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

书第３２卷第３期２０１２年３月环境科学学报ＡｃｔａＳｃｉｅｎｔｉａｅＣｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅＶｏｌ．３２，Ｎｏ．３Ｍａｒ．，２０１２基金项目：国家水体污染控制与治理科技专项课题（Ｎｏ．２００９ＺＸ０７３１７００８）ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＷａｔｅｒＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｊｏｒＰｒｏｊｅｃｔｓ（Ｎｏ．２００９ＺＸ０７３１７００８）作者简介：涂剑成（１９８０—），男，Ｅｍａｉｌ：Ｊｉａｎｃｈｅｎｇ．ｔｕ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ；通讯作者（责任作者），Ｅｍａｉｌ：ｚｈｑｌ１９６２＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎＢｉｏｇｒａｐｈｙ：ＴＵＪｉａｎｃｈｅｎｇ（１９８０—），ｍａｌｅ，Ｅｍａｉｌ：Ｊｉａｎｃｈｅｎｇ．ｔｕ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ；Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，Ｅｍａｉｌ：ｚｈｑｌ１９６２＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ涂剑成，赵庆良，杨倩倩．２０１２．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，３２（３）：６８９６９５ＴｕＪＣ，ＺｈａｏＱＬ，ＹａｎｇＱＱ．２０１２．ＦｒａｃｔｉｏｎａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｐｏｔｅｎｔｉａｌｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｉｓｋｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｌｕｄｇｅｓｆｒｏｍｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔｓｉｎＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＡｃｔａＳｃｉｅｎｔｉａｅＣｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ，３２（３）：６８９６９５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涂剑成１，３，赵庆良１，２，，杨倩倩１１．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨１５００９０２．城市水资源与水环境国家重点实验室，哈尔滨１５００９０３．江西洪城水业股份有限公司，南昌３３００２５收稿日期：２０１１０６１０修回日期：２０１１０８２３录用日期：２０１１０９０５摘要：分析了东北地区７个城市污水处理厂脱水污泥中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ的含量，利用修正的ＢＣＲ法研究了污泥中重金属的形态分布特征，并使用地累积指数（Ｉｇｅｏ）法和内梅罗指数法（ＰＩ）评估了污泥在土地利用过程中重金属的潜在生态风险．结果表明，污水厂污泥中Ｚｎ含量超过了国家标准（ＧＢ４２８４—１９８４）限值，且污泥中Ｃｕ、Ｚｎ和Ｍｎ的含量远远超过东北耕地黑土中的背景含量．污泥中Ｃｕ和Ｃｒ的有机物结合态（即可氧化态）所占比例较大，可迁移形态含量最高的重金属是Ｚｎ，Ｎｉ广泛分布于可交换态、酸溶态、可还原态、可氧化态和残渣态中，Ｍｎ的残渣态在５种形态中所占比例最高．５种金属中迁移性最强的是Ｚｎ，其次为Ｍｎ，Ｃｒ的迁移性最差．内梅罗单项污染指数法和地累积指数法的评价结果表明，Ｃｕ、Ｚｎ和Ｍｎ是污泥土地利用过程中潜在的污染元素．内梅罗综合指数法的评价结果显示，７种脱水污泥均对耕地黑土环境存在严重的潜在生态风险．关键词：污泥；重金属；内梅罗指数；地累积指数；ＢＣＲ文章编号：０２５３２４６８（２０１２）０３６８９０７中图分类号：Ｘ７０３文献标识码：ＡＦｒａｃｔｉｏｎａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｐｏｔｅｎｔｉａｌｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｉｓｋｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｌｕｄｇｅｓｆｒｏｍｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔｓｉｎＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａＴＵＪｉａｎｃｈｅｎｇ１，３，ＺＨＡＯＱｉｎｇｌｉａｎｇ１，２，，ＹＡＮＧＱｉａｎｑｉａｎ１１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｕｎｉｃｉｐａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００９０２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＵｒｂａｎＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＳＫＬＵＷＲＥ），ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００９０３．ＪｉａｎｇｘｉＨｏｎｇｃｈｅｎｇＷａｔｅｒｗｏｒｋｓＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００２５Ｒｅｃｅｉｖｅｄ１０Ｊｕｎｅ２０１１；ｒｅｃｅｉｖｅｄｉｎｒｅｖｉｓｅｄｆｏｒｍ２３Ａｕｇｕｓｔ２０１１；ａｃｃｅｐｔｅｄ５Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１１Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｔｏｔａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｌｕｄｇｅｓｆｒｏｍｓｅｖｅｎｉｎｄｉｖｉｄｕａｌＷａｓｔｅｗａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｌａｎｔｓ（ＷＷＴＰｓ）ｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｉｇｅｓｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ；ｔｈｅｆｒ