貴陽(yáng)市生活污水處理廠污泥重金屬污染的含量和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

王　京

(貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 貴州 貴陽(yáng) 550008)

貴陽(yáng)市生活污水處理廠污泥重金屬污染的含量和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

王京

(貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 貴州 貴陽(yáng) 550008)

摘要：測(cè)定了貴陽(yáng)市4個(gè)城市污水廠污泥中6種重金屬Zn、Cd、Pb、Cr、Cu、Ni的含量，采用綜合污染指數(shù)法對(duì)污泥中重金屬的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)做了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明各污水廠污泥中重金屬含量差異較大，1個(gè)廠的污泥達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)CJ/T309-2009 A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，3個(gè)廠達(dá)到B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，每個(gè)污水處理廠的污泥都處于輕微以上污染程度，其中Cd的污染較為突出。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；污泥； 重金屬；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；貴陽(yáng)市

隨著貴陽(yáng)市城鎮(zhèn)污水處理率的不斷提升，污泥的產(chǎn)出量也急劇增加。污泥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，污泥農(nóng)用目前成為污泥資源化利用的一種有效途徑[1]。但其所含有的重金屬會(huì)給污泥農(nóng)用帶來(lái)潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，因此污泥在使用前需要進(jìn)行重金屬含量測(cè)試和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

本文對(duì)貴陽(yáng)市內(nèi)幾個(gè)生活污水處理廠產(chǎn)生的污泥含有的重金屬進(jìn)行含量檢測(cè)，并采用綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)了污泥中重金屬的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[2]，旨在探討污泥農(nóng)用的可行性，為污泥農(nóng)業(yè)利用和資源化利用提供參考。

1樣品采集和實(shí)驗(yàn)方法

1.1樣品采集

4個(gè)污水廠(文中用F1、F2、F3、F4表示)每日處理的污水總量達(dá)到了全市污水處理量的40%，2014年11月、2015年2月、2015年5月、2015年8月、2015年11月，分別在各個(gè)污水廠采集終端污泥各3次，采集的污泥放入潔凈密實(shí)袋，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室冷凍保存，以備檢測(cè)。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后，對(duì)鮮樣進(jìn)行含水率測(cè)定，其余污泥攤平放在通風(fēng)處自然風(fēng)干、研磨、破碎后篩分，裝瓶密封待測(cè)。根據(jù)《CJ/T221-2005 城市污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》要求的方法進(jìn)行含量測(cè)定[3]，含水率用烘干稱(chēng)重法測(cè)定，Cr采用分光光度法，其余采用常壓消解原子吸收分光光度法測(cè)試。

2結(jié)果與討論

2.1污泥中重金屬含量與標(biāo)準(zhǔn)值的比較

各廠污泥中重金屬含量及標(biāo)準(zhǔn)限值見(jiàn)表1。

表1　污泥中重金屬含量及標(biāo)準(zhǔn)限值　(mg/kg)

污泥中重金屬的含量受到污水來(lái)源、污水組成、污水處理工藝和水平、污泥處理技術(shù)等多種因素綜合影響，由表1可以看出4個(gè)污水廠污泥中金屬含量差異較大，文中以CJ/T309-2009標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)污泥標(biāo)準(zhǔn)為控制限值(參考值 )， F1廠的Cd污染最為嚴(yán)重，其含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的1倍多；Cu的污染也是F1為最嚴(yán)重，但未超標(biāo)； Zn的污染面較廣，3個(gè)污水處理廠都存在較大污染，超過(guò)A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值；Pb、Cr和Ni的污染較輕，都在控制值以內(nèi)，情況較好。F1和F2廠雖為生活污水處理廠，但也有部分工業(yè)廢水流入，所以污染情況較另外2個(gè)廠嚴(yán)重。

