán)境的污染,又可以使污水污泥的土地利用,不僅可以消除污泥對環(huán)境的污染,又可以使其資源化而提高作物產(chǎn)量。但是,長期不合理的施用污泥,很可能導(dǎo)致其資源化而提高作物產(chǎn)量。但是,長期不合理的施用污泥,很可能導(dǎo)致土壤中重金屬元素的積累,進而影響作物可食部分中有害物質(zhì)超標,因土壤中重金屬元素的積累,進而影響作物可食部分中有害物質(zhì)超標,因此在污泥農(nóng)用時一定要嚴格控制污泥的施用量和施用年限。若不考慮土此在污泥農(nóng)用時一定要嚴格控制污泥的施用量和施用年限。若不考慮土壤中重金屬元素的輸出,把土壤中重金屬的積累量控制在允許濃度范圍壤中重金屬元素的輸出,把土壤

10、中重金屬的積累量控制在允許濃度范圍內(nèi),那么污泥施用年限就可根據(jù)下式計算。內(nèi),那么污泥施用年限就可根據(jù)下式計算。 式中,式中,n為污泥施用年限;為污泥施用年限;C為土壤安全控制濃度,為土壤安全控制濃度,mg/kg;W為每公為每公頃耕作層土重,頃耕作層土重,kg/ha;Q為每公頃污泥用量,為每公頃污泥用量,kg/ha;P為污泥中重金屬為污泥中重金屬元素含量,元素含量,mg/kg。4.1重金屬、有毒有機物控制重金屬、有毒有機物控制 城市污水污泥是良好的有機肥料資源,土地利用資源化前景廣闊。但是,污城市污水污泥是良好的有機肥料資源,土地利用資源化前景廣闊。但是,污泥中存在多種毒性污染物,從而限制了污泥

11、的利用。如果污泥中污染物含量超標泥中存在多種毒性污染物,從而限制了污泥的利用。如果污泥中污染物含量超標或使用不當(dāng),可能會導(dǎo)致土壤污染、作物生長不良、產(chǎn)量下降,造成土壤、水體、或使用不當(dāng),可能會導(dǎo)致土壤污染、作物生長不良、產(chǎn)量下降,造成土壤、水體、植物的污染,甚至?xí)晦r(nóng)作物吸收后又通過食物鏈進入人體,從而影響人體健康。植物的污染,甚至?xí)晦r(nóng)作物吸收后又通過食物鏈進入人體,從而影響人體健康。污泥中含有的重金屬包括銅、鎳、鎘、鉛、鋅、汞等。污泥中含有的重金屬包括銅、鎳、鎘、鉛、鋅、汞等。 在這些重金屬中,鎘和汞是主要控制污染物,所以世界各國在農(nóng)用污泥標準在這些重金屬中,鎘和汞是主要控制污染物,所以世

12、界各國在農(nóng)用污泥標準中,中,Cd、Hg的最大允許濃度最小。芬蘭標準規(guī)定,要使污泥土壤的鎘年負荷不超的最大允許濃度最小。芬蘭標準規(guī)定,要使污泥土壤的鎘年負荷不超過過0.02kg/ha,這樣是污泥年負荷降至,這樣是污泥年負荷降至4t/ha以下;美國標準規(guī)定,對于以下;美國標準規(guī)定,對于pH5%時,青菜中的時,青菜中的Cu、Zn超超過國家允許標準,當(dāng)施用量在過國家允許標準,當(dāng)施用量在10%以上時,以上時,Cd超標。重金超標。重金屬在植物體內(nèi)的積累規(guī)律大致為:根系屬在植物體內(nèi)的積累規(guī)律大致為:根系莖葉莖葉籽粒和果實。籽粒和果實。 重金屬在土壤中往往有很大的遷移性。重金屬在土壤中往往有很大的遷移性。Br

13、eslin VT.將污泥作為土壤改良劑,將污泥作為土壤改良劑,進行重金屬元素的前一研究,實驗表明,進行重金屬元素的前一研究,實驗表明,Pb、Cu、Zn在土壤上層在土壤上層5cm的含量,的含量,與土壤改良劑使用量成正比。在土壤使用改良劑后的與土壤改良劑使用量成正比。在土壤使用改良劑后的16和和52個月后,個月后,Pb、Cu、Zn仍然保留在圖層仍然保留在圖層5cm,其在土壤水浸液中的組分較低,而,其在土壤水浸液中的組分較低,而Cd則在土層則在土層05cm、510cm的淋洗液中,仍可以檢出,這表明的淋洗液中,仍可以檢出,這表明Cd的活性和淋溶較的活性和淋溶較Pb、Cu、Zn要強,要強,這也是污泥標準

14、中這也是污泥標準中Cd要嚴格控制原因之一。要嚴格控制原因之一。 Mcnab NJ.用污泥做土地處理試驗表明,用污泥做土地處理試驗表明,Hg僅限僅限(010cm)上層土壤、下層土壤濃度很低。)上層土壤、下層土壤濃度很低。 Mcbride MB.等用含有重金屬污泥用于農(nóng)田,他們認為僅僅幾年試驗不等用含有重金屬污泥用于農(nóng)田,他們認為僅僅幾年試驗不能說明問題,而是在能說明問題,而是在15年后,對重金屬的潛在移動性、毒性程度以及土壤上年后,對重金屬的潛在移動性、毒性程度以及土壤上層保留的營養(yǎng)元素進行研究,用酸分解的感應(yīng)電偶等離子體光譜分析(層保留的營養(yǎng)元素進行研究,用酸分解的感應(yīng)電偶等離子體光譜分析(I

15、CP)及種子活化分析方法進行測定。分析表明,根據(jù)用土壤中鉻濃度作為原始污及種子活化分析方法進行測定。分析表明,根據(jù)用土壤中鉻濃度作為原始污泥在土壤中濃度的指示劑測定元素的虧缺,測定出大多數(shù)施用污泥大約泥在土壤中濃度的指示劑測定元素的虧缺,測定出大多數(shù)施用污泥大約40%的的Zn和和Cu以及少于以及少于30%Cd和和P,15年后已從土壤上層淋失,大約年后已從土壤上層淋失,大約50%Hg、Ag和和Au也已淋失;但也已淋失;但15年后土壤表層的年后土壤表層的Zn和和Cd,仍為植物可利用狀態(tài),并,仍為植物可利用狀態(tài),并通過物理、化學(xué)和生物過程,對地表水和地下水造成潛在性污染。通過物理、化學(xué)和生物過程,對

