城市污泥应用于我国北方沙地生态修复的探讨

北极星环保网来源:环境工程技术学报王磊等2017/11/22 11:40:32我要投稿

所属行业: 水处理关键词：城市污泥生态修复沙地修复

(2)城市污泥中含有重金属、有机污染物、病原菌、虫卵等有害物质，且含水量高、性质不稳定，直接施用在沙地上不仅易引起环境的二次污染，还存在作物烧苗和病害等问题，应进行适当的预处理。

采用高温好氧堆肥并在堆肥中添加复合微生物菌剂来钝化重金属、杀灭病原菌、降解PAHs、降低可溶性N、P的浓度、提高有机质的腐殖化程度，从而提高其土地利用的可行性和安全性。研究表明，在改良土壤中施用污泥堆肥，可促进土壤团粒结构形成，改善土壤通气状况，提高土壤对重金属、有机污染物等有害物质的缓冲能力，降低有机污染物的生物有效性等。

(3)采用固化/稳定化技术可有效减少污泥中重金属的浸出[68]，近年来被广泛应用到重金属污染土壤修复和农用污泥重金属固化等方面。有关土壤中重金属的固化/稳定化药剂有多种，硅酸钙、碳酸钙和熟石灰等石灰性物质应用较多。金属氢氧化物的溶解度都较低，如果使用石灰作为碱制剂，则可通过与钙的共沉淀现象促进沉淀产生，从而实现污泥中重金属的固定去除。

施用石灰除可固定重金属外，还能使污泥富集钙，钙可促进受施土壤的胶体凝聚，增加土壤团聚性，改善土壤结构。但在施用时应注意使污泥pH保持在碱性范围。目前，研究重点大多是城市污泥在农田中的利用，参考污泥农用的研究成果及存在的问题，结合沙区区域特征提出以下建议：

(1)针对沙地区域特征开展技术应用研究。我国北方沙地广阔，沙化区域环境差别较大，因此应针对不同区域沙化特点采取不同措施。对风沙大、沙丘易流动的区域，主要的防治措施应是设置沙障、覆盖致密物等，将沙土固定，在后续植被修复时利用城市污泥黏性大、保水性好的特点，利于种子附着、萌

发;而对于养分极度贫瘠、水土流失严重的区域，城市污泥施用应作为主要治理措施，辅以微生物修复、水资源有效利用等其他技术，因地制宜采取不同技术手段将会达到更好修复效果。另外，分析沙地可以达到的修复状况及修复后用途，针对修复后可作为农田、牧场等沙化区域，应采取堆肥、固化等措施降低污染物浓度，减少施用年限、施用量，防止污染物进入食物链。

(2)制订污泥沙地利用相关标准。2009年，住房和城乡建设部发布了CJ/T209—2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》，对城镇污水处理厂污泥农用的养分、重金属浓度、有机污染物及微生物指标等给出了具体阈值，但施用量、施用年限和施用方式没有给出具体准则。

有关城市污泥用于沙地生态修复的相关标准及参考标准还没有具体的规定。因此，需进一步研究城市污泥中污染物在沙地植被、土壤和地下水系统中迁移转化规律及其机制，加紧制订有关重金属、有机污染物、病原体及N、P等阈值，制订针对不同土壤类型污泥施用量、施用年限和施用方式等方面的控制标准。

(3)加强长期综合性风险评估。尽管城市污泥中含有一些有害污染物，但污泥中含有大量的营养物质，对于被破坏的沙地是很好的补充，污泥回归于土地，相对于焚烧、填埋、投海等是较合理的处理方式。但是，必须明确污泥施用过程中存在的生态环境风险，从植物、土壤和地下水三方面对沙地进行综合性风险评估。可能短时间内污泥施入对沙地生态环境没有负面影响，仍需长期定位监测，对污泥施入后的5a甚至10a内连续评估其对沙地生态环境的影响。

5结语

生态修复最终目的是增加沙地区域植物盖度。城市污泥施入沙地中可改善土壤环境，为植物营造良好的立地环境，促进植物生长，在理论上是可行的;国家针对城市污泥安全处置有专项资金补贴，以此为基础修复退化沙地，可有效降低修复成本，并产生一定经济效益，在经济上是可行的;尽管城市污泥中含有一些污染物，但随着经济技术的发展，污水处理技术的提高，污泥中重金属、有机污染物等浓度将逐渐降低，结合堆肥、固化/稳定化等技术及相关政策、标准管控使污泥达到利用标准，在技术上是可行的。

然而，城市污泥中成分复杂，资源化用于沙地生态修复可能存在一定环境风险，未来有必要加强重金属、有机污染物在沙地土壤和植物中迁移转化机理、氮和磷在土壤中迁移转化及施加阈值等方面的研究;充分考虑沙地区域风沙大、干旱少雨、沙土疏松易渗漏等自然气候特点，以及当地区域经济发展水平，结合城市污泥堆肥配施、植物修复、高分子保水材料等其他修复技术，加强技术整装集成;构建城市污泥用于沙地生态修复的生态环境风险评价模型，通过对污染物在沙地中迁移转化机理研究，从水环境、大气环境、土壤环境三方面评估污泥应用过程中可能存在的环境风险。加强以上三方面的研究，安全有效地将城市污泥应用到沙地中将是解决当前我国北方沙地区域城市污泥难处理处置的新途径。

来源：环境工程技术学报;作者：王磊，香宝，苏本营，方广玲，胡钰，潘丽波，王癑

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