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伴随着城镇生活污水产生量及处理率的提高,污水厂污泥的处理与处置也日益成为新的环境问题。城镇污泥在含有丰富养分的同时还含有大量的有毒有害物质,如处置不当,必然会带来严重的“二次污染”问题。本研究通过对陕西省32家城镇污水处理厂污泥分水期进行取样分析,掌握了陕西省不同水期城镇污泥中养分及重金属含量状况及其潜在生态风险程度,并结合田间试验以及室内土柱淋溶试验,明确了污泥的施用对农田耕作层土壤速效养分和重金属含量的影响,阐明了污泥施用后小麦植株各部位中重金属的富集特征以及长期重复施用污泥期间降水及灌溉作用对土壤中重金属的迁移及累积特征的影响。得出如下结论:（1）陕西省城镇污泥中氮、磷养分及有机物含量较为丰富,但总钾含量不高;污泥总养分含量大体呈现枯水期>平水期>丰水期的分布特征,其中总氮与有机物含量受到水期的显著性影响(PJ-T<0.001),而总磷和总钾含量受水期影响较小(PJ-T>0.05)。（2）陕西省城镇污泥中重金属含量呈对数正态分布,6种重金属元素含量由大到小依次为:Zn>Cu>Cr>Pb>Ni>As;不同水期污泥重金属含量不存在显著性差异(PANOVA>0.05),表明城镇污泥重金属含量受城市面源污染物的影响较小。（3）潜在生态风险指数法评价结果显示:Cu、Zn、As存在中等潜在生态风险,Pb、Ni、Cr属于低度潜在生态风险。6种重金属的综合潜在生态风险指数为228.04,处于4级评价中的第2级,表明存在中等生态风险。总体而言,陕西省城镇污泥较适合施用于林地、牧草地和不种植食用农作物的耕地以及用于中碱性土质的土地改良,但同时需特别注意As含量必须控制在标准限值以内。（4）10t/hm2至60t/hm2的污泥施用明显提高了表层10cm厚度土壤中速效养分和有机物含量,其中速效氮和速效磷的含量增幅较大,而速效钾和有机物含量增幅相对较小。此外,污泥的施用大幅增加了农田表层10cm厚度土壤中Cu、Zn、Pb和Cd的含量,Cr、Ni含量也有所增加,但增幅相对较小。10cm以下土壤层中6种重金属的含量增幅均较小,表明较高或较低量的污泥施用并未造成重金属在农田下层土壤中的过多累积。（5）从不同污泥施用量下小麦各部位中重金属的富集情况来看,6种重金属在小麦各部位中的含量基本与污泥施用量成正相关。从单一重金属元素在小麦植株不同部位中的富集情况来看,Zn在小麦麸皮中的富集浓度最高,在小麦茎秆中的富集浓度最低;Cu、Pb、Cr、Ni和Cd在小麦根系中的富集浓度最高,Cu在茎秆中的富集浓度最低,Pb、Cr、Ni和Cd在小麦面粉中的富集浓度最低。（6）土柱淋溶试验结果表明土壤有机质及氮磷养分会随水的淋溶作用而流失,且随着淋溶水量的增加淋失量也相应增大;速效钾成分会随着水流的淋溶作用逐渐向土柱下端运移,并累积在土柱下层土壤中。此外,降雨和灌溉水的淋溶作用对重金属的迁移性能影响不大,且污泥的连续表面投加并未造成污泥重金属在深层土壤中的积累,只是在表层8cm的土壤中有所富集。