16、地表水和地下水造成潛在性污染。 Werner W.等在德國隊土壤進行等在德國隊土壤進行30次污泥試驗,結(jié)果次污泥試驗,結(jié)果表明,土壤和小麥籽粒中重金屬無明顯影響,但植物中表明,土壤和小麥籽粒中重金屬無明顯影響,但植物中Cd濃度有明顯增加。這些研究對控制污泥中重金屬污染起到濃度有明顯增加。這些研究對控制污泥中重金屬污染起到警示作用。警示作用。 據(jù)張?zhí)旒t的研究,污泥施入土壤后,一般重金屬存在于表層據(jù)張?zhí)旒t的研究,污泥施入土壤后,一般重金屬存在于表層020cm范圍內(nèi),范圍內(nèi),這與國外一些學(xué)者的研究結(jié)果相一致;這與國外一些學(xué)者的研究結(jié)果相一致; 據(jù)李香真的研究,污泥中據(jù)李香真的研究,污泥中94%的水性

17、的水性Cu以帶負電荷的螯合物存在,而且主以帶負電荷的螯合物存在,而且主要是小分子量有機物,這種螯合作用,可提高要是小分子量有機物,這種螯合作用,可提高Cu的遷移能力;李香真的研究還的遷移能力;李香真的研究還發(fā)現(xiàn)表土施入污泥后,顯著增加了發(fā)現(xiàn)表土施入污泥后,顯著增加了Cu、Ni、Zn從土柱中的淋出量;從土柱中的淋出量; 王鵬新對施用污泥土壤的研究發(fā)現(xiàn),施用污泥后,土王鵬新對施用污泥土壤的研究發(fā)現(xiàn),施用污泥后,土壤中有機態(tài)銅在各種形態(tài)中增加最多,而鎳則以碳酸鹽態(tài)壤中有機態(tài)銅在各種形態(tài)中增加最多,而鎳則以碳酸鹽態(tài)分布增加最多;分布增加最多; 魯艷兵認為,進入土壤的重金屬,在不同的土壤類型和不同的土壤

18、條件下,魯艷兵認為,進入土壤的重金屬,在不同的土壤類型和不同的土壤條件下,形態(tài)分布各不相同,不同形態(tài)的重金屬對植物的有效性和毒性也不相同,其中以形態(tài)分布各不相同,不同形態(tài)的重金屬對植物的有效性和毒性也不相同,其中以交換態(tài)與植物吸收關(guān)系最密切。交換態(tài)與植物吸收關(guān)系最密切。 魯艷兵認為,進入土壤的重金屬,在不同的土壤類型和不同的土壤條件下,魯艷兵認為,進入土壤的重金屬,在不同的土壤類型和不同的土壤條件下,形態(tài)分布各不相同,不同形態(tài)的重金屬對植物的有效性和毒性也不相同,其中以形態(tài)分布各不相同,不同形態(tài)的重金屬對植物的有效性和毒性也不相同,其中以交換態(tài)與植物吸收關(guān)系最密切。交換態(tài)與植物吸收關(guān)系最密切。

19、 魯艷兵認為,進入土壤的重金屬,在不同的土壤類型和不同的土壤條件下,魯艷兵認為,進入土壤的重金屬,在不同的土壤類型和不同的土壤條件下,形態(tài)分布各不相同,不同形態(tài)的重金屬對植物的有效性和毒性也不相同,其中以形態(tài)分布各不相同,不同形態(tài)的重金屬對植物的有效性和毒性也不相同,其中以交換態(tài)與植物吸收關(guān)系最密切。交換態(tài)與植物吸收關(guān)系最密切。 魯艷兵認為,進入土壤的重金屬,在不同的土壤類型和不同的土壤條件下,魯艷兵認為,進入土壤的重金屬,在不同的土壤類型和不同的土壤條件下,形態(tài)分布各不相同,不同形態(tài)的重金屬對植物的有效性和毒性也不相同,其中以形態(tài)分布各不相同,不同形態(tài)的重金屬對植物的有效性和毒性也不相同,其

20、中以交換態(tài)與植物吸收關(guān)系最密切。交換態(tài)與植物吸收關(guān)系最密切。 魯艷兵認為,進入土壤的重金屬,在不同的土壤類型和不同的土壤條件下,魯艷兵認為,進入土壤的重金屬,在不同的土壤類型和不同的土壤條件下,形態(tài)分布各不相同,不同形態(tài)的重金屬對植物的有效性和毒性也不相同,其中以形態(tài)分布各不相同,不同形態(tài)的重金屬對植物的有效性和毒性也不相同,其中以交換態(tài)與植物吸收關(guān)系最密切。交換態(tài)與植物吸收關(guān)系最密切。 污泥中有機污染物的研究工作已經(jīng)在發(fā)達國家開展了很多年,我國在這污泥中有機污染物的研究工作已經(jīng)在發(fā)達國家開展了很多年,我國在這方面的研究工作還不是很多,但并不意味著我國的污水污泥中不含或少含有機方面的研究工作還

21、不是很多,但并不意味著我國的污水污泥中不含或少含有機污染物。北京高碑店污水處理廠的污泥中已經(jīng)檢測到污染物。北京高碑店污水處理廠的污泥中已經(jīng)檢測到35種含氮芳香族化合物,種含氮芳香族化合物,并有并有7種已經(jīng)定量化。種已經(jīng)定量化。 污水污泥含有的重金屬和有機污染物,是限制污泥能否進行大規(guī)模土地利污水污泥含有的重金屬和有機污染物,是限制污泥能否進行大規(guī)模土地利用的最重要因素,這用的最重要因素,這2個領(lǐng)域的研究工作還有很多要做,包括污泥中重金屬的個領(lǐng)域的研究工作還有很多要做,包括污泥中重金屬的和有機污染物的表現(xiàn)形式以及污泥處理過程中它們的變化及對整個生態(tài)系統(tǒng)的和有機污染物的表現(xiàn)形式以及污泥處理過程中它

22、們的變化及對整個生態(tài)系統(tǒng)的影響。然而,污泥質(zhì)量取決于污水廠處理的污水的質(zhì)量,因此也要從污染源著影響。然而,污泥質(zhì)量取決于污水廠處理的污水的質(zhì)量,因此也要從污染源著手,應(yīng)盡可能將工業(yè)污水和生活污水分開,分別在不同污水處理廠進行處理。手,應(yīng)盡可能將工業(yè)污水和生活污水分開,分別在不同污水處理廠進行處理。 一些生產(chǎn)部門排放的污水中含有一定的有機污染物,如聚一些生產(chǎn)部門排放的污水中含有一定的有機污染物,如聚氯二酚、多環(huán)芳烴以及農(nóng)藥的殘留物。這些物質(zhì)在污水和污泥氯二酚、多環(huán)芳烴以及農(nóng)藥的殘留物。這些物質(zhì)在污水和污泥的處理過程中會得到一定程度的降解,但一般難以完全除去,的處理過程中會得到一定程度的降解,但一

