我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征及变化规律研究

陈翠怡

（东莞市南耀建筑设计有限公司 523000）

摘 要：最近几年，我国工业化发展迅速，城市污水的排放量也越来越多，污水处理厂污泥产量也在不断地增加。而城市污水处理厂污泥处置又存在着很大的不足，给环境带来了严重污染，相对国外先进的国家来说，我国对污水处理的重视度与之存在着相当大的差距，在许多城市，污泥的处理方法就是将其露天搁置，其结果就是重金属含量提高数倍。

关键词：重金属；污泥；污水处理厂

引言

根据网上以报刊和杂志显示，我国城市污泥处理厂的污泥主要的重金属的污染是铜、铬、铅、砷、镉。根据相关数据可知，不同处理厂污泥中的重金属的含量也是不同，因为每个处理厂的污水处理工艺不同。接下来本文将主要从两个方面来讨论污泥中的重金属处理问题，第一是分析我国城市污水处理厂污泥中的重金属分部特征，第二是重金属变化规律。

一、城市污水处理厂污泥中重金属含量分布的特征

根据国内外相关数据能够知道，印度环境组织对其做了关于污泥中重金属的检测，发现铜、铬、铅、砷、镉的含量会随着取样的季节和取样的时间不同而发生变化。相关研究在分别在冬天和秋天实施了采样工作，发现铬、铜、锌的含量具有较大差异，在不同的地点进行采样，铬、铜、铅的含量差别也普遍更大，而镉的含量很接近。随后环境组织又对巴西的2个污水处理进行污泥采样，结果发现铁的含量要远远大于铜，而铜又大于锌、锂以及铬，而且已经超过印度农用污泥标准。实验数据表明铁和锌的含量之所以会这么高，是因为在处理污水时添加了较多消毒产品。污水处理工作者首先需要了解污泥的产生。在人们生产生活中会排放大量的污水，这时我们会将产生的污水进行处理，得到的产物即为污泥。此时污泥中包含了很多杂质，尤其是像铜、铬、铅、砷、镉等这样的重金属污染物。相对于一些先进的国家来说，我们国家的污泥产量较大，同时对应的处置率更低。污泥普遍都是采用露天放置的方式，污泥里面的重金属会进入到环境中来，从而导致人们过多的吸收重金属，而影响人们身体健康。因此污泥重金属的含量成为了人们共同关注的话题。

二、重金属的变化规律

实验研究者将污水处理厂的施工工艺进行了分析，就拿中国的污水处理厂来说，普遍是将污水污泥与一些可以将其中杂质进行沉淀的物质混合。简单举例来说，将粉煤灰、磷矿粉按不同的比例与污泥污水进行调和。但根据实验得到的结果是，该方式并不能降低重金属的总量，只能降低污泥中交换态的重金属含量。

相关科学家对珠江三角洲的部分农业用地进行了重金属含量研究，研究表明，城市污泥对农业土壤的污染特别严重，同时也是导致珠江三角洲重金属超标的主要原因之一。近几年政府对城市污泥农用有所限制，但以前农用污泥对土壤造成的影响却还未消除。所以近几年来，实验研究者对各个城市的污水处理厂脱水污泥进行了相关重金属质量的测定工作，分析了重金属分布特征。随后本文将重点讨论测定工作的实验方法、材料以及结论。

实验采用的仪器有等离子质谱仪、电子天平、100毫升的容量瓶、玻璃漏斗、定量滤纸、去离子水以及浓硝酸。第一项工作是污泥样品的采集和处理。这里我们将分别取华北、东北以及华东三个区域城市的样本，通过一系列实验步骤得到以下的结果。各重金属在不同的污水处理厂污泥中所占比例也各不相同。最终根据实验结果发现，铅、砷、镉的百分比的含量明显高于铜、铬百分比的含量，其中铅、砷、镉对应含量依次递减，但铜、铬含量都是没有规律的变化。[1]对于同一重金属在不同污水处理厂的质量分也是各不相同，例如在不同处理厂的铬含量都有着较为明显的区别。

