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随着陕西省城镇污水处理厂建设的推进,产生的剩余污泥量逐年上升,其安全处置和资源化利用已经成为热点问题。本课题在陕南和陕北选择多个城镇污水处理厂,采集丰枯平三个时期的污泥样品,测定铜、铬、镉、铅、锌、镍等重金属总量及其5种不同形态分布和氮磷等营养成分,建立泥质数据库,开展生态安全评估研究。启动污泥农用大田试验,在不同投加污泥量条件下,测定玉米植株不同部位重金属浓度,研究植物富集效应和生态风险,探讨污泥农用的可行性。实验成果为政府决策和环保产业投资提供技术支撑。主要研究成果如下:陕南、陕北污泥中总氮、总磷和有机质的平均含量达到农家肥要求,具有较高的农用价值。污泥中Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为1.63、100.47、35.67、103.57、493.52、26.65(mg/kg);在陕南地区,11%的污泥样品中的Zn超过《农用污泥中污染物控制标准》,33%的污泥样品中的Cd超过《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》A级限值。在陕北地区,仅有20%的污泥样品Zn超过《农用污泥中污染物控制标准》;污泥中各重金属有机结合态与残渣态浓度之和占比大于50%,表明各种金属多以稳定形态存在于污泥中。在丰枯平三个时期中,丰水期污泥重金属的不稳定态占比较高,其中陕南地区Cr、Pb、Zn和Ni比较明显,丰水期重金属不稳定态占比17%-47%。陕北地区Cd、Cr、Pb、Zn和Ni比较明显,占比为19%-46%。在对两区域丰水期不稳定态重金属的生态风险评估中,综合各评价结果分析两地区的Cd皆表现出高风险,陕南地区则更为严重,三种评估指数陕南地区年评估数值都高出陕北地区112%。陕北地区则是在内梅罗指数和地积累指数Zn的评估中存在较高的生态风险。在有效态评估中两地区的Cd超过三种评估指数标准和Zn都超过内梅罗指数和地积累指数标准,其中陕南Cd超标较严重,超过陕北地区1.03倍,陕北地区Zn的污染较严重超过陕南地区6.28倍。在进行污泥农用时要重点监视以上重金属。玉米根茎叶中的Cd与Pb含量完全满足国家的饲料卫生标准,根中的Cr含量超标,茎中的Cr含量在污泥投加量小于2.4kg/m~2时满足国家要求,叶中的Cr含量完全满足国家要求。施污玉米在做饲料时一定要关注其中Cr的含量。玉米籽粒中Cu、Zn、Cd、Cr、Ni完全满足食品安全国家标准,Pb含量在污泥投加量小于7.2kg/m~2时满足国家食品安全标准。在将玉米作为人类食品原料时要对Pb的含量着重关注。