23、般難以完全除去,在污泥的使用時還需考慮其可能產(chǎn)生的危害。在污泥的使用時還需考慮其可能產(chǎn)生的危害。4.2 施用量與病原菌、寄生蟲監(jiān)控施用量與病原菌、寄生蟲監(jiān)控 污泥的施用量污泥的施用量 污水污泥的農(nóng)業(yè)利用,不僅可以消除污泥對環(huán)境的污染,也可使其資源化而提高污水污泥的農(nóng)業(yè)利用,不僅可以消除污泥對環(huán)境的污染,也可使其資源化而提高作物產(chǎn)量。但是,不合理的施用污泥,很可能導(dǎo)致土壤中重金屬元素的積累,造成土作物產(chǎn)量。但是,不合理的施用污泥,很可能導(dǎo)致土壤中重金屬元素的積累,造成土壤資源的污染和危害人類的健康。壤資源的污染和危害人類的健康。一般說來某塊農(nóng)田適用污泥數(shù)量有一定限度,當(dāng)達到這一限度時,污泥的農(nóng)用

24、就應(yīng)停一般說來某塊農(nóng)田適用污泥數(shù)量有一定限度,當(dāng)達到這一限度時,污泥的農(nóng)用就應(yīng)停止一段時間后再繼續(xù)進行。具體的污泥施用量應(yīng)在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)氣候條件、止一段時間后再繼續(xù)進行。具體的污泥施用量應(yīng)在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)氣候條件、地理環(huán)境、作物種類及土壤通話能力制定適合本地區(qū)特點的污泥施用額定負荷量,以地理環(huán)境、作物種類及土壤通話能力制定適合本地區(qū)特點的污泥施用額定負荷量,以確保污泥的農(nóng)田使用安全。確保污泥的農(nóng)田使用安全。對于酸性土壤和堿性土壤,污泥中重金屬離子允許施用量有很大的區(qū)別。另外,對于對于酸性土壤和堿性土壤,污泥中重金屬離子允許施用量有很大的區(qū)別。另外,對于適用污泥肥料的地域和作物

25、有必要進行連續(xù)的跟蹤研究,觀察重金屬離子是否會在土適用污泥肥料的地域和作物有必要進行連續(xù)的跟蹤研究,觀察重金屬離子是否會在土壤和作物中產(chǎn)生富集,富集的程度如何;在土壤中是否會產(chǎn)生淋溶運動;對土壤的結(jié)壤和作物中產(chǎn)生富集,富集的程度如何;在土壤中是否會產(chǎn)生淋溶運動;對土壤的結(jié)構(gòu)、土壤的性質(zhì)造成什么樣的影響等。構(gòu)、土壤的性質(zhì)造成什么樣的影響等。 城市污水處理廠污泥中含有大量的病原微生物和寄生蟲。在城市污水處理廠污泥中含有大量的病原微生物和寄生蟲。在污泥的使用過程中,他們可通過各種途徑傳播,污染土壤、空氣、污泥的使用過程中,他們可通過各種途徑傳播,污染土壤、空氣、水源,并通過皮膚接觸、呼吸和食物鏈危及

26、人、畜健康,也能在水源,并通過皮膚接觸、呼吸和食物鏈危及人、畜健康,也能在一定程度上加速植物病害的傳播。如不加以控制,則會對人、畜一定程度上加速植物病害的傳播。如不加以控制,則會對人、畜的健康造成危害。的健康造成危害。1.污泥中常見病原體污泥中常見病原體 城市污水污泥中病原體主要來自人畜的糞便和食品加工廠,其含量與當(dāng)?shù)厝巳撼鞘形鬯勰嘀胁≡w主要來自人畜的糞便和食品加工廠,其含量與當(dāng)?shù)厝巳旱纳罘绞?、健康狀況和年齡結(jié)構(gòu)和污水處理工藝等密切相關(guān)。這些病原體在污水的生活方式、健康狀況和年齡結(jié)構(gòu)和污水處理工藝等密切相關(guān)。這些病原體在污水處理的過程中,約有處理的過程中,約有90%以上被濃縮富集在污泥里

27、,因此,污泥中病原體種類和數(shù)以上被濃縮富集在污泥里,因此,污泥中病原體種類和數(shù)量繁多。量繁多。 據(jù)有關(guān)研究結(jié)果及統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,污泥中存在的病原體至少含有據(jù)有關(guān)研究結(jié)果及統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,污泥中存在的病原體至少含有24種細菌、種細菌、7種病毒、種病毒、5種原生動物和種原生動物和6種寄生蟲卵,且以腸道細菌、病毒及寄生蟲卵最多,污泥種寄生蟲卵,且以腸道細菌、病毒及寄生蟲卵最多,污泥中常見的病原微生物及寄生蟲卵見下表。中常見的病原微生物及寄生蟲卵見下表。污泥中常見的病原微生物及寄生蟲污泥中常見的病原微生物及寄生蟲致病菌病毒寄生蟲卵沙門菌(傷寒、副傷寒)脊髓灰質(zhì)炎病毒(1、2型)圓線蟲型志賀菌艾柯病毒(7、

28、17型)柯薩奇病毒(B1B5型)蛔蟲鞭毛蟲、毛細線蟲屬致病性大腸桿菌呼腸病毒弓蛔蟲屬埃希桿菌腺病毒(1、2型)弓蛔線蟲屬耶爾森菌輪狀病毒膜殼絳蟲屬 上表所列病原體在生污泥、消化污泥、剩余活性污泥及混上表所列病原體在生污泥、消化污泥、剩余活性污泥及混合污泥等污泥中均可存在,當(dāng)其土地利用時,病原體對人畜健合污泥等污泥中均可存在,當(dāng)其土地利用時,病原體對人畜健康產(chǎn)生危害的主要途徑有:體表直接接觸,當(dāng)體表皮膚破損,康產(chǎn)生危害的主要途徑有:體表直接接觸,當(dāng)體表皮膚破損,污染物可通過傷口直接進入人畜體內(nèi);飲用水,雨水將污泥中污染物可通過傷口直接進入人畜體內(nèi);飲用水,雨水將污泥中的污染物沖刷進入水體,當(dāng)人畜

