王媛 蔡玉婷 王璐 王卓 呂建洲

(遼寧師范大學 遼寧大連 116031)

城市污泥(簡稱污泥)是城市污水處理廠污水處理后的產物,其成分復雜不僅含有大量有機質和養(yǎng)分,還有病原菌、寄生蟲卵、重金屬和多種有毒有害物質[1]。如果不妥善的處理處置污泥很可能對環(huán)境造成嚴重污染。污泥的處理方法有多種,但濕式氧化法是近年來污泥處理最有效的方法。不僅難降解有機物可被氧化,滅菌率還高,可以減少污泥中的重金屬,反應時間短,反應后可以達到減量化、無害化、穩(wěn)定化的污泥,使污泥進行農用資源化處置[2-3]。

污泥土地利用是城市污泥最為可行的處置方法[4],既可降低污泥處置的成本,又可充分利用污泥中的大量有機質和氮磷鉀等營養(yǎng)成分,作為農業(yè)生產的有機肥料,為植物生長提供養(yǎng)分,但是污泥中所含的重金屬是污泥農用最主要的限制因素。因此探討濕式氧化處理后的污泥對植物的生長影響,可以更好的利用城市污泥,使污泥變廢為寶。本實驗通過實驗室盆栽實驗研究小麥種苗的生長情況,旨在利用生物性的生理生化指標,提供污泥農用的科學依據(jù)。

1 材料和方法

①材料:供試土壤為堿性沙壤土,供試污泥為經濕式氧化法(200℃,1.5MPa)處理的城市污泥。供試小麥為春小麥。②方法:盆栽實驗,采用10×10cm的塑料盆,土樣過2mm篩。實驗設計污泥與土壤的重量比0、5%、10%、20%、40%、60%設置6個梯度實驗。每個處理設置3次重復實驗。試驗在室溫中進行,室溫控制在15～25℃,相對濕度50%～60%。選取健康的小麥種子經蒸餾水浸種24h后,種植在土壤中,每盆種30粒種子。

2 分析測定方法

①小麥種子發(fā)芽指標:3天測定發(fā)芽勢和7天測定發(fā)芽率,計算發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。②小麥幼苗形態(tài)指標測定:測量平均株高、根長和小麥干重。小麥干重采用烘干法測定。③小麥中重金屬含量的測定:采用硝酸-高氯酸消煮,Zn、Cu總量使用火焰原子吸收分光光度法。

表1 污泥的施用率對小麥種子萌發(fā)和幼苗形態(tài)的影響

表2 不同污泥施用率對小麥種苗中重金屬含量的影響

3 結果分析與討論

3.1 不同濃度的施用量對小麥種子萌發(fā)和幼苗形態(tài)的影響

一定量污泥的施用可以促進小麥種苗的萌發(fā),但污泥施用量過多,對小麥種子的萌發(fā)有抑制作用,從表1可以看出,10%的污泥施用量,對小麥種子萌發(fā)效果最好,幾乎100%促進了小麥種子的萌發(fā)。但是污泥施用量超過了40%,小麥種子的萌發(fā)就開始受到抑制,發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著減少,高污泥施肥量不適合小麥種子的萌發(fā)。

污泥施用量在10%時,其株高和根長最大,分別比空白增加了58.06%和59.45%,其干重也高于各施肥處理,小麥在一定量的污泥施用下,萌發(fā)和長勢都很好,高于不施污泥的對照土壤,說明污泥確實對作物的生長有一定的促進作用,但污泥施用率過高,則會起到相反的抑制作用,所以在實際農用中,要對污泥施加量予以注意。

3.2 不同污泥施用量對小麥種苗中重金屬Cu、Zn含量的影響

重金屬是限制污泥農用的最主要因素,濕式氧化法雖然可以減少污泥中的重金屬含量,達到可以農用的標準,但是污泥中仍含有少量重金屬,這些重金屬是否會對小麥種苗造成污染是污泥是否可以施用的關鍵因素。由表2可知,小麥種苗中的重金屬含量很少,含量最大的Zn濃度也遠遠小于限量的標準,但種苗中重金屬的含量隨污泥施用量的增大而增加。而且種苗實驗的時間尚短,重金屬在種苗內的累積時間不長,或許是重金屬含量不高的原因之一,在實際應用中,仍然需隨時檢測作物體內的重金屬含量。

4 結語

污泥濕式氧化后其指標符合污泥農用時污染物的控制標準(GB4284-84),且在小麥種苗的種植上,一定量的處理污泥可以很好的促進小麥種子的萌發(fā)和種苗的生長,種苗長勢良好。經過處理后的污泥可以用于農業(yè)利用,一些研究也表明,污泥農用后可以促進作物的產量和品質[5]。不過在實際應用中要注意污泥的施用量,污泥施用過高反而會抑制種子的萌發(fā)和生長,而且小麥種苗中重金屬含量隨污泥的施用量增加而增多,在實際應用中需實時監(jiān)控,避免造成重金屬污染。

[1]盧年春,李萍,凌云,等.城市污泥綜合利用研究[J].安徽農業(yè)科學,2005,3(11):2101-2103.

[2]羅剛,徐榮險.污泥處理處置技術的研究進展[J].廣東化工,2007,34(12):82-85.

[3]楊琦,劉廣立.污泥處理和處置技術新進展[J].上海環(huán)境科學,1999,18(3):50-52.