速生桉叶及水溶物对污泥中铬生物的影响(精品).docx
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1、速生桉叶及水溶物对污泥中铬生物的影响摘要:城市污泥中含有的重金属是污泥资源化最主要的障碍。在我国南方桉树种植区,每年速生桉树砍伐会在林地遗留大量的桉叶。桉叶中含有单宁等活性物质,可与重金属发生螯合或络合反响。为研究桉叶及溶出物对污泥中铬元素生物有效性的影响,通过在城市污泥及其好氧发酵产物中添加桉叶粉末及水提物,考察污泥中形态变化。结果表明,堆肥产物中参加桉叶粉末和桉叶水提取物后,的可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态含量均减少,即的生物有效性得以降低;污泥中添加的提取物用量越大,生物有效性的降低越明显;含铬污泥参加桉叶提取物后,的生物有效性同样呈降低的趋势,从不稳定态转化至稳定态,降低了铬
2、的生物有效性及其在环境中迁移的可能性。关键词:桉叶;提取物;城市污泥;重金属;生物有效性;迁移随着越来越多的城市污水处理厂投入运行,城市剩余污泥的产量日益增加,构成新的环境问题。对于城市污水厂剩余污泥,将污泥资源化的土地利用日益为人们所重视。污泥中含有丰富的氮、磷、钾和有机质,是良好的有机肥料资源,将其农用可实现污泥的资源化利用,有利于城市和农业的可持续发展。然而,城市污泥中的重金属是污泥资源化最主要的障碍。研究普遍以为,重金属总量不能准确地反映其对环境潜在的影响,而重金属的生态环境效应与影响其生物有效性的化学形态密切相关。一般以为,重金属在污泥中的存在状态有可交换离子态、碳酸盐结合态、铁锰氧
3、化物结合态、有机结合态和残渣态。其中,前种形态简称“前态容易被植物吸收利用,稳定性较差、生物有效性高;而后种形态不易释放到环境中,稳定性强、生物有效性低。目前,采用原位固定法降低生物有效性,因其成本低、见效快,得到广泛的关注,但参加的化学物质,如石灰等碱性物质、和等复原性物质,容易对环境产生二次污染。我国南方大面积种植速生桉作为制浆和造纸的原材料,近年来,尽管其扩大种植遭到一定限制,但广西仍保留有大面积的速生桉,每年因砍伐树木,在林地遗留有大量的桉叶。桉叶含有大量的单宁、纤维素等,它们特殊的化学机构,使其能与重金属离子发生螯合和络合作用。桉叶浸出物对城市污泥的影响,不仅关乎污泥的处置,还关乎污
4、泥中重金属在地表水和地下水中的迁移转化。笔者所在课题组利用速生桉树叶去除水中的和利用速生桉叶提取物去除水中的,均获得较好的去除效果。在此基础上,以某污水处理厂污泥为研究对象,考察速生桉尾叶桉树叶粉末以及水提取物添加到污泥及好氧发酵污泥中,考察二者对污泥中生物有效性的影响,以期对污泥的处理处置和资源化利用、重金属污染土壤的应急处理提供技术参考。材料与方法试验材料主要试剂盐酸、硝酸、乙酸、盐酸羟胺、氯化镁、醋酸钠、重铬酸钾等均为分析纯,试验用水为去离子水电阻。用分析纯的配制成相应离子浓度为的储备液,再由储备液配制成其标准使用液。样品的准备和处理桉叶粉末和水提取物的制备试验用的尾叶桉叶采自广西大学校
5、园内,洗净,阴干。桉叶粉末:将摘得的桉叶在温度为条件下烘干,粉碎,过目筛,备用。桉叶提取物:以去离子水为提取剂,按文献所用方法提取桉叶中的活性物质,对提取液进行分析,确定主要成分为单宁,含量为,干叶。重金属污泥的驯化、培养供试污泥样品于年月日采自琅东污水处理厂曝气池产生的污泥,其中含量为,远远低于酸性土壤中污泥的农用标准在酸性土壤上,的最高容许含量为;在中性和碱性土壤上,最高容许含量为,因而先对污泥进行驯化、培养,以模拟被铬污染的污泥。采用序批式活性污泥法,简称工艺每个处理周期为驯化、培养污泥,逐步添加含溶液,培养后,于条件下保存待用。测定其中含量为。试验方法污泥处理将污泥离心后取出,称取含水
6、污泥含水率在左右至烧杯中,参加桉叶提取物,另取同样质量的污泥参加等体积的去离子水作为对照组。将烧杯置于恒温水浴锅集热式恒温加热磁力搅拌器,购自郑州长城科工贸有限公司中,用电动搅拌机搅拌后,室温下放置老化,以备测定其中重金属含量及形态变化。水浴模拟堆肥将采自污水处理厂的脱水污泥自然风干一段时间,在发酵箱中堆肥后,将堆肥的样品称取参加到烧杯中,参加桉叶水提取物,置于下模拟堆肥环境。另取份同样质量的堆肥样品污泥,份作为对照组,另份参加桉叶粉末。天天上午下午各翻次,维持室温,后将一部分样品在左右烘干,研磨,测定其中重金属含量及形态变化。污泥中重金属元素总量测定污泥中重金属总量采用王水法。污泥中重金属元
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