29、飲用污染水時,損傷人畜健康;的污染物沖刷進入水體,當(dāng)人畜飲用污染水時,損傷人畜健康;空氣傳播,污泥中污染物進入土壤后可能吸附于空氣中的微??諝鈧鞑ィ勰嘀形廴疚镞M入土壤后可能吸附于空氣中的微粒上,人畜通過呼吸道而進入人畜體,危害健康。上,人畜通過呼吸道而進入人畜體,危害健康。2.病原體污染的控制病原體污染的控制防止病原體傳播的根本措施在于源頭控制,即采用有效地措施對污泥進行穩(wěn)定化防止病原體傳播的根本措施在于源頭控制,即采用有效地措施對污泥進行穩(wěn)定化預(yù)處理,以提高污泥土地利用的衛(wèi)生條件。病原體對外界環(huán)境敏感,對其進行穩(wěn)預(yù)處理,以提高污泥土地利用的衛(wèi)生條件。病原體對外界環(huán)境敏感,對其進行穩(wěn)定化處理

30、一般能使病原體滅活,不再具有污染外界環(huán)境和威脅人類健康的能力。定化處理一般能使病原體滅活,不再具有污染外界環(huán)境和威脅人類健康的能力。常用穩(wěn)定化的方法主要有消化處理、堆肥化處理、干燥處理、石灰穩(wěn)定法、熱處常用穩(wěn)定化的方法主要有消化處理、堆肥化處理、干燥處理、石灰穩(wěn)定法、熱處理和輻射消毒法等。理和輻射消毒法等。 (1)消化處理)消化處理 污泥中溫消化污泥中溫消化2530d能殺滅多數(shù)能殺滅多數(shù)病原微生物,但對寄生蟲卵殺滅效果較差,不到病原微生物,但對寄生蟲卵殺滅效果較差,不到40%;高溫消化不僅對病原微生物殺滅效果較好,而且對寄高溫消化不僅對病原微生物殺滅效果較好,而且對寄生蟲卵的殺滅率達生蟲卵的殺

31、滅率達95%100%,因此,高溫消化后的,因此,高溫消化后的污泥,衛(wèi)生條件比較好,符合污泥土地利用的標準。污泥,衛(wèi)生條件比較好,符合污泥土地利用的標準。 (2)堆肥化處理)堆肥化處理 堆肥處理因有高溫期(堆肥處理因有高溫期(5570),且持續(xù)時間長,因此對),且持續(xù)時間長,因此對污泥中病原微生物和寄生蟲卵的滅活效果明顯,根據(jù)國內(nèi)經(jīng)驗,堆溫污泥中病原微生物和寄生蟲卵的滅活效果明顯,根據(jù)國內(nèi)經(jīng)驗,堆溫5060 持持續(xù)續(xù)67天,可達到進一步殺滅殘余的病原體,這樣的污泥肥料在土地利用時,一般天,可達到進一步殺滅殘余的病原體,這樣的污泥肥料在土地利用時,一般不會再存在衛(wèi)生學(xué)問題。不會再存在衛(wèi)生學(xué)問題。

32、(3) 加熱干燥處理加熱干燥處理 干燥處理能有效地滅活去除城市污水污泥中的致病菌及干燥處理能有效地滅活去除城市污水污泥中的致病菌及寄生蟲卵,極大地提高污泥的品質(zhì),處理后的污泥完全符合污泥處理與利用的相寄生蟲卵,極大地提高污泥的品質(zhì),處理后的污泥完全符合污泥處理與利用的相關(guān)標準,是一種較好的病原體消毒滅菌的方法。關(guān)標準,是一種較好的病原體消毒滅菌的方法。 (4) 石灰穩(wěn)定法石灰穩(wěn)定法 致病微生物與寄生蟲卵對酸堿度極為致病微生物與寄生蟲卵對酸堿度極為敏感,因此利用石灰對污泥進行穩(wěn)定化處理不僅可以調(diào)理污泥敏感,因此利用石灰對污泥進行穩(wěn)定化處理不僅可以調(diào)理污泥以利于脫水、降低惡臭、鈍化有毒重金屬,還能

33、殺滅致病微生以利于脫水、降低惡臭、鈍化有毒重金屬,還能殺滅致病微生物與寄生蟲卵,改善污泥的衛(wèi)生條件。有數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)污泥物與寄生蟲卵,改善污泥的衛(wèi)生條件。有數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)污泥pH值值9時,脊髓灰質(zhì)炎病毒能明顯失活,時,脊髓灰質(zhì)炎病毒能明顯失活,pH值為值為11.5時,時,2h后能后能殺滅病原菌,當(dāng)殺滅病原菌,當(dāng)pH值提高到值提高到12.5時,傷寒及沙門菌可在時,傷寒及沙門菌可在2h之內(nèi)之內(nèi)全部殺滅,該法還對蛔蟲卵和絳蟲卵也有一定的殺滅效果。全部殺滅,該法還對蛔蟲卵和絳蟲卵也有一定的殺滅效果。 (5) 輻射消毒法輻射消毒法 輻射處理法對污泥進行消毒,通常采用足夠劑量的輻射處理法對污泥進行消毒,通常采

34、用足夠劑量的X射線、射線、r射線等破壞微生物或病毒細胞中的核酸或核蛋白,從而達到病原體滅活目的。該方法具射線等破壞微生物或病毒細胞中的核酸或核蛋白,從而達到病原體滅活目的。該方法具有以下優(yōu)勢:由于射線具有高度的穿透力,極短時間內(nèi)即可達到消毒的目的;該法可改有以下優(yōu)勢:由于射線具有高度的穿透力,極短時間內(nèi)即可達到消毒的目的;該法可改變污泥的膠體性質(zhì),提高污泥的沉降與脫水性能;可使有害的有機物的毒性降低或變成變污泥的膠體性質(zhì),提高污泥的沉降與脫水性能;可使有害的有機物的毒性降低或變成易降解的物質(zhì);與其他消毒方法比較,除需控制處理時間外,不需考慮溫度、壓力、真易降解的物質(zhì);與其他消毒方法比較,除需控

