长江三角洲地区城市污泥中多氯联苯和有机氯农药含量与组分研究

土壤(Soils),2006,38(5):539~546长江三角洲地区城市污泥中多氯联苯和有机氯农药含量与组分研究①申荣艳1,2,3，骆永明1,2,3*，章钢娅1,2,3，李振高1,2，滕应1,2，钱薇1,2（1中国科学院南京土壤研究所土壤与环境生物修复研究中心，南京210008；2土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)，南京210008；3中国科学院研究生院，北京100049）摘要：对我国长江三角洲地区15个主要城市的46个污泥中的多氯联苯（PCBs）和有机氯农药（OCPs）的含量与组分进行了较系统的分析，结果表明，该地区城市污泥中PCBs的含量在0~0.720mg/kg之间，平均为0.076mg/kg，大部分低于0.1mg/kg，仅2个样品中PCBs含量超过我国农用城市污泥的控制标准（0.2mg/kg）。污泥中PCBs组分以PCB44检出量最高，PCB180、PCB99、PCB52、PCB74、PCB77和PCB167次之；供试城市污泥中OCPs的含量在0~0.426mg/kg之间，平均为0.055mg/kg，大部分低于0.05mg/kg。OCPs以o,p’-DDT检出量最高，其次为p,p’-DDE、β-HCH、δ-HCH、α-HCH、γ-HCH、p,p’-DDD和p,p’-DDT。该地区城市污泥中PCBs和OCPs的含量、组分和分布与污泥类型、污水来源、污水处理工艺及化合物本身的理化性质等有关。关键词：长江三角洲；城市污泥；多氯联苯；有机氯农药中国分类号：X825污泥的土地利用前景广阔，有利于城市和农业环境的可持续发展[1-2]，但其中常含有多种有毒重金属和持久性有机污染物[1-11]，一般的无害化处理（如干燥、堆肥等）难以彻底去除其中的重金属和难降解有毒有机污染物，这些难降解的有毒物质在污泥施用到土地以后会产生潜在的二次污染，因此已引起人们的广泛关注[12-14]。我国对于污泥中有毒重金属的研究较多，并制定了有关的控制标准[11,15]，但国内至今仍缺乏对典型区域污水处理厂污泥中持久性有机污染物的系统研究，因此不能全面了解我国区域城市污泥的有机污染特征，给城市污泥的合理利用与管理带来了困难。目前，仅有个别学者对国内少数城市污泥中有机污染物进行过零散研究[10,16]。由于我国污水处理产业的快速发展，污泥处置问题必将受到社会各界的广泛关注。对城市污泥进行系统的调查和分析是科学、合理处置污泥的必然要求。长江三角洲地区是我国发达经济和先进技术的窗口，在污水处理方面一直走在全国的前列。为此，本研究选择该地区，较系统地收集了上海、南京、杭州等城市的污泥，通过调查和分析了解该地区城市污泥的有机污染特征，旨在探讨污泥土壤利用的可能性，为城市污泥的科学合理处置及安全农业利用提供基础数据和科学依据。1材料与方法1.1样品采集城市污泥采自南京、上海、杭州和无锡等15个城市的44个污水处理厂，共46个，将其分为3类：生活污水为主污泥（生活污水＞70%）、工业污水为主污泥（工业污水＞70%）和混流污水污泥（生活污水＜70%或工业污水＜70%），具体来源和类型见表1。样品采集后置于室内风干，磨碎过1mm筛备用。1.2样品分析1.2.1样品中多氯联苯(PCBs)和有机氯农药①基金项目：国家自然科学基金重点项目(40432005)、国家重点基础研究发展规划项目（2002CB410810）和中国科学院知识创新项目（KZCX3-SW-429,CXTD-Z2005-4）共同资助。*通讯作者（ymluo@issas.ac.cn）作者简介：申荣艳（1977—），女，黑龙江佳木斯人，博士研究生，主要从事污泥的农业资源化利用研究。E-mail：ryshen1204@yahoo.com.cnDOI:10.13758/j.cnki.tr.2006.05.007表1供试城市污泥的来源和类型Table1Originsandtypesofthetestedmunicipalsludges样品号污泥来源污泥类型污水处理工艺样品号污泥来源污泥类型污水处理工艺1杭州脱水污泥1混流污水污泥A2/O*24上海贮泥池污泥1生活污水为主污泥活性污泥2杭州脱水污泥2生活污水为主污泥活性污泥25上海贮泥池污泥2生活污水为主污泥A2/O3杭州脱水污泥3生活污水为主污泥活性污泥26上海贮泥池污泥3生活污水为主污泥活性污泥4杭州脱水污泥4生活污水为主污泥活性污泥27南京贮泥池污泥生活污水为主污泥活性污泥5宁波脱水污泥1生活污水为主污泥A2/O28苏州脱水污泥1混流污水污泥氧化沟6宁波脱水污泥2混流污水污泥氧化沟29苏州脱水污泥2混流污水污泥氧化沟7宁波贮泥池污泥工业污水为主污泥活性污泥30苏州脱水污泥3生活污水为主污泥活性污泥8绍兴脱水污泥工业污水为主污泥活性污泥31苏州