请选择 进入手机版|继续访问电脑版

污泥稳定化产物生态价值及环境风险 [复制链接]

877 0
语音朗读
约22分22秒
京东
01
污泥稳定化产物生态价值

) _- L% [  M9 r( S. W! S' G& B3 R4 w: t, |6 O* `" r5 q
+ i( E4 ^$ d4 k% ~- H+ B
污泥稳定化产物的生态价值 --- 腐殖酸
& ^8 ~2 h6 U: \: i+ \1 `) B3 |: `& s- j  h
腐殖酸是一种富含多种活性含氧官能团的大分子有机物。
3 m% F# R" @1 }3 V* h
- V( L1 X2 v/ N8 i6 D  Z- M1、腐殇酸的分类
5 [2 h+ V/ j; p6 B7 X7 i
" B2 j8 y, A8 o$ e/ Q$ J; a腐殖酸按其在环境中的形态又分为富里酸和胡敏酸。
( R# i) s8 f# ?+ W% h/ _  y6 {
5 N/ w/ e1 q! u& \# ~6 R 环保之家.JPG 0 B% K+ j9 Q0 `5 B0 s5 N

8 o% }6 T' Q5 l
# C* M, U# a2 R' \5 U富里酸一一是一类水溶性的小分子腐殖酸,在土壤中有较好的扩散性和渗透性,可被植物直接吸收利用;. y3 C4 ~% c  E" y3 w' j
' V8 e( o' s* M3 g0 k5 a5 c0 \% ^
胡敏酸一一是一类非水溶性的大分子腐殖酸,化学结构相对稳定,在土壤中的迁移性较差,不能被植物直接吸收利用,但在固定、储存营养元素、改善土壤肥力等方面发挥着重要功能。
- Q6 ]2 c- D4 H" H) b8 [7 k3 p4 L; `
; E7 R5 D& A! {8 ]6 Q+ ?  Z3 e2、腐殖酸在地球化学中的重要性
7 t2 P0 t% ~( W
7 k8 n- o! ?7 I% S>在碳循环中,腐殖酸是动植物残体回归自然生态系统的中间介质,是能量交换的载体,也是化石能源(煤、石油、天然气)形成的前驱物。
, N9 T8 g% f7 ]5 F) J! |2 p' L% p( N5 v" o3 p. G2 \8 c: `
>污泥的稳定化过程是模仿自然过程,用工程化手段实现了微生物残体、有机物向腐殖酸的转化,促进了腐殖酸在地球化学中的碳循环。4 G1 K5 M4 \7 x7 T" y7 }

& }! k8 u) D" F/ ]* u( l 环保之家1.JPG ) H' l$ I* T6 m4 M7 r* M+ d

$ W) j& t* I2 G3 g. |
  \, c+ e+ Q+ ^0 t! t6 J) i注:% X2 B8 J5 t: |& p/ Q$ m
) Y( }+ K% B' a( l) r5 L6 u
东北黑土地的有机质中有32%的腐殖酸;2 j* Z2 ]* R# P, }* y% a
一般农业土壤和园林用土中腐殖酸含量有5%~25%;
: l6 D% l2 U  b6 i7 @稳定化处理后的沼渣、发酵物的腐殖酸占总有机质的10-20%。
) P) `% _+ A; B
/ o. |- P5 C1 ?) t) |这些有机质、腔殖酸、微量营养元素、多种氨基酸和酶类等,能起到改良土壤的作用,有更要的土地利用价值。
- \, Y, R. D8 {# w
% `- C  Q4 k* m) S3、腐殖酸对土壤生态系统的作用
, w8 s6 C* }. _5 s- D, ^4 z3 B8 n) G  x# X" T* G
>土壤结构的稳定剂:腐殖酸的胶体性能能改善土壤的团粒结构,使土壤吸水量增大,透气性增强,空隙度和持水量增加,有助于提高土壤的保水、保肥能力,从而改善作物的土壤环境。
6 Z$ j/ i3 h  Y& d3 X1 ^7 D! {  Y8 j" i
>土壤的改良剂:腐殖酸含有较多的活性基团,盐基交换容量大,能够吸附土壤中更多的可溶性盐,同时阻碍教大数量的有害阳离子,降低土壤盐浓度和酸碱度,从而改良盐碱土壤。8 {: l9 @" E, B! v! ?