35、制處理時間外,不需考慮溫度、壓力、真空、濕度等其他因素。因此輻射法是一種頗有前途的污泥消毒方法,但處理成本高是其空、濕度等其他因素。因此輻射法是一種頗有前途的污泥消毒方法,但處理成本高是其推廣應(yīng)用受限的一個重要因素。推廣應(yīng)用受限的一個重要因素。 (6) 熱處理消毒法熱處理消毒法 熱處理滅活微生物常采用巴氏消毒法,即在消化污泥熱處理滅活微生物常采用巴氏消毒法,即在消化污泥中通入蒸汽,使溫度保持在中通入蒸汽,使溫度保持在70 ,持續(xù),持續(xù)3060min,對病原微生物及寄生蟲卵均,對病原微生物及寄生蟲卵均有很好的殺滅效果,可達到衛(wèi)生無害化要求。有很好的殺滅效果,可達到衛(wèi)生無害化要求。 目前,我國關(guān)于

36、污泥農(nóng)業(yè)回用的有關(guān)衛(wèi)生學(xué)控制指標還很不全面,我國目前,我國關(guān)于污泥農(nóng)業(yè)回用的有關(guān)衛(wèi)生學(xué)控制指標還很不全面,我國農(nóng)農(nóng)用污泥中污染物控制標準值用污泥中污染物控制標準值(GB4284-84)中沒有將病原微生物和寄生蟲卵)中沒有將病原微生物和寄生蟲卵納入限制范圍,以后所制定相關(guān)標準如納入限制范圍,以后所制定相關(guān)標準如中國混合堆肥衛(wèi)生標準中國混合堆肥衛(wèi)生標準(GB7959-87)、)、中國農(nóng)田灌溉水水質(zhì)標準中國農(nóng)田灌溉水水質(zhì)標準(GB5048-92)、中國)、中國城市生活垃圾堆城市生活垃圾堆肥處理廠技術(shù)評價指標肥處理廠技術(shù)評價指標(CJ/T3059-1996)僅對大腸桿菌和蛔蟲卵的死亡率做)僅對大腸桿菌

37、和蛔蟲卵的死亡率做了規(guī)定,其他病原體的相關(guān)限制尚未涉及,因此相關(guān)控制標準還有待進一步完善。了規(guī)定,其他病原體的相關(guān)限制尚未涉及,因此相關(guān)控制標準還有待進一步完善。 對于污泥中病原體的控制,國外的經(jīng)驗和管理措施主要有:對于污泥中病原體的控制,國外的經(jīng)驗和管理措施主要有:king植物泥用區(qū)的供給通道植物泥用區(qū)的供給通道2個月時間;控制家畜放牧?xí)r間為施個月時間;控制家畜放牧?xí)r間為施用用1個月以后;控制果蔬種植,使用過污泥(堆肥)的土壤不宜個月以后;控制果蔬種植,使用過污泥(堆肥)的土壤不宜種植生吃果蔬,宜在種植生吃果蔬,宜在3年以后再種植;控制噴施過程,施用時不年以后再種植;控制噴施過程,施用時不要

38、與污泥直接接觸。若采用噴施方式,則噴灌設(shè)施應(yīng)遠離居民住要與污泥直接接觸。若采用噴施方式,則噴灌設(shè)施應(yīng)遠離居民住宅或道路至少宅或道路至少50100m。4.3 氮磷、鹽分影響氮磷、鹽分影響 一部分含鹽量高的污泥會明顯提高土壤的電導(dǎo)率,過更好的鹽分會破壞養(yǎng)分一部分含鹽量高的污泥會明顯提高土壤的電導(dǎo)率,過更好的鹽分會破壞養(yǎng)分之間的平衡,抑制植物對養(yǎng)分的吸收,甚至?xí)χ参锔翟斐芍苯拥膫?。離子之間的平衡,抑制植物對養(yǎng)分的吸收,甚至?xí)χ参锔翟斐芍苯拥膫?。離子之間的拮抗作用也會加速有效養(yǎng)分如之間的拮抗作用也會加速有效養(yǎng)分如K+、NO3-、NH4+等的淋失。一般而言,堆肥等的淋失。一般而言,堆肥化會明

39、顯降低鹽分,提高污泥的適用性?;瘯黠@降低鹽分,提高污泥的適用性。 污泥中通常含有豐富的污泥中通常含有豐富的N、P等各種養(yǎng)分,如果在降雨等各種養(yǎng)分,如果在降雨量較大地區(qū)的土質(zhì)疏松土地上大量使用,造成有機物分解量較大地區(qū)的土質(zhì)疏松土地上大量使用,造成有機物分解速度大于植物對速度大于植物對N、P的吸收速度,就很可能會隨水流失,的吸收速度,就很可能會隨水流失,進入地表水體時會造成水體的富營養(yǎng)化,進入地下水時則進入地表水體時會造成水體的富營養(yǎng)化,進入地下水時則會引起地下水的硝酸鹽污染。會引起地下水的硝酸鹽污染。 對此,一些國家進行了室內(nèi)外試驗,我國山西省農(nóng)科院土壤肥料研究所張強等進對此,一些國家進行了

40、室內(nèi)外試驗,我國山西省農(nóng)科院土壤肥料研究所張強等進行了行了“城市污泥施入土壤后營養(yǎng)元素的淋洗及對土壤肥力和地下水影響城市污泥施入土壤后營養(yǎng)元素的淋洗及對土壤肥力和地下水影響”室內(nèi)模擬試室內(nèi)模擬試驗。結(jié)果表明在前幾個月內(nèi),無論是熟化污泥或是生污泥,其驗。結(jié)果表明在前幾個月內(nèi),無論是熟化污泥或是生污泥,其NH4-N、NO3-N、NO2-N只有較少部分被淋洗,但在長時期內(nèi),將會有大量氮淋洗到土壤或地下水。養(yǎng)分的只有較少部分被淋洗,但在長時期內(nèi),將會有大量氮淋洗到土壤或地下水。養(yǎng)分的遷移是一個需長期檢測研究的工作。遷移是一個需長期檢測研究的工作。 污泥中氮素以有機或無機狀態(tài)存在,它們與土壤膠體間發(fā)生著

41、各種物理、化學(xué)、污泥中氮素以有機或無機狀態(tài)存在,它們與土壤膠體間發(fā)生著各種物理、化學(xué)、生物等綜合作用,一部分氮素形成生物等綜合作用,一部分氮素形成N2、NO2而逸散到大氣中;另一部分經(jīng)消化作用而逸散到大氣中;另一部分經(jīng)消化作用而形成硝態(tài)氮隨水在土壤中移動而污染地下水。而形成硝態(tài)氮隨水在土壤中移動而污染地下水。4.4 標準與法規(guī)標準與法規(guī) 許多發(fā)達國家已對污泥的處置利用制定了標準和法律法規(guī)。英國的標準內(nèi)容主許多發(fā)達國家已對污泥的處置利用制定了標準和法律法規(guī)。英國的標準內(nèi)容主要有污泥中各項有毒有害物、要有污泥中各項有毒有害物、pH值指標的測定;污泥無害化、衛(wèi)生化、穩(wěn)定化處理值指標的測定;污泥無害化

