社會經濟得以迅速發展的同時，人民生活水平也在不斷的提升，對自己的生存環境以及城市建設要求也越來越高，尤其是對水質量的問題特別關心，在城市的污水處理工作中，污水處理廠發揮了重要作用。城市污水處理廠在城市水污染當中起到了重要的作用。近些年來，隨著我國重工業的發展以及生活污水的大量排放，導致我國水污染中的污泥重金屬的含量越來越來越高。雖然科技水平不斷提升，處理方式不斷優化，但是在處理過程中還存在不同程度的問題，例如污泥量較大、處置效率緩慢、污泥長期暴露在空氣中使重金屬向空氣中滲透等。水污染不僅會對環境造成影響，長此以往還會威脅人的身體健康，針對現有的城市污水處理廠對重金屬的處理狀況，對重金屬的特性進行理論分析和探究，進而采取有效的處理方法。
一、污泥樣品采集與處理
1.1 樣品采集
我國地域廣泛，為確保污泥重金屬含量結果的準確性和不同地域的代表性，本文分別選擇東北、華北、華東和西北四個不同的地區，并對地區內多個城市的不同城市污水處理廠的穩定出水口樣本進行采集，從而體現出不動地域的污泥的多樣性。采樣樣品的質量均超過1Kg，以確保各地區的污泥具有代表性。采樣樣品經密封收集后帶回，以確保不受到其他擾動因素的影響。
1.2 樣品的預處理
樣品的預處理采用微波輔助酸消解法叫通常是選用0.1g的樣品和10mL的濃硝酸放入到密封消解罐中，置于微波消解爐中，10min后，樣品的溫度上升到175°C左右，再經過10min平衡到170〜180℃，在消解程序結束后，使消解罐在微波消解爐冷卻5min后取出至于室溫當中自然降溫，待消解罐冷卻至室溫后，在通風櫥中打開，將其中的氣體釋放出來。將消解液過濾并轉移至100mL容量瓶中，取出約5mL溶液準備進行分析測試。
1.3 重金屬質量分數的測定
樣品經過微波輔助酸消解法預處理后，再使用電感耦合等離子體質譜法測定其中的重金屬質量分數。在計算污泥中的重金屬質量分數時，可采用以下公式：
其中，w代表的是重金屬在污泥中的質量分數，M為所測定的某種重金屬，c為電感耦合等離子體質譜法得到的重金屬質量濃度，n為電感耦合等離子體質譜法時的稀釋倍數，m為污泥樣品的質量，v為定容體積。
二、污泥重金屬污染特征分析
2.1 質量分數數據對比分析
對采樣樣品進行電感耦合等離子體質譜法測定后得到以下結果：
(1)不同的城市污水處理廠處理的污泥中重金屬質量分數存在較大的差異。統計數據顯示，污泥中的w(Cu)、w(Cr)較之于w(Pb)以及w(As)、w(Cd)等含量要高一些;而且污泥中w(Pb)以及w(As)、w(Cd)的變化具有一定的規律性特點，在不同污泥樣品中按照w(As)、w(Pb)與w(Cd)的順序遞減。對于w(Cu)以及w(Cr)而言，基本上沒有變化規律可循，部分污泥樣品中的w(Cu)含量超過w(Cr)，而部分污水處理廠污泥中w(Cu)<w(cr)。< p="">
(2)因地域差異，同一重金屬在不同污水處理廠的污泥中的質量分數不同。
(3)不同污水處理廠污泥中的w(Cu)，w(Cr)，w(Pb)，w(As)和w(Cd)總和差別較大，差值最高達到445.48mg/Kg。
2.2 理化性質
污泥的酸堿度與Ni、Cd以及Pb和Zn的含量呈負相關性，而且特征非常的明顯;有機質以及總氮與污泥中的重金屬沒有明顯的數值關系;總磷、Cu以及Mn之間呈正相關性。
2.3 重金屬產生的影響
