超临界水气化技术处理脱水污泥 会带来哪些影响？

3.3基于RI评价重金属潜在生态风险

根据不同种污泥原泥与固相残渣中单一重金属潜在生态风险评价指数值(图3)，污泥中重金属潜在生态风险性顺序为Ni/Cu/Zn>Cr>Pb.原泥与固相残渣中Pb、Cr的污染指数值(Eir)均小于5，属于低生态风险.污泥中Ni的Eir值在各个区间均有分布，大部分污泥中Ni被认为属于低中等风险或较高风险范围.绝大部分污泥中Cu属于低生态风险，部分污泥(S1、S5)中Cu属于高风险或极高风险.

固相残渣中单项重金属的Eir值低于原泥，潜在生态风险等级降低.以Zn为例，原泥中Zn的Eir值在5~40范围内，属于中等风险或高风险，固相残渣中Eir值均低于10，属于低风险或中等风险.

S9污泥超临界水气化后固相残渣中Ni、Cr的单项潜在生态风险指数高于原泥，这可能是由于在反应过程中反应釜发生腐蚀，释放出不稳定态的Ni、Cr(Marroneetal.,2009).超临界水气化处理污泥过程中反应釜腐蚀的现象应该引起一定关注.

S1、S4污泥超临界水气化后固相残渣中Cu的单项潜在生态风险指数高于原泥，其中，S4可能由于原泥pH处于碱性范围，碱性条件有利于重金属稳定到固相残渣中(Jinetal.,2010).

图3不同种污泥原泥与固相残渣中单一重金属潜在生态风险评价指数

为了全面评价原泥和固相残渣中重金属总体的潜在生态风险，计算RI值(5个风险因素的和)，结果见图4.部分原泥的RI值在30~90范围内，属于中等风险或高风险，即如果原泥未经处理直接排放进入到环境中会对环境造成重金属污染的问题.固相残渣是污泥超临界水气化处理的主要副产物，绝大部分污泥超临界水气化处理后固相残渣的RI值低于30，属于低生态风险.RI值不仅可以表征所有重金属污染源造成的生态风险，还可以表征当地生态系统对有毒重金属的灵敏度(刘敬勇等，2009).

图4不同种污泥原泥与固相残渣中重金属潜在生态风险评价指数(LR：低风险；MR：中度风险；CR：较高风险)

不同种原泥的RI值中，Zn的潜在生态风险指数值占比范围为4.6%~97.1%，平均值为53.91%，Cu、Ni的潜在生态风险指数值占比的平均值分别为25.7%、19.5%.这3种重金属(Ni、Cu、Zn)的潜在生态风险指数值之和占RI值的比例可达98%，因此，可以得出污泥中主要生态风险元素为Ni、Cu、Zn.

3.4基于RAC评价重金属环境风险

根据不同种污泥原泥与固相残渣中重金属的环境风险评价结果(图5)，不同种污泥原泥中的Pb、Cr均表现无环境风险或低环境风险.不同种原泥中Ni、Zn对环境表现出不同程度的风险，差异性较大.绝大部分原泥中Cu表现出低环境风险，S9中Cu对环境表现出中等风险，该结论与其他评价方法不相符.S9、S5超临界水气化后固相残渣中Zn表现出中等环境风险或高环境风险，但风险程度与原泥相比显著降低，S1、S4、S7、S9污泥中Ni、Cr超临界水气化处理后风险指数增加.

图5不同种污泥原泥与固相残渣中重金属的风险评价