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污泥对土壤环境的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-09-02  来源:中国污泥网  作者:谢晓东  浏览次数:1206

 土壤中有许多种类的微生物,如细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物,他们与其周围环境构成一个生态系统,在大自然的物质循环中,担负着碳循环和氮循环的一部分重要任务。从广义上说,污泥无论是对大气还是对水体的影响,最终必然会使土壤环境受到影响。

污泥中含有大量的NPKCa及有机质,而且NP以有机态为主,同时污泥中还有许多植物所必须的微量元素,可以缓慢释放,具有长效性。因此,污泥是有用的生物资源,是很好的土壤改良剂和肥料。据统计,美国城市污泥中平均含有有机质31%,总氮3%,总磷2.5%,总钾0.4%。我国部分城市的污泥中主要营养元素见表1

我国污泥的有机质平均含量为37.18%,总氮、总磷、总钾平均含量分别为3.03%、1.52%、0.69%,均超过国家堆肥需要的养分标准,所以污泥是很好的有机肥源。污泥中有机养分和微量元素可以明显改变土壤理化性质、增加氮、磷、钾含量,改善土壤结构,促进团粒结构的形成,调节土壤pH和阳离子交换量,降低土壤容重,增加土壤孔隙和透气性和田间持水量和保肥能力等,城市污泥还可以增加土壤根际微生物群落生物量和代谢强度、抑制腐烂和病原菌。污泥用作肥料,可以减少化肥施用量,从而减少农业成本和化肥对环境的污染。典型的城市污泥的肥分情况见表2

1  我国部分城市污泥营养成分 

总氮

总磷

总钾

有机物

上海市东区

36

13

0.10.3

65

天津市南开区

2.2

0.13

1.8

3738

杭州四宝

1.1

1.15

0.74

31.8

桂林市

4.8

2.1

0.85

39.6

广州大坦沙

1.8

2.24

1.49

31.7

天津纪庄子

3.5

1.3

0.39

40

北京高碑店

3.31

0.275

1.26

35.7

厩肥

0.40.8

0.20.3

0.50.9

1520

 典型城市污泥的肥分 

新鲜初次
沉淀污泥

新鲜二次
沉淀污泥

消化不好
的污泥

消化一般
的污泥

消化好
的污泥

消化很好
的污泥

总氮(以N计,
总固体的质量分数)/%

2.07.0

1.55.0

1.05.0

1.03.5

0.53.0

0.52.5

总磷(以P计,
总固体的质量分数)/%

0.43.0

0.91.5

0.30.8

0.30.8

0.30.8

0.30.8

总钾(以K计,
总固体的质量分数)/%

0.10.7

0.10.8

0.10.3

0.10.3

0.10.3

0.10.3

重金属

重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素,污泥因污水的来源不同成分有所差异,但一般都含有一定量的重金属。当前,在污泥施用对土壤污染的研究中,主要集中在汞、镉、铅、铬等生物毒性显著的重金属元素的污染上,重金属污染因其隐蔽性、潜伏性、长期性和不可逆等特性,往往对环境产生严重的后果。一般来说,施用污泥后,重金属绝大部分在耕层聚集,其中相当一部分以有机结合态存在,重金属的含量一旦超过土壤的自净力,就会破坏土壤的正常机能,从而严重影响农作物的产量和性质。对于施用污泥后农作物体内重金属的含量,蔬菜,尤其是叶菜类蔬菜富集重金属能力较强,而果实类蔬菜和大田籽粒作物施用污泥相对较安全。这是因为重金属即使进入植物体内,也主要分布在根系,其次是叶系,果实或籽粒内含量往往最低。

病原菌

污泥中含有多种致病细菌、原生动物、寄生虫以及病毒等有害物,这些有害物质可以通过各种途径进行传播,污染空气和水源,并通过直接接触或食物链危及人类和畜牧的健康,并且为其他有害生物的滋生提供了场所,也在一定程度上加速植物病虫害的传播。国内污水处理厂污泥卫生指标实测值(以干泥计):大肠菌群约2×108/g、细菌总数约5×108/g、蛔虫卵0.2×108/g。这些病原物质对外界环境具有很强的抵抗能力。常规的灭菌方法只能起到大量减少病原体的作用,不能完全灭活,所以对污泥的土地利用要严格控制。

 

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