污泥有害物的限量与控制

（1）污泥中重金属含量的控制

污泥中含有的重金属含量超标时，施用于土地会对土壤造成严重污染，并间接危害人类健康。污泥中的重金属以水溶态、交换态、有机结合态、碳酸盐、硫化物态和残渣态等形态存在，其中水溶态、交换态、有机结合态的生物有效性高，对周围环境和人体危害性大，另外污泥的组成、堆肥化条件等对污泥中重金属的形态也有显著影响。污泥的堆肥化处理会使污泥中水溶态重金属含量减少，交换态和有机结合态重金属含量增加，对残渣态的重金属的影响随重金属种类不同而不同，污泥经过堆肥处理之后，生物可利用成分增加，重金属的生物有效性降低。

重金属会对土壤中的微生物造成直接危害，虽然污泥中的有机质可以增加微生物的活性，但由于重金属含量的增加最终会导致微生物数量的下降，改变了微生物的种类，导致微生物固氮能力的下降。另外，据研究表明，污泥中重金属在土壤中的转移受土壤性质、污泥性质、植株属性等条件影响，由于土壤本身性质、利用方式的变化，重金属在土壤中的较长停留时间等的影响，所以对重金属在土壤中迁移转化的规律有待进一步的研究和监测。

污泥堆肥对土壤中重金属含量的影响主要是对重金属总量的影响和对重金属形态及生物有效性的影响。不同重金属和不同堆肥处理的重金属增加幅度不同，有研究认为，金属离子的溶解度随着pH值升高而降低，重金属有机络合稳定性随着环境pH值升高而增强。另外有研究发现，重金属可以与土壤有机质形成不溶性的有机络合物而被保持，相对植物的生物有效性降低，这样可以为络合反应降低重金属离子的毒害作用提供可能。

控制土壤中的重金属方法主要可以通过改变重金属存在形态，通过固定阻止重金属的迁移转化，另外就是从污泥中去除重金属。去除重金属的技术主要有通过污泥堆肥改变重金属形态、钝化剂钝化、化学滤取和生物淋滤法。

① 堆肥稳定化。研究表明，堆肥后污泥中重金属的形态发生很大变化，污泥堆肥化过程中污泥的组成、堆肥化条件等对重金属的形态影响显著，通常情况下，经堆肥处理后的污泥水溶态重金属含量下降，交换态和有机结合态重金属总量增加，不同重金属的含量变化不同，且相比之下不同浸提剂所提取的其他形态重金属总量相差很多。总体来说，经堆肥处理后的污泥中植物可利用成分增加，重金属的生物可用性下降。

② 钝化剂钝化。通常采用的重金属钝化剂种类主要有磷酸肥料、石灰类物质、吸附力强的硅铝酸盐材料等。以磷矿粉作为重金属的钝化剂，可以在钝化重金属的同时作为土壤缓释磷肥。石灰类物质包括石灰、硅钙酸炉渣和粉煤灰等碱性物质，由于重金属极易受环境的pH值控制，增加堆肥碱性可以使重金属生成碳酸盐、硅铝酸盐、氢氧化物沉淀，另外粉煤灰和石灰一样可以起到钝化污泥中的重金属并杀死病原菌的作用，利用粉煤灰作为重金属钝化剂不仅可以解决重金属污染的问题，也达到以废治废的目的。

在实际的生产过程中，需要利用钝化剂来处理污泥中的重金属。根据重金属的处理效果以及作物产量、钝化剂原料、来源、价格等因素考虑，粉煤灰、磷矿粉是比较合适的钝化剂原料。综上，最有效的重金属控制方法还是从源头上控制重金属，在污水处理过程中将工业废水和生活污水分开处置，可以很好地解决污泥中重金属的难题。

③ 化学滤取和生物淋滤法。近年来对化学滤取和生物淋滤法的研究和关注较多，厌氧消化的污泥中重金属主要以硫化物的形态存在，化学法采用酸调节污泥的pH值至2，再用EDTA等络合剂分离重金属。该法滤取率高达70%，缺点是投资大，操作难度高，实际应用困难。生物淋滤法是利用细菌的新陈代谢实现对污泥中重金属的提取，可以采用的细菌主要有Thiobacillusferrooxodans、Thiobacillusthiooxidans，这些细菌可以在Fe2 以及还原态硫化物的介质中生存，并通过细菌的代谢作用将难溶性的金属硫化物转化为可溶性金属硫酸盐，生物淋滤法虽费用相对化学滤取较低，但是实际运行中对pH值要求必须低于4.5，需要大量加酸调节，增加了工艺的难度。

2）污泥中有机污染物的控制

目前对污泥中有机污染物的研究相对较少，污泥中存在的有机污染物可以通过食物链富集进入人体，并有致癌、致畸、致突变危险，已经逐渐引起人们的关注，城市污泥中污染物主要有多环芳烃PAHs、邻苯二甲酸酯PEs、多氯代二苯并二[插图]英/呋喃，多氯联苯、氯苯、氯酚等，目前还没有相应的规范和标准来控制污泥中的有机污染物，我国也只是对苯并芘有了控制标准，在堆肥过程中微生物可以通过代谢作用降解如硝基芳香烃、农药、多环芳烃等有机污染物，但是降解速率慢且数量有限，最有效的控制有机污染物的方法还是从源头上进行控制，杜绝有机污染物进入污泥是解决这一问题的根本方法。