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我國城市污水處理廠污泥中重金屬分布特征及變化規律

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【中文關鍵詞】城市污水處理廠污泥  重金屬  質量分數特征  年代變化  
【摘要】對由中國知網數據庫和維普中文科技期刊全文數據庫報道的近30 年來我國城市污水處理廠污泥中重金屬分布特征和年代變化規律進行了分析. 結果表明: 近30 年來城市污水處理廠污泥中w( Cd) 、w( Pb) 、w( Cr) 、w( As) 、w( Hg) 、w( Cu) 、w( Ni) 、w( Zn) 平均值或中位值均符合GB 18918─2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中污泥農用時污染物控制標準限值,但數據離散且呈偏態分布.
【部分正文預覽】

隨著我國經濟發展和城市化進程的加快,生活污水的排放量和處理比例也快速增加,環境保護部2010 年環境統計年報顯示: 到2010 年,我國有城市污水處理廠有2 881 座,日處理污水12 331 × 104 t,城市生活污水處理率達72. 9%. 城市污水處理廠污水處理過程中產生了大量剩余污泥,因此在城市污水處理比例不斷增加的同時,也面臨巨大的城市污水處理廠污泥( 簡稱污泥) 處理和處置壓力. 污泥富集了污水中大部分污染物[1-4],長期暴露又會逐漸釋放進入環境中,進而影響環境安全與人體健康[5-8]. 目前污泥處置方法主要有填埋、焚燒、投海、土地利用等,發達國家對污泥的處置比例平均為45. 3% 土地利用、38. 0%填埋、10. 5% 焚燒、6. 0% 排海[9],而我國污泥處置中填埋占62%、外運和土地利用各占15% 14%[10],由于污泥焚燒、干化等成本較高,故其所占比例較小. 污泥填埋不僅要投入高的運輸和管理費用,而且還需占用大量土地[11-12]. 將符合GB18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的污泥在適合的地區進行合理的土地利用可實現污泥資源化,污泥土地利用是一種有效且經濟的處置方法. 污泥土地利用雖可以提高土壤有機碳含量,改善土壤的物理性狀并提供植物需要的養分,但污泥中的有害重金屬則是限制其土地利用的主要因素之一[13]. 因為隨污泥進入土壤中的重金屬會在土壤中逐步積累,并通過作物吸收等途徑進入食物鏈而影響人類健康和生態環境安全[14-18]. 因此,全面了解污泥中重金屬含量及變化情況,是我國制訂污泥安全處置和資源化利用決策的基礎. 陳同斌等[15] 對我國1994—2001 年文獻報道的污泥重金屬相關數據進行了統計分析,結果表明,w ( Ni) 、w ( Pb) 、w ( Cr) 、w( Cu) 、w( Zn) 變幅很大,其中w( Zn) 最高,平均值為1 450 mgkg. 姚金玲等[19]比較了16 個城市污水處理廠污泥中Cu、Cr、Pb、As 和Cd 的污染狀況及特征,并且探討了可行的污泥處置方法. 但以往對污泥中重金屬的研究多針對某些城市或特定時段,而對全國范圍內的研究不多. 筆者利用中國知網數據庫和維普中文科技期刊全文數據庫已報道的文獻數據,分析了近30 年來我國城市污水處理廠污泥中重金屬的分布特征及年代變化規律,以期為我國城市污水處理和污泥資源化利用中重金屬污染控制提供依據.

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