42、、衛(wèi)生化、穩(wěn)定化處理后各項指標值;土地類型及其性質(zhì)的測定;處理后的污泥土地適用范圍等。后各項指標值;土地類型及其性質(zhì)的測定;處理后的污泥土地適用范圍等。 美國聯(lián)邦政府對城市污泥的土地利用有嚴格的規(guī)定,在美國聯(lián)邦政府對城市污泥的土地利用有嚴格的規(guī)定,在有機固體廢棄物(污有機固體廢棄物(污泥部分)處置規(guī)定泥部分)處置規(guī)定中,將污泥分為中,將污泥分為A和和B兩大類:經(jīng)脫水、高溫堆肥無菌化處理后,兩大類:經(jīng)脫水、高溫堆肥無菌化處理后,各項有毒有害物指標達到環(huán)境允許標準的為各項有毒有害物指標達到環(huán)境允許標準的為A累,可做肥料、園林植土、生活垃圾填累,可做肥料、園林植土、生活垃圾填埋坑覆蓋土等所有土地類型

43、;經(jīng)脫水或部分脫水簡單處理的為埋坑覆蓋土等所有土地類型;經(jīng)脫水或部分脫水簡單處理的為B累污泥,只能作為林累污泥,只能作為林業(yè)用土,不能直接用于改良糧食作物耕地。業(yè)用土,不能直接用于改良糧食作物耕地。 我國在我國在20世紀世紀80年代初,農(nóng)牧漁業(yè)部組織了一批科研院所和高等院校,進行年代初,農(nóng)牧漁業(yè)部組織了一批科研院所和高等院校,進行了了“農(nóng)用污泥中污染物控制標準農(nóng)用污泥中污染物控制標準”研究大協(xié)作,并在研究大協(xié)作,并在1984年頒布了年頒布了農(nóng)用污泥標準農(nóng)用污泥標準(GB4284-84),列出了一些污染物的最大允許濃度。),列出了一些污染物的最大允許濃度。 標準規(guī)定,污泥施用的負荷不能超過標準規(guī)

44、定,污泥施用的負荷不能超過30t/hm2;如果土地中任何一個無機化合;如果土地中任何一個無機化合物的含量接近標準規(guī)定的最大值,那么污泥在這塊土地的施用年限不應(yīng)該超過物的含量接近標準規(guī)定的最大值,那么污泥在這塊土地的施用年限不應(yīng)該超過20年;年;污泥不能使用到沙土地,也不能施用到地下水位高或飲用水源保護的地區(qū);污泥土污泥不能使用到沙土地,也不能施用到地下水位高或飲用水源保護的地區(qū);污泥土地利用前必須經(jīng)過堆肥或消化;污泥不能在蔬菜地或做飼料的草場施用時間超過一地利用前必須經(jīng)過堆肥或消化;污泥不能在蔬菜地或做飼料的草場施用時間超過一年;酸性土壤必須用石灰來修復(fù);如果超過一種物質(zhì)的濃度接近標準,污泥的

45、負荷年;酸性土壤必須用石灰來修復(fù);如果超過一種物質(zhì)的濃度接近標準,污泥的負荷應(yīng)該降低;如果莊稼的生長受到負面影響或者莊稼中的有害物質(zhì)的含量超過任何相應(yīng)該降低;如果莊稼的生長受到負面影響或者莊稼中的有害物質(zhì)的含量超過任何相關(guān)標準,污泥土地利用的活動應(yīng)該被立刻停止或者采取某些措施挽救土壤。這對農(nóng)關(guān)標準,污泥土地利用的活動應(yīng)該被立刻停止或者采取某些措施挽救土壤。這對農(nóng)業(yè)上的濫施污泥起到了一定控制作用。業(yè)上的濫施污泥起到了一定控制作用。 但是,我國關(guān)于污泥施用的標準和法律法規(guī)還不健全,比如污泥但是,我國關(guān)于污泥施用的標準和法律法規(guī)還不健全,比如污泥農(nóng)業(yè)利用中關(guān)于重金屬的控制標準只是在研究小麥的基礎(chǔ)上建

46、立起來農(nóng)業(yè)利用中關(guān)于重金屬的控制標準只是在研究小麥的基礎(chǔ)上建立起來的,很明顯這樣會存在片面性,因此這樣的標準有待于在科學(xué)研究的的,很明顯這樣會存在片面性,因此這樣的標準有待于在科學(xué)研究的基礎(chǔ)上進一步完善。另一方面是要向社會各界大力傳播環(huán)保知識。污基礎(chǔ)上進一步完善。另一方面是要向社會各界大力傳播環(huán)保知識。污泥土地中的一個重要問題是,要讓廣大的污泥用戶了解科學(xué)施用污泥泥土地中的一個重要問題是,要讓廣大的污泥用戶了解科學(xué)施用污泥的利益和盲目施用污泥的危害,自覺地遵守污泥土地利用的環(huán)境法律的利益和盲目施用污泥的危害,自覺地遵守污泥土地利用的環(huán)境法律法規(guī)和科學(xué)施用技術(shù)規(guī)范。法規(guī)和科學(xué)施用技術(shù)規(guī)范。4.5

47、 污泥中重金屬消減技術(shù)污泥中重金屬消減技術(shù) 重金屬的溶解度小,性質(zhì)穩(wěn)定,難以除去,如果污泥中重金屬含量過高而沒有對重金屬的溶解度小,性質(zhì)穩(wěn)定,難以除去,如果污泥中重金屬含量過高而沒有對其進行有效控制,在土地利用的過程中進入土壤就會造成長期的危害,一旦造成了其進行有效控制,在土地利用的過程中進入土壤就會造成長期的危害,一旦造成了土壤的重金屬污染,要得到完全治理非常困難,可謂是得不償失。因此,污泥的土土壤的重金屬污染,要得到完全治理非常困難,可謂是得不償失。因此,污泥的土地利用要嚴格控制其中重金屬的含量,防止重金屬對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不良影響,降地利用要嚴格控制其中重金屬的含量,防止重金屬對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)

