江蘇城市污泥中PAHs的分布特征及其堆肥對PAHs（熒蒽）環(huán)境行為的影響研究.pdf

1、污泥作為城市污水處理的副產物,隨著污水處理事業(yè)的發(fā)展,產生量日益巨大。在污泥處理處置的方法中,污泥經過堆肥以后再進行土地利用是最適合當前我國國情的途徑之一,但污泥堆肥進入土壤以后會對土壤元素的環(huán)境行為產生影響,如重金屬、有機污染物等。多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是指兩個或兩個以上的苯環(huán)按線形、角狀或簇狀方式稠合在一起的一類中性或非極性有機化合物。由于PAHs在環(huán)境中普遍存在、難降

2、解、持久性強和具有較強的“三致”作用,而使其在環(huán)境中的環(huán)境化學行為備受關注。因此,土壤-污泥堆肥-有機污染物的研究有助于科學合理指導污泥堆肥的利用。本論文以污泥堆肥為原料,以熒蒽(fluoranthene,FLT)為PAH的代表,采用動態(tài)取樣、室內分析、污泥堆肥、土柱淋濾和室內培養(yǎng)等方法,系統(tǒng)研究了江蘇城市污泥中PAHs的含量以及分布模式；堆肥對污泥中PAHs含量的影響；污泥堆肥前后水溶性有機物的理化性質特征變化；污泥堆肥對污染土壤中F

3、LT解吸-淋濾、以及生態(tài)毒性的影響,并對有關現象進行了機理探討。 實驗室高效液相色譜(HPLC)的分析結果表明,江蘇城市污泥中普遍含有多環(huán)芳烴,在美國EPA優(yōu)先控制的16種污染物中,萘是江蘇城市污泥中均含有的PAHs化合物,而具有強致癌性化合物苯并(a)芘的含量相對較低,在污泥中含量一般在0-2.20mg/kg,平均含量為0.15 mg/kg,遠低于我國農用污泥控制標準的3.0 mg/kg?？傮w而言,污泥中∑PAHs總量在11

4、.68-169.91mg/kg,各污泥間含量差異顯著；具有致癌性的PAHs含量在1.17-41.03mg/kg,平均值為6.59mg/kg;被列入中國環(huán)境“優(yōu)先污染物”的PAHs舍量在4.07-59.06mg/kg之間。污泥中PAHs模式呈偏態(tài)分布特征,一般含有的7-16種PAH化合物,都是以2(或3)個苯環(huán)的化合物為主,4-6個苯環(huán)的化合物的比重都較低。但污水來源及處理工藝、污泥處理方式等因素對PAHs的含量有影響。其中消化、堆肥處理

5、可明顯降低污泥中多環(huán)芳烴的含量,并改變污泥中PAHs的分布模式。 隨著污泥堆肥的進行,污泥堆肥DOM含量下降,但DOM中>8000Da大分子組分和疏水性組分含量增加,疏水性組分與親水性組分的比值變化從0.87增至為1.34。紅外光譜和紫外光譜,以及E4/E6比均表明,隨著堆制的進行,污泥堆肥DOM的聚合程度增加,芳構化程度加深。通過序批實驗和土柱淋濾實驗發(fā)現,污泥堆肥施入土壤以后因在短期內產生的水溶性有機物(DOM)而促進污染

6、土壤中熒蒽的解吸及淋溶,但由于在原始堆肥中含有更多的有機質而使效果更加明顯。但通過提取污泥堆肥前后的DOM發(fā)現,腐熟堆肥DOM因含有較多的疏水性物質和大分子量組分而較原始堆肥DOM更易促進熒蒽的解吸與淋濾。 通過生物盆栽實驗發(fā)現,熒蒽對植株的生長具有抑制作用,污泥堆肥及污泥堆肥DOM的施入可以減弱這種抑制作用。土壤中的熒蒽更易在玉米根部積累,但污泥堆肥及其DOM對玉米地上部分和根部吸收熒蒽在不同的生長期的影響有差異。隨著時間的