有机固体废弃物堆肥过程中重金属形态变化

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  本文采用Tessier连续提取法研究了好氧高温堆肥处理对城市污泥和猪粪中重金属(Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd、As)结合形态变化的影响。结果表明:   (1)城市污泥:通过高温好氧堆肥处理,污泥中重金属的总浓度提高。其中Cu、Cr、Ni的交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、硫化物及有机结合态都向残渣态转化。污泥中Pb的交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态向硫化物及有机结合态和残渣态转化。堆肥处理使残渣态Zn的分配比例降低,铁锰氧化物结合态和硫化物及有机结合态的分配比例升高,残渣态向铁锰氧化物结合态和硫化物及有机结合态转化。Cd的残渣态向其它4种形态转化。堆肥处理可以降低城市污泥中Cu、Cr、Ni、Pb的有效性,并且随着堆肥时间的延长,其有效性的降低效果更明显。从降低重金属有效性的角度考虑,堆肥处理是降低污泥土地利用中重金属污染风险的一种途径。但对Cd含量高的污泥则要注意堆肥有增大其重金属毒性的可能,在土地利用时应注意其潜在影响。   (2)猪粪:经过好氧堆肥处理,猪粪中重金属的总浓度提高。其中碳酸盐结合态Ni、Zn的浓度降低,其余Pb、Cu、Cr、Cd的浓度都升高;硫化物及有机结合态、残渣态重金属的浓度普遍升高,仅有硫化物及有机结合态As和Zn的浓度下降;可交换态Cu、Zn、Cr、As的浓度显著降低。堆肥处理可以降低可交换态和碳酸盐交换态的Pb、Ni、Cu、Cr、Zn、As以及铁锰氧化物结合态的Pb、Cu、Cr、As的分配系数,因此可以降低猪粪中重金属的有效性。   经过堆肥处理后,虽然污泥和猪粪各种重金属的全量有所增加,但其生物有效性都显著降低,这可以降低污泥和猪粪堆肥产品在土地利用过程中所带来的环境风险。
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