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随着城市化进程的加快,城市污水污泥的产量急剧增加。如何安全、经济地处理城市污泥已经成为城市发展的重要环节之一。城市污泥含有丰富的氮、磷、钾和有机质等营养物质,是一种公认的生物资源;但含有重金属、有机污染物等限制了其资源化利用。因此控制污泥中的重金属,同时实现污泥的资源化利用是亟待解决的问题。众多污泥处理处置技术中,农业资源化利用因其成本低已经成为大多数国家争相采用的主要技术。 现阶段污泥农用主要集中在堆肥后农用上,污泥施入土壤,存在可能导致土壤中重金属等污染物升高,再通过食物链危害人体健康的风险。本论文在已有研究的基础上探讨如何在植物处理污泥的同时,通过不同的下垫层(无孔薄膜、多孔薄膜和透水网)有效收集污泥淋出液,用于其它作物种植;污泥和化肥不同施用方式(直接施化肥、化肥覆膜、直接施污泥、污泥网袋和污泥施肥器)对香蕉生长情况和果实重金属含量以及土壤、地表径流生态环境质量的影响。 不同下垫层对污泥淋出液的影响的小区实验表明,相对于透水网,无孔薄膜和多孔薄膜更有利于污泥淋出液的收集;污泥淋出液中氮、磷、钾等营养物质浓度较高,而铜、锌、铅、镉等重金属浓度很低,符合农田灌溉水质标准(GB5084-2005),可以当作一种液态肥,用于农业灌溉。污泥上种植的玉米秸秆重金属含量符合国家饲料卫生标准(GB13078-2001),籽粒符合国家食品中污染物限量标准(GB2762-2005)。经过玉米和东南景天的处理,城市污泥减量化明显,无孔薄膜、多孔薄膜和透水网处理分别减少了64.85%,78.320%和76.53%。结合玉米产量、淋出液体积、营养物质浓度,污泥处理效果等,多孔薄膜是一种较为合适的下垫层。 不同施肥方式对香蕉、土壤和地表径流的影响的实验表明,施肥后香蕉长势良好,收获一定量的香蕉果实,污泥处理香蕉果实中铅、镉、锌、铜含量符合食品卫生标准(GB2762-2005,GB13106-1991,GB15199-1994),假茎和叶中重金属含量符合国家有机肥料标准(NY525-2002);不同施肥方式使得土壤中重金属含量升高,但仍符合土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准,土壤养分含量也有所提高;地表径流中重金属浓度非常低,完全符合地表水环境质量标准(GB3838-2002)V类标准。污泥减量化明显,污泥网袋和污泥施肥器处理污泥干重下降达60%以上,含水率从初始的80%下降至20~40%,体积明显减少,有利于进一步处理处置。结合施加污泥对香蕉、土壤和地表径流的影响,污泥通过网袋和施肥器用于香蕉种植是一种可行的污泥处理利用方式。