' J3 E+ \! z. o, Q) y7 ?>重金属的国定剂:脱殖酸含有多种类的活性基团,与重金属离子、放射性核素以及芬香化合物等物质发生吸附、离子交换、氧化还原、络合螯合等各种物理化学反应,对转化和降解污染物,净化土壤环境起重要作用.# r* j( i+ \* U/ t& k

- v- G3 r& \* Z! A>微量元素的溶解剂:腐殖酸可以与中、微量元素发生螯合反应,生成溶解性好、可被植物吸收种利用的螯合物,从而有利于植物对其吸收和利用.- @- M' K6 t9 F

0 R  F6 ~/ e/ @  J* M>植物养料的仓库:腐殖酸能激活土壤酶从而加速微生物的生长,加快有机氮的矿化,减少氮的流失,也促使天然磷矿石的分解,增加可溶性磷,也能够吸收和储存钾离子。& s) U' f) O% B
+ _# Z  G5 t. I' y
>固氮的载体:腐殖酸上的羟基(COOH)中的H+可以被NH4+取代,或醌基与氨发生加成反应,使土壤中易流失的游腐氨保留下未.: `) ^  i' z8 w# Q! l- q3 h
$ ^: Y( ?8 @! a+ z( V
>土壤微生物的栖息地:腐殖酸的水溶性腐殖酸可作为碳源被土壤微生物物直接利用。; W, K2 U( T, ?% u# c' F( s+ W
8 u* A4 F& H( Z) a
污泥稳定化产物的生态价值一一营养元素7 i6 h* q0 |9 q
9 E& w/ }5 a2 i# f1 g5 G
元素分析显示:
0 i9 R7 g/ W3 Z. c& R! j
9 i6 J  ^- B& A. r; b. m>稳定化过程主要是碳元素和氨元素的转化,由有机态向无机态转化,由固态向气态转化,而磷和钾主要是富集;' Y, z+ ~% ^2 L9 W! c

3 `/ o- c) ^9 R4 @/ \>沼渣经板框脱水后,钾元沐流失严重,磺元紧流失林对少,推测钾元紧主要存在于液林中,磷元素要存在于固林中;
5 J1 U* y' F" ^7 }# [( H. T1 y% b) l
>稳定化处理产物的养分含坤(以N+PoOs+KoO计)在7.5%~13.5%,远高于污泳农用和园林利用标准(氨磺钾合蛎>3%)
2 [( ?$ k' Y% M+ k$ }5 b/ O) Q; E7 j
& X4 ~& K& |- d* v8 ] 环保之家3.JPG
) k, Y0 F7 H, t& p5 h# Q* {4 M+ h9 a% u4 e+ o' ~4 b, _. g

6 H$ Q8 @% `! z, F- p" a污泥稳定化产物的生态价值一一功能微生物
0 s* h& G& }8 ]) i$ o
/ p2 n' q  B; P3 r- d9 V& `& P' c

. S* t- b+ {. M0 p1 p小妻试验田:以厌氧消化处理产物作为生物炭土,与黄土1:1混配种植小妻* S! I. p. Y, W6 O, I1 i
实验组(左):施用生物炭土的小麦地8 y# C/ K# W& D1 Y! r8 O0 Z) M
对照组(右):施用复合肥的小麦地
" s# N. X: v7 Z( @1 p+ t/ w! K5 z/ R$ A% @5 E
环保之家2.JPG 5 m. X+ e" Q, h
7 k$ P9 n8 m1 n" {

) j8 [; ]# W+ Y+ U! ^" s) V& [" U污泥稳定化产物的生态价值一一功能微生物# u# U( P4 K$ n
0 T7 S8 R! L3 W# d: G5 @/ w& }
实验组优势真菌:未分类的真菌' ]2 S* h  `8 D; _, L2 |- U0 M
5 f5 [+ o4 A  I# M3 D1 }5 f
对照组优势真菌:被孢霉菌、镰刀菌、明梭孢菌、漆斑菌、头梗霉菌(植物病原菌或动物病原菌)4 |( t; p% u2 Z* z& o8 S
6 B1 |- j" t' S7 T1 I
02
污泥稳定化产物的环境风险--重金属
) ?: l2 o* W, P5 W) O5 l4 ~- i& B. @' ?

