随着国家城镇化水平不断发展,污水量不断增加,其处理过程中产生的污泥呈爆发式的增长,寻找合理的污泥处置途径已成研究热点。土地利用是污泥资源化利用最有效的方式之一,但污泥中存在大量有机污染物,在资源化利用过程中会造成土地二次污染。全氟化合物(PFCs)是一种新型有机污染物,由于其在环境中的持久性,具有更深更广泛的危害。因此,论文针对含有PFCs的污泥进行研究,重点研究了好氧堆肥工艺对污泥中PFCs的去除效果、污泥堆肥产物土地利用后土壤中PFCs含量变化,探究了含有PFCs的污泥产物施用土地后对土壤及地下水的环境风险评价。主要结论如下:1.使用高效液相色谱串联质谱联用技术,分析了沈阳市三个污水处理厂的污泥在堆肥处理过程中PFCs的浓度变化及污染特征。结果表明,PFCs及其短链替代品在污泥中被广泛检出。甲、乙、丙厂产生的污泥在堆肥过程中PFCs的总浓度分别在73.6-103 ng/g dw、11.2-39.7 ng/g dw、51.2-72.3 ng/g dw之间。三个污水处理厂污泥堆肥产物中主要的PFCs污染物为全氟辛烷磺酸(PFOS),其次是全氟辛酸(PFOA)及其短链替代品全氟丁酸(PFBA)。污泥经过高温好氧发酵,短碳链PFCs去除约10%-30%;长碳链PFCs无明显去除效果,推断是不同PFCs的前驱物转化程度不同所导致。2.应用淋溶实验测试了污泥堆肥产物中10种不同碳链长度的PFCs在土壤中的淋溶、吸附能力。发现短链PFCs,水溶性好、渗透能力强,沉积到深土层,沉降速度较快,在50 ng/(g d)左右;长链PFCs水溶性差,渗透能力地,富集在浅土层,沉降速度较慢,在20-30 ng/(g d)左右。碳链越短渗透速度越快,更容易沉降。土壤对全氟磺酸类PFCs的吸附能力优于全氟羧酸类,短链PFCs不容易被土壤吸附。3.论文对污泥堆肥产物中PFBA、PFOA、PFOS、PFHxA作为典型污染物利用HYDRUS-1D软件进行土壤环境预测,可知4种PFCs对土壤环境主要影响集中在深度为第2.0-4.5 m的第四系粉土层中。在2.5 m上下深度时出现浓度最大值,随后逐渐减少。不同深度受上界面的初始浓度的影响不同,越靠近底部,受到初始浓度影响的越小。不同的土壤岩性对PFCs的阻滞效应不同,砂土的阻滞效应最小、粉土次之、黏土的阻滞效应最大。利用软件对4种PFCs在土壤水中的衰减速率进行计算,短链的PFCs在土壤水中的浓度衰减速率小于长链PFCs,约长链PFCs的一半,从理论计算上验证了结论2的准确性。4.利用Visual-Modflow软件对PFBA、PFOA、PFOS、PFHxA作为污泥堆肥产物中典型污染物进行地下水环境预测,可知随着时间的推移各PFCs的污染迁移距离及面积逐渐增大。4种PFCs的污染晕中心浓度介于0.0430-0.0930 mg/L之间,浓度在100-1000d之内的增幅介于26.6-54.4 ng/L之间。经预测,10年内PFBA、PFOA、PFOS、PFHxA污染晕面积最大分别可达1.02 km~2、0.98 km~2、1.13 km~2、1.08 km~2。