随着我国污水处理率的大幅提高,每年有大量市政污泥产生亟待处置,目前常用的处置方式有堆放、填埋和焚烧等。从可持续发展角度上看,资源化利用是污泥处置的最佳方式,其中污泥土地利用是较为合适的方法之一。目前为止,对污泥土地利用的研究主要集中污泥经堆肥等前处理后施用,但污泥经过堆肥微生物高温降解后,其有机质等养分大量损失,而且堆肥等处理需要耗费较长时间,增加了污泥的处理难度。同时,由于污泥土地利用相关标准限制,污泥土地利用量也一直保持在较小的范围,难以探究污泥农用的上限。因此,本实验将污水处理厂新鲜脱水污泥不经过前处理、以较大施用量直接施用于农田,研究直接施用不同量的新鲜污泥对土壤物理性质、养分和重金属含量的影响,探讨施用新鲜污泥的可行性,进一步探究污泥农用的可行用量,以降低污泥处置时间成本和增大污泥的处理量。本研究选取铜川新耀污水处理厂脱水污泥产品作为研究对象,以30t/hm~2、60t/hm~2、90t/hm~2、140t/hm~2、200t/hm~2和260t/hm~2六种施用量将不经过前处理的新鲜脱水污泥直接混合施入农田土壤中,分析讨论污泥施用对土壤理化性质产生的影响,得到主要结论如下:(1)随着污泥施用量的增加,土壤容重逐渐降低,土壤饱和导水率显著升高。测定了不同处理土壤水分特征曲线,对比不同处理的主要土壤水分常数,并分析不同吸力下土壤比水容量,得出施用新鲜污泥后,土壤的持水和供水能力均得到增强。(2)随着污泥施用量的增加,除土壤全钾含量没有显著变化外,有机质、铵态氮、硝态氮、总磷、速效磷、以及速效钾含量均显著增加,土壤pH值变化范围不大。(3)污泥施用后,不同污泥用量处理的实验土壤重金属含量均有不同程度的增加,但Cu、Zn、Cr和Pb含量均未超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)风险筛选值,土壤的Cd含量超过了风险筛选值,但低于风险管制值。对污泥直接农用的安全连续施用年限进行了估算,得出限制污泥直接农用的重金属元素为Zn,以140t/(hm~2·a)的用量则可施用1年,可适当减小污泥用量以延长污泥连续施用时间。