3 ^: s: @6 N  N4 G6 v不稳定态:会影响酶的活性和微生物群落的生长,还会被植物吸收富集;1 `7 ?" T: n) m
$ r, ?5 k. G! p* Q5 |* O
稳定态:在自然界正常条件下不易释放,能长期稳定在沉积物中,不易为植物吸收。! ]7 S1 S. F2 o7 o

$ z# N# Q" B4 a# _% O 环保之家4.JPG
2 D8 ], p) l* J* H" ~# ?0 L% t3 y7 h9 |3 k/ P
' T' G  [1 p8 H" |! [
在厌氧消化过程中,污泥中的As、Pb、Cr、Cu易于形成稳定形态,而Zn、Cd和Ni稳定性较差;重金属的形态分布与种类、基质、反应条件等环境因素有关。
" y4 d  S3 i: Z3 ~
5 ]" U: B1 E& _在好氧发酵过程中,污泥中的As、Pb、Cr、Cu易于形成稳定形态,而Zn、Cd和Ni稳定性相对较差,这与厌氧消化的规律相似。' S  y2 W1 {. w

, s+ A' e6 |+ z6 h, h
03
污泥稳定化产物的环境风险--思考

4 {. F. E! C5 w5 B8 I9 E! P
( \' R+ s2 Z7 L+ s; y1、充分认识污泥处理产物的双重属性
7 Y0 C; `7 J# ~3 s$ f  W& K5 a! X/ X# j( C4 ?
产物的资源化利用是终极目标# A6 w. g5 I: ?2 C4 Y
8 B- V/ S9 ?) B+ R5 U
资源化利用的前提是稳定化处理8 P) A3 s- m- y9 n& q  @* i
9 r/ d0 l% i9 M
用资源和污染属性进行双重评价,选定合理的技术路线0 z9 u% L7 s2 m! R( {, ?

- s& h1 A7 ?! U5 a  q# i" W" b污泥不是一无是处,它也可以变废为宝。$ k! _8 M( R1 t& F1 |( `) ]  B5 h

& V" r0 R$ D1 Y, Q  {& ^2、正确理解重金属的限值( E+ k8 @) `! `& k0 Q

3 y$ D. x! r3 E我国的泥质标准存在如下问题:: w- W# x- x( m. i7 t% O" W
( d  d) G: N: J$ O' {9 e9 ]
一一除农用外,园林、土壤改良和填埋,水泥焚烧重金属限值基本一样
9 q6 T4 ]0 f. W* l
: d* x" y  Y" C" m- d一一超标就没有办法了?0 V/ N) f+ a* O% r1 m+ g

5 Q  @- }  N% ^' z一一没有说清楚是针对原污泥,还是针对处理后的产物。
$ Z% [+ s! G, B. q. Y. T8 P$ O1 k2 F1 h4 K# I8 E, [" c# w* |
一一稳定化处理后,污泥形态发生了变化,重金属含重也发生了变化,标准值返有用吗?& V8 Q" D8 ]8 K

+ S4 ^: A/ {# r4 g一一用重金属总命值不合理。
) m# x" V  O) V, F6 O+ W, J' ^* D
# o' e2 Q+ h( _) c* y* L- l一一重金属在处理过程,其形态会发生变化。
* x' j" G6 ^9 v* H# B: N
5 M$ M. G- P. O$ e3、创新污泥处理产物土地利用的方式
, P. F* Y% p& s% @& p/ O0 t. k& T
- i; O2 N1 H# v8 K; C$ B! k) Q>没有创新的处置方式,好氧发酶、厌氧消化后的产物士地利用是一句空话。3 x3 X. _, {. B6 |3 h3 D  p& W

, O/ ]) z: ~; [! t>只有把处理产物出路做通了,才能够体现“绿色、循环、低碳“0 y3 V  H- Q% V/ a: h- M# ^
“治理污染,重在循环,赢在循环“2 t' @7 o: H  A, B' r2 j' E
7 X( X5 S) p1 M4 C$ O
>资源化利用不仅表现在对当地生态文明建设提供了直接的支持,而旦在循环中嬴得了良好的经济效益;/ c" |$ d" a1 C8 }  W. X

  P6 \4 e7 N$ z>在经济上实现赢,就为污染治理持续进行、有效进行提供了机制上的保障;
+ |2 a) f7 e+ Y* X3 N+ a9 Z( x' e
>从循环中得益,也就促成了治污的良性循环,让污染治理不再被动,而是走向主动。5 \; J% w# o9 e% ^3 U. `! G
, y+ M+ x0 g/ _  q3 g9 Q

© 声明:本文仅表作者或发布者个人观点,与环保之家[2TECH.CN]无关。其原创性及陈述文字、内容、数据及图片均未经证实,对本文及其全部或部分内容、图片、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,仅做参考并自行核实。如有侵权,请联系我们处理,在此深表歉意。

举报 使用道具 回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 中文注册

本版积分规则

更多

客服中心

2121-416-824 周一至周五10:30-16:30
快速回复 返回顶部 返回列表
现在加入我们,拥有环保之家一站式通行证!马上 中文注册 账号登陆