2.2污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)污泥中重金屬含量的分析，發(fā)現(xiàn)污泥中重金屬含量普遍不高，基本滿足土地利用的條件，但是部分污水處理廠存在Cd、Zn超標(biāo)嚴(yán)重的情況，為了能準(zhǔn)確地了解貴陽(yáng)市各污水處理廠污泥中重金屬土地利用的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大小，在研究中選取常用的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法(PN)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[4]。單項(xiàng)污染指數(shù)只能體現(xiàn)污泥中單一重金屬元素的污染狀況,但污泥組成極其復(fù)雜而且重金屬種類(lèi)較多[5],通過(guò)綜合污染指數(shù)可以客觀地評(píng)判和反映其重金屬的污染情況，突出高風(fēng)險(xiǎn)重金屬物質(zhì)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)是重金屬元素污染指數(shù)平均值和最大值的綜合計(jì)算方法，具體計(jì)算公式為：

式中：PN-綜合污染指數(shù),反應(yīng)的是污泥中所有重金屬污染程度；Pi-單因子污染指數(shù),反映的是某種重金屬,Pi=Ci/Si，其中Ci為實(shí)測(cè)值 ，Si為參考值。

綜合污染指數(shù)與污染程度分級(jí)見(jiàn)表2。

表2　綜合污染指數(shù)與污染程度關(guān)系

經(jīng)過(guò)計(jì)算，貴陽(yáng)市4個(gè)污水廠污泥重金屬綜合污染指數(shù)和污染程度見(jiàn)表3。

表3　污泥中重金屬污染指數(shù)及污染程度

由表3可以看出，F(xiàn)4廠的污染最輕，綜合污染指數(shù)僅為0.57，處于清潔狀況；F1和F2廠都處于輕度污染，但F1污染較為嚴(yán)重；F3廠的污染在警戒線上，Cd在各重金屬物質(zhì)中污染貢獻(xiàn)值最大，表明其污染最為嚴(yán)重，應(yīng)作為重點(diǎn)監(jiān)控對(duì)象。

3結(jié)語(yǔ)

各污水廠污泥中重金屬含量差異較大,F1廠中Zn和Cd的污染貢獻(xiàn)最大,F2廠的重金屬污染程度與F1廠近似,F3廠除Zn外，各重金屬含量均在文獻(xiàn)A級(jí)污泥控制限值范圍內(nèi)，F(xiàn)4廠污泥所含各金屬物質(zhì)較少，可直接用來(lái)作為家用底泥使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚金玲.城市污水處理廠污泥重金屬污染狀況及特征.[J].環(huán)境科學(xué)研究，2010，23(6)：698-707.

[2]陳桂梅.污泥堆肥的應(yīng)用及其在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26(24):301-306.

[3]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析：第3版[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1999.

[4]劉新安.西安城市污水處理廠污泥在市政園林綠化中的應(yīng)用研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2012.

[5]李碧清.城市污泥生物快速干化技術(shù)研究[J].環(huán)境工程，2014，32(8) :89-93.

Content and Risks Evaluation of Heavy metals in Sewage Sludge of Guiyang Municipal Sewage Treatment Plants

WANG Jing

(Guizhou Industry Polytechnic College, Guiyang Guizhou 550008, China)

Abstract：The content of heavy metals (Cu，Zn，Pb，Cd，Ni，Cr，) in sludge from four municipal sewage treatment plants were detected to assess the risk of heavy metals with comprehensive pollution index method. The results showed that big difference among the content of heavy metals from the four sewage treatment plants were found. The sludge of one plant could meet the class A of agricultural argillaceous (CJ/T309-2009), and the other three met the class B standard. The risk evaluation indicated that the sludge was slightly polluted. The pollution of Cd in the sludge was dominant.

Key words：municipal sewage treatment plant; sludge; heavy metal; risk assessment; Guiyang

收稿日期：2015-11-25

作者簡(jiǎn)介：王京(1978-)，男，副教授，碩士，從事污水處理研究工作。

中圖分類(lèi)號(hào)：X82

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1673-9655(2016)04-0079-03