48、生的不良影響,降低重金屬污染可采用以下措施。低重金屬污染可采用以下措施。(1) 源頭控制方法源頭控制方法 對于污泥中的重金屬污染,最有效的措施是從源對于污泥中的重金屬污染,最有效的措施是從源頭做起,即加強對各工業(yè)企業(yè)污水排放的監(jiān)控,實現(xiàn)有害工業(yè)廢水的局頭做起,即加強對各工業(yè)企業(yè)污水排放的監(jiān)控,實現(xiàn)有害工業(yè)廢水的局部除害處理,將生活污水和工業(yè)廢水嚴格分開處理,防止含有大量重金部除害處理,將生活污水和工業(yè)廢水嚴格分開處理,防止含有大量重金屬的工業(yè)廢水進入城市排水管網(wǎng)中。只有將其進行單獨處理,采取源頭屬的工業(yè)廢水進入城市排水管網(wǎng)中。只有將其進行單獨處理,采取源頭控制的方法,才能真正解決重金屬污染,降

49、低污泥土地利用的環(huán)境風(fēng)險??刂频姆椒ǎ拍苷嬲鉀Q重金屬污染,降低污泥土地利用的環(huán)境風(fēng)險。 (2)對污泥中重金屬進行預(yù)處理)對污泥中重金屬進行預(yù)處理 降低污泥中重金屬含量的預(yù)處理方法主要有降低污泥中重金屬含量的預(yù)處理方法主要有化學(xué)法、電化學(xué)法和生物法?;瘜W(xué)法、電化學(xué)法和生物法。 化學(xué)法化學(xué)法 常用去除污泥中重金屬的化學(xué)方法主要有利用酸化法提取重金屬和常用去除污泥中重金屬的化學(xué)方法主要有利用酸化法提取重金屬和加入改良劑使重金屬穩(wěn)定化加入改良劑使重金屬穩(wěn)定化2種。酸化法去除重金屬是通過向污泥中投加種。酸化法去除重金屬是通過向污泥中投加H2SO4、HCI、HNO3等酸性化學(xué)物質(zhì),降低污泥的等酸性化學(xué)

50、物質(zhì),降低污泥的pH值,是污泥中大部分重金屬轉(zhuǎn)化為離子值,是污泥中大部分重金屬轉(zhuǎn)化為離子形態(tài)溶出,然后經(jīng)過濃縮、脫水后得到的泥餅中重金屬含量可以達到相應(yīng)的標準規(guī)形態(tài)溶出,然后經(jīng)過濃縮、脫水后得到的泥餅中重金屬含量可以達到相應(yīng)的標準規(guī)定。但此法存在成本高、操作困難等問題,推廣應(yīng)用受到一定限制;在污泥堆肥中定。但此法存在成本高、操作困難等問題,推廣應(yīng)用受到一定限制;在污泥堆肥中加入改良劑(如石灰等),可使重金屬鈍化,降低重金屬的遷移及生物有效性。加入改良劑(如石灰等),可使重金屬鈍化,降低重金屬的遷移及生物有效性。 電化學(xué)法電化學(xué)法 電化學(xué)法主要是利用外加電場作用于被處理對象,使其內(nèi)部的礦電化學(xué)法

51、主要是利用外加電場作用于被處理對象,使其內(nèi)部的礦物顆粒、重金屬離子及其化合物、有機物等物質(zhì)在通電的條件下發(fā)生一系列復(fù)雜的物顆粒、重金屬離子及其化合物、有機物等物質(zhì)在通電的條件下發(fā)生一系列復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng),通過電激發(fā)、電化學(xué)溶解、電遷移作用使重金屬以沉淀或金屬形式析電化學(xué)反應(yīng),通過電激發(fā)、電化學(xué)溶解、電遷移作用使重金屬以沉淀或金屬形式析出,加以回收。污泥中以離子態(tài)形式存在的重金屬可以采用電動力修復(fù)技術(shù)去除,出,加以回收。污泥中以離子態(tài)形式存在的重金屬可以采用電動力修復(fù)技術(shù)去除,以化合態(tài)形式存在的重金屬則可采用隔膜電解法、結(jié)合化學(xué)法或生物方法使用電化以化合態(tài)形式存在的重金屬則可采用隔膜電解法、結(jié)合

52、化學(xué)法或生物方法使用電化學(xué)法。學(xué)法。 生物法生物法 生物法是利用微生物將污泥中難溶解的重金屬離子釋放并轉(zhuǎn)移到溶生物法是利用微生物將污泥中難溶解的重金屬離子釋放并轉(zhuǎn)移到溶液相中,從而實現(xiàn)重金屬的生物脫毒的方法。同化學(xué)法比,該方法具有提取率較高液相中,從而實現(xiàn)重金屬的生物脫毒的方法。同化學(xué)法比,該方法具有提取率較高(可達(可達90%),投資費用低,易于操作等優(yōu)點,因此,具有非常樂觀的應(yīng)用前景。路),投資費用低,易于操作等優(yōu)點,因此,具有非常樂觀的應(yīng)用前景。路慶斌等以水稻為實驗材料,研究了制革污泥在生物脫毒前后對旱作水稻生長和土壤慶斌等以水稻為實驗材料,研究了制革污泥在生物脫毒前后對旱作水稻生長和土

53、壤環(huán)境的影響,結(jié)果表明,原始制革污泥對水稻的生長有明顯的抑制作用,產(chǎn)量比對環(huán)境的影響,結(jié)果表明,原始制革污泥對水稻的生長有明顯的抑制作用,產(chǎn)量比對照下降了照下降了27.0%;而經(jīng)脫毒后的污泥對水稻的生長和分蘗有明顯的促進作用,并使水;而經(jīng)脫毒后的污泥對水稻的生長和分蘗有明顯的促進作用,并使水稻苗期葉綠素含量、生物量(鮮重)和產(chǎn)量分別增加了稻苗期葉綠素含量、生物量(鮮重)和產(chǎn)量分別增加了17.30%、17.96%和和16.95%;同時,脫毒后污泥的施用使土壤肥力增強,其中有機質(zhì)含量增加到同時,脫毒后污泥的施用使土壤肥力增強,其中有機質(zhì)含量增加到29.79%,全氮含,全氮含量提高量提高20.0%。

54、 (3)種植對重金屬不敏感的作物)種植對重金屬不敏感的作物 不同種類的作物對重金不同種類的作物對重金屬元素的耐受能力不同,蔬菜的耐受力最差,谷類較高,草類最屬元素的耐受能力不同,蔬菜的耐受力最差,谷類較高,草類最高。同種作物的不同部位積聚重金屬的量也不相同,一般來說,高。同種作物的不同部位積聚重金屬的量也不相同,一般來說,大多數(shù)作物各部位對重金屬的富集量通常存在如下規(guī)律:多積累大多數(shù)作物各部位對重金屬的富集量通常存在如下規(guī)律:多積累于根部,其次是莖(葉)部,而中資、果實中的積累量最少,甜于根部,其次是莖(葉)部,而中資、果實中的積累量最少,甜菜等根部的積累低于葉部而高于種子及果實。重金屬含量過