重金屬對環境以及人類健康均會產生嚴重的影響，污泥中重金屬的濃度不同，其產生的危害也會有很大的差別。舉例而言，當污泥中的重金屬含量較高時，且用于農業生產過程中不僅會導致農作重金屬含量增加，而且還會導致土壤受到嚴重的污染;重金屬滲入降水中，重金屬經過地表徑流以及滲流會隨之進入水系，造成更為嚴重的污染和威脅;在長期暴露的環境中，污泥中的重金屬也會在滲透到空氣中，引起空氣污染;研究表明污泥中的重金屬對污泥固化體強度會產生不利影響。
三、污泥重金屬含量的影響因素
城市污水處理廠污泥中重金屬質量分數會受到多種因素的影響，例如污水處理廠進水水質、重金屬形態、污水處理規模、污水處理工藝等因素的影響。
(1)進水水質。調查發現目前國內各類城市污水處理廠處理污水時，其進水水源主要是城市居民生活用水以及生產和工業污水，此外還有部分雨水。其中，主要的重金屬污染源來自于工業污水，其中含Cu、Cr、Pb、As、Cd污水的采礦、電子以及電鍍和冶煉等行業和領域。
(2)污泥中重金屬的存在形態。對于污泥重金屬來講，其通常會有可交換態、結合態以及殘渣態等幾種類型，不同的化學形態對處理的難度也有不同程度的影響。
(3)污水處理能力。污泥中的重金屬影響因素較多，其中較重要的影響因素是處理廠的規模、處理效能以及污水占比等。
此外，不同的城市污水處理廠所采用的污水處理工藝不同，運行方式不同，都會影響到污泥中重金屬質量分數。傳統的活性污泥法、A2/O法等對污泥中不同的重金屬去除情況都有所不同。同時，在城市污水處理廠的運行過程中，pH值和溫度都會對去除過程產生影響，如影響金屬的吸附、離子交換等。
四、城市污水處理廠污泥處理方法探討
更好地對污水進行處理，降低重金屬含量，改善水環境，需要加強城市污水處理廠對污泥重金屬的處理工作。在處理之前，需要了解各種污泥中Cu、Cr、Pb、As和Cd的特性，尤其是對于水源來自采礦、冶煉、電子、電鍍、化工、制革和機械加工的污水更應該進行細致處理。針對污泥的特性提出以下幾點處理方法：
(1)根據污泥的酸堿性使用不同的方法進行處置，酸性污泥在經過處理后可混合填埋至堿性土壤中改善土壤環境或用來制作建筑用磚;對于堿性污泥可以考慮用來進行農業生產使用、園林綠化使用和土地改良使用，同時也可用于水泥熟料的生產。
(2)污泥焚燒是一種高溫熱處理技術，利用高溫氧化燃燒反應，在過量空氣的條件下，使污泥在850°C~1100°C下氧化、熱解并被徹底破壞。污泥焚燒的優點是占地小、處理快速、處理量大、減量明顯，減容量可大于90%，焚燒后的污泥可以根據其重金屬含量選擇是否使用重金屬螯合劑處理后進入填埋場，也可用作建筑材料或鋪路等。
(3)近幾年來，植物修復技術成為了治理重金屬污染的新興技術。通過宜接利用植物把受污染土地或地下水中的重金屬移除、分解或圍堵，可以有效地清除重金屬的污染，選用生長快速、根系能深植土壤、容易收割、能夠容忍并累積多樣化重金屬的植物，吸收利用污染物轉化為無害物質，同時花費低、適應性廣、不破壞生態、不影響二次污染。
五、結語
通過對污泥樣品的分析發現，我國污泥中的重金屬含量仍然較高，對周圍的環境已經造成了污染、影響到了人類的健康。因此，我們需要繼續加強對城市污水處理廠污泥重金屬污染狀況及特征的研究與分析，建立健全污泥處理處置體系，制定出污泥處理的標準化方案，積極在污泥處理方面進行創新研究，學習國外先進的污泥處置技術，促進我國對污泥處理工作的發展，實現對生態環境的改善。( >
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