矿物与有机物料对城市污泥重金属的钝化与生物有效性影响研究

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1、分类号：单位代码！１０３６４泣３密级１７２０５１８：学号：７备化在４义章学位论文矿物与有机物料对城市污泥重金属的钟化与生物有效性影响硏究ＥｆｆｅｃｔｏｆＭｉｎｅｒａｌｓＯｒｇａｎｉｃＭａｔｅｒｉｅｌ乂ｍｅｎｄｍｅｎｔｏｎＰａｓｓｉｖｅ材ｏｎａｎｄＢｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌｉｎＭｕｎｉｃｉｐａｌＳｌｕｄｇｅ研巧生；邓炳波指导教师；田超教授合作指导教师：司友斌教授申请学位口类级别：

2、了学硕±专业名称：环境工程研巧方向；固体废槪处理与利用所在学院：洛源与环境学院娘＾答辩委员会主席；拜二零一五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。言Ｉ的研究生签名

3、：７时间：女年＾月｜关于论文使用授权的说明送本人完全了解安徽农业大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ：学校有权保留交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可１＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意安徽农业大学可１＾用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）研巧牛豁名：中（嗦节时间：７＾年＾月ｆ／曰一１、日第导师签名；时间：年衣月摘要城市污泥中重金属易对环境造成持久性污染，严重制约了城市污泥的处

4、置与利用。为了研究与控制城市污泥重金属污染，本文对合肥市5家污水处理厂污泥样品中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的总量与形态分布特征展开调查，分析了它们对环境的污染程度及风险等级；研究了钙镁磷肥、羟基磷灰石和凹凸棒石三种钝化剂对污泥中重金属形态分布的影响，以及玉米秸秆与污泥样品堆肥后各重金属形态的变化；并通过小白菜对污泥中重金属的吸收量判断钙镁磷肥与羟基磷灰石对污泥中Cr、Cu、Zn生物有效性的影响。试验结果表明：1.污泥样品中重金属含量大小顺序为：Zn>Cu>Cr>Pb>As>Cd。按照我国《城镇污水处理

5、厂污泥处置农用泥质标准》规定，部分样品中As、Cd和Zn的含量均超出A级标准；其中CTP污泥中Cd的含量超出B级标准，而各污泥样品中重金属含量均处于《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质标准》限制范围内。Cr、Cu和Pb的生物可利用形态比例较低；As的生物可利用形态比例相对较高；Zn的生物可利用形态比例最高；而Cd在各污泥样品中的形态分布比例差异较大。污泥中重金属浸出浓度均未超过标准值。内梅罗指数法和潜在生态风险指数法的评价结果大致相同，供试污泥中重金属综合污染均处于严重污染和极高潜在生态风险；各重金属评价结

6、果大小为：Cd>Cu（Zn）>As>Cr>Pb。2.试验选用的三种钝化剂均降低了污泥样品中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的主要生物可利用态含量，它们对各重金属的钝化效果各不相同，As：羟基磷灰石>凹凸棒石>钙镁磷肥；Cd：凹凸棒石>羟基磷灰石>钙镁磷肥；Cr：钙镁磷肥>羟基磷灰石>凹凸棒石，钙镁磷肥使铁锰氧化物结合态比例由3.60%降低至1.20%；Cu：凹凸棒石>羟基磷灰石>钙镁磷肥，凹凸棒石使可交换态比例3.67%降低0.11%；Pb：钙镁磷肥>羟基磷灰石>凹凸棒石；Zn：钙镁磷肥>凹凸棒石>羟基磷灰

7、石，钙镁磷肥使离子可交换态比例由5.29%降低至0.21%，碳酸盐结合态比例由22.71%降低至3.43%。并且随着钝化剂施加量的增加，钝化效果越明显。3.玉米秸秆与污泥样品堆肥一周内温度迅速上升，高达到49.7℃，堆体的高温维持了11天后缓慢下降，30天后恢复常温。油菜种子在污泥鲜样的浸出液中发芽率为31.67%，发芽率在堆肥的初始阶段略有降低，而在10~35天这段期间内逐渐升高，达到95.33％，当堆肥进行到50天时，油菜种子的发芽率达到111.67％。玉米秸秆堆肥均降低了污泥样品中As、Cd、Cr、Cu

8、、Pb、Zn的主要生物可利用形态比例，污泥III样品中As的铁锰氧化态比例由38.44%降低至28.83%；Cd的离子可交换态的比例由23.22%降低至0.12%；Cr的铁锰氧化态比例由占3.60%降低至2.04%；Cu的离子可交换态比例由3.67%降低至0.30%；Pb的碳酸盐结合态比例由7.78%降低至0.88%，铁锰氧化态比例由19.27%降低至3.05%；Zn的离子可交换态比例由5.29%降