55、高的菜等根部的積累低于葉部而高于種子及果實。重金屬含量過高的污泥施用于種植葉類的菜地時需要嚴格控制,以防止重金屬進入污泥施用于種植葉類的菜地時需要嚴格控制,以防止重金屬進入食物鏈。食物鏈。 (4)選擇對植物生長最優(yōu)的污泥使用量,避免造成土壤中重金屬的積累)選擇對植物生長最優(yōu)的污泥使用量,避免造成土壤中重金屬的積累 許許多實驗結(jié)果表明,過度超量、超標施用污泥將導(dǎo)致重金屬在土壤中高出平均值的多實驗結(jié)果表明,過度超量、超標施用污泥將導(dǎo)致重金屬在土壤中高出平均值的積累。通過計算,在最不利的情況下,也需要大約積累。通過計算,在最不利的情況下,也需要大約165年才能達到土壤負荷的限定年才能達到土壤負荷的限

56、定值,并且在此種情況下,土壤并未毒化,只是在這塊土地上不能再使用污泥肥料。值,并且在此種情況下,土壤并未毒化,只是在這塊土地上不能再使用污泥肥料。 污泥在農(nóng)田上循環(huán)利用,是最古老和最經(jīng)濟的方法。城市污水污泥農(nóng)用污泥在農(nóng)田上循環(huán)利用,是最古老和最經(jīng)濟的方法。城市污水污泥農(nóng)用資源化有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。實踐證明,污泥農(nóng)用資源化是一種具有廣資源化有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。實踐證明,污泥農(nóng)用資源化是一種具有廣闊前景的污泥處置方法,一直深受世界各國重視。闊前景的污泥處置方法,一直深受世界各國重視。 美國農(nóng)用污泥的比例已經(jīng)從美國農(nóng)用污泥的比例已經(jīng)從1982年的年的40%增至增至1992年的年的49%,其干

57、污,其干污泥產(chǎn)品泥產(chǎn)品Milorganite已有已有65年的商業(yè)史,且市場競爭力還呈增強的趨勢。年的商業(yè)史,且市場競爭力還呈增強的趨勢。 目前,英國。法國、瑞士、瑞典和荷蘭等國城市污泥的農(nóng)用率達目前,英國。法國、瑞士、瑞典和荷蘭等國城市污泥的農(nóng)用率達50%左左右;盧森堡達右;盧森堡達80%以上。以上。 據(jù)歐盟預(yù)測,到據(jù)歐盟預(yù)測,到2005年,其農(nóng)用污泥的比例將比年,其農(nóng)用污泥的比例將比20世紀世紀80年代中期提年代中期提高高10%,達,達4.5106t/a,其成員國英國因禁止污泥投海處置而使農(nóng)用污泥的,其成員國英國因禁止污泥投海處置而使農(nóng)用污泥的比例大大增加。比例大大增加。6.1 農(nóng)田利用農(nóng)田

58、利用第六章第六章 污泥利用應(yīng)用實例污泥利用應(yīng)用實例 污水處理過程中產(chǎn)生的污泥是一種天然有機肥,其中不但污水處理過程中產(chǎn)生的污泥是一種天然有機肥,其中不但還有大量的有機物,同時還含有大量的能夠促進農(nóng)作物生產(chǎn)的還有大量的有機物,同時還含有大量的能夠促進農(nóng)作物生產(chǎn)的氮、磷、鉀及其他微量元素,而且含有一般高于廄肥(如下表氮、磷、鉀及其他微量元素,而且含有一般高于廄肥(如下表所示)。污泥施用于農(nóng)田后,具有能夠海量土壤機構(gòu)、增加土所示)。污泥施用于農(nóng)田后,具有能夠海量土壤機構(gòu)、增加土壤肥力、促進作物生長及能夠回收利用有機質(zhì)等優(yōu)點。合理開壤肥力、促進作物生長及能夠回收利用有機質(zhì)等優(yōu)點。合理開發(fā)利用污泥,既可

59、以解決環(huán)境污染問題,又可為農(nóng)業(yè)開辟有機發(fā)利用污泥,既可以解決環(huán)境污染問題,又可為農(nóng)業(yè)開辟有機肥源,故而被大多數(shù)國家廣泛運用。肥源,故而被大多數(shù)國家廣泛運用。 山西省郭湄蘭等人做的盆栽和田間試驗表明:施用污泥后,土壤中山西省郭湄蘭等人做的盆栽和田間試驗表明:施用污泥后,土壤中N、P、K、TOC等應(yīng)用成分及田間持水量、等應(yīng)用成分及田間持水量、CEC、團粒結(jié)構(gòu)、土壤空隙度都相應(yīng)增加,、團粒結(jié)構(gòu)、土壤空隙度都相應(yīng)增加,土壤結(jié)構(gòu)得以明顯改善。污泥中的有機物質(zhì)可以改善土壤的物理性質(zhì)。土壤結(jié)構(gòu)得以明顯改善。污泥中的有機物質(zhì)可以改善土壤的物理性質(zhì)。 周立祥等在蘇州的試驗表明,使用生活污泥可能明顯改善周立祥等在

60、蘇州的試驗表明,使用生活污泥可能明顯改善土壤的結(jié)構(gòu)性,使土壤的容重下降、孔隙增多、土壤的通氣透水土壤的結(jié)構(gòu)性,使土壤的容重下降、孔隙增多、土壤的通氣透水性變好。污泥還能提高土壤的陽離子代換量、改善土壤對酸堿的性變好。污泥還能提高土壤的陽離子代換量、改善土壤對酸堿的緩沖能力、提供養(yǎng)分交換和吸附的活性位點,從而提高土壤保肥緩沖能力、提供養(yǎng)分交換和吸附的活性位點,從而提高土壤保肥性。此外,污泥還能夠改變土壤的生物學(xué)性狀,使土壤中微生物性。此外,污泥還能夠改變土壤的生物學(xué)性狀,使土壤中微生物總量及放線菌所占比例增加,土壤的代謝強度提高??偭考胺啪€菌所占比例增加,土壤的代謝強度提高。 據(jù)據(jù)Sopper報

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