污泥干化芦苇床系统中重金属和腐殖质的变化特征研究

污泥干化芦苇床系统中重金属和腐殖质的变化特征研究科技·探索·争鸣科技视界Science&TechnologyVisionScience&TechnologyVision科技视界污泥干化芦苇床是20世纪80年代起源于欧洲的种新型处理处置污水剩余污泥的技术。其本质是利用绿色植物来转移、容纳或转化污泥中和水体中的污染物使其度环境以及人类无害。污泥干化芦苇床技术具有投资和维护的成本低，操作简单，可通过收割植物避免二次污染，处理过程可与城市景观结合增加城市绿化等优点[1-4]。1重金属的变化特征不同城市剩余污泥中重金属种类以及含量不同，重金属在污泥中的存在形态主要有可交换的例子态，碳酸盐结合态，铁锰氧化物结合态等，因其污水来源、处理工艺和元素本身影响而不同。植物修复重金属的途径主要有植物的吸收转运，植物挥发和根系过滤作用。植物吸收是指植物根系吸收重金属作为自身物质进入植物体内，我们可通过收割植物达到回收重金属目的，减少污泥重金属浓度。植物挥发则是由于植物的吸收能使得某些重金属转化为挥发态，挥发出污泥表面。植物根系可分泌一些特殊物质使得污泥中重金属产生分解或螯合作用转化为相对无害的物质从而减少对环境以及人类身心健康的危害。经研究发现，人工湿地中的芦苇植株在经过一段时间的生长后植物体内的重金属含量有所增加，但仍低于污泥中重金属含量。重金属种类不同，植株出现选择性吸收现象，各金属吸收量不同，同一种类的重金属在植株内的分布不同。重金属的种类和特性、污泥的PH值会影响去除率，例如酸性可以促进重金属的溶解和植物的吸收，达到更好的去除效果。植物根系的微生物种类和数量以及重金属与其它重金属相互作用从而影响去除效果。2污泥中腐殖质的变化特征污泥中的氮主要是以氨氮和有机氮形式存在的。污泥中含有的大量微生物为有机氮的主要来源，无机氮主要是以氨态氮和硝态氮组成。经研究发现，不同形态的氮素空间变化不同，不同深度的污泥层氮的去除率不同。在泥沙层的中上部，氨态氮明显高于硝态氮，而随着污泥层的深度加深，氨态氮浓度呈下降趋势，硝态氮呈上升趋势。直至根系层，氨态氮浓度开始缓慢上升，而硝态氮呈下降趋势，且其下降率高于氨态氮上升率，这是由于在根系层由于芦苇根系的放养作用使得硝化细菌能大量生长，为硝化作用提供必需的氧环境。而亚硝态氮的浓度较低，呈现先升高后下降趋势。对比上、中、下三层总氮的去除效果可发现上层总氮去除率