随后将重点针对影响污水处理厂污泥中重金属含量的因素展开分析，其中主要包括污水处理的工序、处理规模以及重金属形态三方面内容。从实验结果来看城市污水处理厂进水水源对污泥中重金属质量分数影响较大。我们知道污水处理厂所处理的水是来自生活污水、工业污水以及降雨，而其中分布的主要重金属包括铜、铬、铅、砷、镉等几种元素，可以知道的是排放这些重金属的活动主要是冶炼、采矿、电镀、机械加工等。根据实际生活能够知道，每个地区如果有上述相关产业，那么其对应的铜、铬、铅、砷、镉等重金属排放则相对更高。针对部分主要是以食品业、餐饮业、服装加工为主的企业而言，其附近污泥中重金属含量相对较低。我们还可以得到以下结论，该研究可以看出不同重金属质量分数由高至低的顺序基本一致，得到的结果就是进水的水质对重金属分数有一定的关联，污泥中重金属的含量与引进处理厂中的水及其在施工工艺中的处理有着紧密关系。在处理厂引进的水中，本身会因为其外界因素，导致重金属的含量增加。[2]还有部分污水处理厂在处理过程中会添加的一些化学剂，这些化学剂与其中的元素发生反应，导致重金属的含量不断上升。

根据上述内容可以得到污泥内重金属的总结：第一，污泥内重金属与进水水质有关；第二，污泥内重金属与处理工艺有关；第三，污泥内重金属与污水处理规模相关。为了规范污泥处置工作，我国制定了一系列的标准加以要求。随后本文将重点介绍其中的相关规定，我国在将污泥作为农业用土的时候，要求极为严格，因为这直接关系到人类的生活健康。我们可以与国外的一些国家做一下比较，其中欧盟对铜、砷、镉、铬锌等重金属的要求最为严格。

铜、砷含量较高的污泥不能用在含有酸性物质的农业土地中，但可以用于一些碱性土壤中的农田、园林绿化以及土地改良内。如此就能够开展混合填埋制造工作。综上所述铜含量较高的污水处理厂污泥不能施加于酸性土壤进行使用。除此之外，其他污水处理厂污泥中若对应铜、铬、铅、砷、镉含量没有超过相关规定，就可以用来实施混合填埋与园林绿化等工作。污泥的重金属含量虽然决定了污泥处理工艺，但却不是唯一的因素，比如说农业用地中的粪大肠杆菌也是污染土壤的一个重要指标。但本文研究只针对铜、铬、铅、砷、镉等元素进行了测定。

三、重金属的改善措施

就重金属改善而言，相关污泥处理厂需要加强各种技术，专心的做好本职工作，认真检测每道工序，将损失减少到最少。我们都知道我国重金属污染包括工业三废、化肥农药的过度使用以及汽车尾气的排放，那么我们需要对其进行相关的改进，工厂不仅需要加强对工艺的处理，完善各个环节避免造成更加严重的重金属污染。同时相关企业与人类也应该爱护环境，在使用污泥时，严格把控使用量，避免造成二次污染，而得不偿失。另外我们还需要对长期土壤重金属污染的影响和污泥中重金属的生物有效性展开研究，全面监测污泥土地利用中污染物的控制标准，确定污泥安全使用量，并为安全使用年限提供依据。[3]

结语

人类生产生活中会产生大量污水，由于重金属对人身体的影响较大，所以必须加以防范。根据重金属在污水里的总量及形态变化，污水物理厂可以进行部分物理和化学处理方法将重金属的污染减少到最低。同时各个产业也应该掌控好各个环节，减少重金属的污染，并进一步加大污泥的利用标准，避免污泥的二次污染对环境以及人类生命健康造成威胁。如此也能够为人类创造一个更加幸福的家園。

参考文献：

[1]张灿，陈虹，余忆玄，王立军，韩建波，陶平. 我国沿海地区城镇污水处理厂污泥重金属污染状况及其处置分析[J]. 环境科学，2013，04：1345-1350.

[2]涂剑成，赵庆良，杨倩倩. 东北地区城市污水处理厂污泥中重金属的形态分布及其潜在生态风险评价[J]. 环境科学学报，2012，03：689-695.

[3]白莉萍，齐洪涛，伏亚萍，李萍. 北京地区不同城镇污水处理厂堆肥污泥的营养含量和重金属污染[J]. 环境科学，2014，12：4648-4654.