石河子城市污泥金属元素的测定研究.doc

1、石河子城市污泥金属元素的测定研究摘要：通过对石河子城市污泥金属元素的测定，获得石河子城市污泥金属元素的种类及含量数据，研究石河子城市污泥金属的特性，为石河子城市污泥的后期研究奠定基础。 关键词：污泥；金属；重金属 Abstract:Through determining Shihezi municipal sludge metal elements, then obtaining the metal type and content of Shihezi municipal sludge. Study Shihezi municipal sludge metal characteristics

2、, and lay the foundation for the later study of Shihezi city sludge. Keywords: Municipal Sludge; Metallic Element; Metallic Content 中图分类号： P618.5 文献标识码：A 文章编号： 随着中国城市社会经济的快速发展，污水处理厂的数量迅速增加。目前每年产湿污泥达 1000 万 t。农田施用是污泥处理的主要方式，约占到污泥总量的 451-2。但是由于污泥中存在大量的重金属物质，使得污泥的利用率很低，绝大多数污泥被填埋废弃。 本项目针对石河子污水厂城市污泥对城市污泥

3、的金属含量进行测定，得出石河子市城市污泥的金属含量，对城市污泥经济、合理、高效、与环境相容的污泥处置技术具有重要的理论和现实意义3-4。 1 材料和方法 1.1 材料 污泥来源：石河子市北区污水处理厂脱水污泥，棕黑色，土腥味。 试验污泥处理及保存：将石河子市北区污水处理厂脱水污泥，自然风干后，用研钵磨碎，过mm 筛，于棕褐色瓶中密闭，4保存。待测。 实验仪器：ICP-6300 电感耦合等离子体发射光谱仪、微波器、分析天平。 1.2 实验方法 本实验用等离子发射光谱法测定金属元素及含量。 具体步骤：（1）将 8 只试管放入硝酸溶液中消毒浸泡 24h；（2）分别将 0.500g 的污泥样品放入 2

4、 只试管，用浓硝酸 15ml、过氧化氢 5ml 浸泡，使污泥中的金属充分溶解，其他 6 只试管做空白对照，将 8 只试管放入 300500高温高压的微波器中加热 1h；（3）将 8 只试管拿出加热器，放在电炉上进行赶酸，过程为 23h，温度设置为160200；（4）赶酸完毕后，用蒸馏水将试管内的残渣定容至50ml；（5）标准溶液制备。铁标准溶液两种，浓度分别为 10mg/kg 和20mg/kg ；钙、钾标准溶液两种，浓度分别为：50mg/kg 和 100mg/kg；镉、铬、铅、铜、锌标准溶液两种，分别为：1mg/kg 和 2mg/kg；（6）将标准溶液和待测液体放入 ICP-6300 电感耦合

5、等离子体发射光谱仪中进行测定。 在实验过程中，为提高实验数据的精确性，增强可靠度，试验的每个样品设置 3 个平行样, 结果以平均值表示。 2 结果与分析 根据 1.2 实验方法测定的金属元素和含量如表 1 所示。 表 1 石河子城市污泥主要金属含量 由表 1 结果可知，石河子城市污泥中金属元素较多，有 8 种，其中相对密度大于 5g/cm3 的毒性显著的金属有铬、铅、镉，有一定毒性的一般重金属有锌、铜。植物生长需要的微量元素有铁、锌、铜，还有植物生长的营养元素钾5-6。 为了探讨石河子污水厂污泥含量对污泥资源利用的影响，将石河子城市污泥金属元素含量与城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质（CJ

6、248-2007）7、 城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质（CJ/T 291-2008）8、 城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质 （CJ/T 309-2009）9指标对照，结果见表 2。 表 2 石河子城市污泥金属元素含量与城镇污水处理厂污泥处指标对照表 由表 2 数据可知，石河子城市污泥金属元素污染浓度限值满足城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质 （CJ 248-2007） 、 城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质 （CJ/T 291-2008）的要求，具有作为园林绿化、土地改良用泥质的潜质。但是石河子城市污泥毒性显著的重金属元素镉（Cd）含量 3.15mg/Kg 超过城镇污水处理厂污

7、泥处置 农用泥质 （CJ/T 309-2009）A 级污泥不超过 3mg/Kg 标准限值，但满足 B 级污泥不超过 15mg/Kg 的要求。因此，按照城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质 （CJ/T 309-2009）标准中 A 级污泥和 B 级污泥的施用场所可知，石河子污水厂城市污泥不能施用于蔬菜、粮食作物但可以施用于油料作物、果树、饲料作物，纤维作物。 3 结论 通过对石河子城市污泥的测定，得到石河子城市污泥金属元素的种类及含量。将污泥种类及含量与城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质 （CJ 248-2007） 、 城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质（CJ/T 291-2008） 、 城镇

8、污水处理厂污泥处置 农用泥质 （CJ/T 309-2009）金属污染物浓度限值相比对，从金属元素的角度得出石河子城市污泥具有作为园林绿化、土地改良、农用 B 级泥质的潜质，有一定的利用价值。 参考文献： 1 王硕,鲍建国等. 城市污泥特性研究与园林绿化利用前景分析J.环境科学与技术,2010,6,33(6E):238-242. 2梁丽娜,黄雅曦,杨合法,等.污泥农用对土壤和作物重金属累积及作物产量的影响J.农业工程学报,2009,25(6):81-86. 3 郝晓地,张璐平,兰荔.剩余污泥处理/处置方法的全球概览J.中国给水排水, 2007, 23(20): 1-5. 4 郭广慧,杨军.中国城

9、市污泥的有机质和养分含量及其变化趋势J.中国给水排水,2009,25(13):120-121. 5余杰,田宁宁,王凯军.我国污泥处理、处置技术政策探讨J.中国给水排水 2005,21(8). 6杨志海,孙玉焕.污泥土地利用的重金属风险及其削减途径J.广西轻工业,2007(1):103105. 7 CJ 248-2007.城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质S.北京:中国标准出版社,2007:3. 8 CJ/T 291-2008.城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质S. 北京:中国标准出版社,2008:8. 9 CJ/T 309-2009.城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质S. 北京:中国标准出版社,2009:8. 作者简介：胡兆阳（1993） ，男，汉族，河南省长葛市人，石河子大学水利建筑工程学院 2010 级给水排水专业。 通讯作者简介：徐凤(1980-)，女，汉族，祖籍：河南许昌，硕士，讲师。研究方向：水处理和污泥资源化研究。工作单位：石河子大学水利建筑工程学院给水排水系。通讯地址：石河子大学水利建筑工程学院给水排水系，邮编：832003 基金项目：石河子大学第十期（2012 年度）大学生研究训练计划（SRP） ，项目编号：SRP2012131