不同國家給水廠污泥的金屬形態分布特征與風險評價

袁楠楠，許潔瓊，鄭星榮，姚鈴麗

（南京信息職業技術學院電子信息學院，江蘇 南京 210023）

給水廠污泥是飲用水生產過程中一種不可避免的副產物，由于其成分特殊，被認為是具有巨大價值的可回收利用材料，尤其在環境修復方面表現出很大的應用潛力[1-2]。然而，在實際推廣應用前，需要對污泥中存在的金屬污染進行分析評估[3]。金屬具有不同的形態，不同形態金屬的環境行為和生態效應不同，從而影響金屬的毒性、遷移和在自然界中的循環，并對環境微生物、生物活性和植物造成不同程度的危害[4]。

本文以中國、愛爾蘭和澳大利亞3個國家的給水廠的污泥為研究對象，基于改進的BCR（The European Community Bureau of Reference）法，分析比較3種污泥中金屬的形態分布特征，并運用風險評價編碼法（risk assessment code，RAC）進行生態風險評價，以期為給水廠污泥實現安全有效的工程應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

新鮮的脫水給水廠污泥分別采集于中國北京、愛爾蘭都柏林和澳大利亞昆士蘭州。采集的污泥于實驗室內自然風干，樣品研磨后過0.15 mm篩，備用。

1.2 實驗方法

給水廠污泥中的金屬總量根據USEPA Method 3051測定[5]，金屬的賦存形態采用改進的BCR法測定[6]。8種常用于風險評估的重金屬（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）以及給水廠污泥中通常富含的Al和Fe的總量及其提取態含量，用ICP-AES測定。

改進的BCR的實驗步驟如下。

1）弱酸可溶態（F1）：稱取1g樣品加入50mL離心管，向管中加入pH=2.85、0.11 mol·L-1的CH3COOH溶液40mL，25℃下振蕩16h。混合溶液4000 r·min-1離心15 min，取上清液過0.45 μm微孔濾膜，濾液于冰箱4℃保存備用。殘留物加入20mL去離子水清洗。……