贵阳市生活污水处理厂污泥重金属污染的含量和风险评价

王　京

(贵州工业职业技术学院， 贵州 贵阳 550008)

贵阳市生活污水处理厂污泥重金属污染的含量和风险评价

王京

(贵州工业职业技术学院， 贵州 贵阳 550008)

摘要：测定了贵阳市4个城市污水厂污泥中6种重金属Zn、Cd、Pb、Cr、Cu、Ni的含量，采用综合污染指数法对污泥中重金属的生态风险做了评价，结果表明各污水厂污泥中重金属含量差异较大，1个厂的污泥达到城镇污水处理厂污泥处置农用泥质CJ/T309-2009 A级标准，3个厂达到B级标准，风险评价结果显示，每个污水处理厂的污泥都处于轻微以上污染程度，其中Cd的污染较为突出。

关键词：污水处理厂；污泥； 重金属；风险评价；贵阳市

随着贵阳市城镇污水处理率的不断提升，污泥的产出量也急剧增加。污泥中含有丰富的有机质、氮、磷等营养物质，污泥农用目前成为污泥资源化利用的一种有效途径[1]。但其所含有的重金属会给污泥农用带来潜在的环境风险，因此污泥在使用前需要进行重金属含量测试和风险评价。

本文对贵阳市内几个生活污水处理厂产生的污泥含有的重金属进行含量检测，并采用综合污染指数法评价了污泥中重金属的生态风险[2]，旨在探讨污泥农用的可行性，为污泥农业利用和资源化利用提供参考。

1样品采集和实验方法

1.1样品采集

4个污水厂(文中用F1、F2、F3、F4表示)每日处理的污水总量达到了全市污水处理量的40%，2014年11月、2015年2月、2015年5月、2015年8月、2015年11月，分别在各个污水厂采集终端污泥各3次，采集的污泥放入洁净密实袋，迅速带回实验室冷冻保存，以备检测。

1.2实验方法

样品带回实验室后，对鲜样进行含水率测定，其余污泥摊平放在通风处自然风干、研磨、破碎后筛分，装瓶密封待测。根据《CJ/T221-2005 城市污水处理厂污泥检验方法》要求的方法进行含量测定[3]，含水率用烘干称重法测定，Cr采用分光光度法，其余采用常压消解原子吸收分光光度法测试。

2结果与讨论

2.1污泥中重金属含量与标准值的比较

各厂污泥中重金属含量及标准限值见表1。

表1　污泥中重金属含量及标准限值　(mg/kg)

污泥中重金属的含量受到污水来源、污水组成、污水处理工艺和水平、污泥处理技术等多种因素综合影响，由表1可以看出4个污水厂污泥中金属含量差异较大，文中以CJ/T309-2009标准A级污泥标准为控制限值(参考值 )， F1厂的Cd污染最为严重，其含量超过标准的1倍多；Cu的污染也是F1为最严重，但未超标； Zn的污染面较广，3个污水处理厂都存在较大污染，超过A级标准限值；Pb、Cr和Ni的污染较轻，都在控制值以内，情况较好。F1和F2厂虽为生活污水处理厂，但也有部分工业废水流入，所以污染情况较另外2个厂严重。

2.2污染风险评价

通过对污泥中重金属含量的分析，发现污泥中重金属含量普遍不高，基本满足土地利用的条件，但是部分污水处理厂存在Cd、Zn超标严重的情况，为了能准确地了解贵阳市各污水处理厂污泥中重金属土地利用的环境风险大小，在研究中选取常用的内梅罗综合污染指数法(PN)进行风险评估[4]。单项污染指数只能体现污泥中单一重金属元素的污染状况,但污泥组成极其复杂而且重金属种类较多[5],通过综合污染指数可以客观地评判和反映其重金属的污染情况，突出高风险重金属物质对环境质量的影响。综合污染指数评价是重金属元素污染指数平均值和最大值的综合计算方法，具体计算公式为：

式中：PN-综合污染指数,反应的是污泥中所有重金属污染程度；Pi-单因子污染指数,反映的是某种重金属,Pi=Ci/Si，其中Ci为实测值 ，Si为参考值。

综合污染指数与污染程度分级见表2。

表2　综合污染指数与污染程度关系

经过计算，贵阳市4个污水厂污泥重金属综合污染指数和污染程度见表3。

表3　污泥中重金属污染指数及污染程度

由表3可以看出，F4厂的污染最轻，综合污染指数仅为0.57，处于清洁状况；F1和F2厂都处于轻度污染，但F1污染较为严重；F3厂的污染在警戒线上，Cd在各重金属物质中污染贡献值最大，表明其污染最为严重，应作为重点监控对象。

3结语

各污水厂污泥中重金属含量差异较大,F1厂中Zn和Cd的污染贡献最大,F2厂的重金属污染程度与F1厂近似,F3厂除Zn外，各重金属含量均在文献A级污泥控制限值范围内，F4厂污泥所含各金属物质较少，可直接用来作为家用底泥使用。

参考文献：

[1]姚金玲.城市污水处理厂污泥重金属污染状况及特征.[J].环境科学研究，2010，23(6)：698-707.

[2]陈桂梅.污泥堆肥的应用及其在农业中的发展趋势[J].中国农学通报，2010，26(24):301-306.

[3]鲍士旦.土壤农化分析：第3版[M].北京：中国农业出版社，1999.

[4]刘新安.西安城市污水处理厂污泥在市政园林绿化中的应用研究[D].西安：西安建筑科技大学，2012.

[5]李碧清.城市污泥生物快速干化技术研究[J].环境工程，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

作者简介：王京(1978-)，男，副教授，硕士，从事污水处理研究工作。

中图分类号：X82

文献标志码：A

文章编号：1673-9655(2016)04-0079-03