调查研究｜我国重点流域城市污泥有机污染物含量与溯源

水处理网讯:导语：调研了我国重点流域58座典型污水处理厂污泥的有机污染物含量，并分析了有机污染物的可能来源。结果表明，污泥中不同有机污染物指标按照含量平均值排序依次为矿物油>可吸附有机卤化物>挥发酚>总氰化物>多环芳烃>苯并(a)芘>多氯联苯，其中矿物油、多环芳烃、可吸附有机卤化物、挥发酚含量超过各项泥质标准限值的频率均高于5%，尤其是矿物油含量超过农用A级泥质标准的频率达到了36%;总氰化物和苯并(a)芘超标频率相对较低;多氯联苯的检出率较低，且检出含量均不超过0.2mg/kg，满足泥质标准的要求。污泥中有机污染物主要来自石油化工、机械加工、造纸、纺织、电镀、焦化、化工等行业排放的工业废水。

作者简介：张辰(1964-),男, 江苏吴县人，本科，高级工程师(教授级)，上海市政总院总工程师，从事给排水工程研究和设计工作。

随着我国污水处理设施建设的快速发展，伴随产生的污泥量日益增加，2016年我国城镇污泥产量已达到4300万吨(以含水率80%计)，污泥处理处置所面临的问题越来越严峻。泥质是制约污泥资源化利用和安全处置的主要因素，长期以来国内外对于城市污泥中重金属含量、分布以及环境风险的研究较多，而对于有机污染物分布状况的研究较少。虽然我国系列泥质标准明确规定了污泥中矿物油、挥发酚、总氰化物、苯并(a)芘、多氯联苯、多环芳烃等有机污染物的限值，但是受制于检测能力和重视程度，鲜有污泥的产生、消纳或者监管单位对有机污染物含量进行监测，导致标准难以有效执行。

石油化工、炼焦、造纸、化工、农药、沥青加工等行业的废水是城市污水中有机污染物的重要来源。污水处理的不同阶段对有机污染物的作用不同，一般在一级处理过程中主要通过吸附作用去除有机污染物，在二级处理过程中则通过生物降解作用去除。而低水溶性的矿物油、多环芳烃等有机污染物在辛醇/水之间的分配系数很大，易被污泥吸附，难被生物降解，导致污水中的有机污染物高度富集于污泥中。污水处理厂服务范围内的工业企业类型、清洁生产水平、废水预处理工艺、排水体制等存在差异，污泥中有机污染物成分和含量也会有所不同。本研究调研了我国重点流域典型城镇污水处理厂污泥中有机污染物的含量特征，并分析了其潜在来源，以期为污泥的资源化利用提供参考。

1 研究方法

1.1调研范围

本研究调研范围覆盖太湖、巢湖、海河、辽河、滇池和三峡库区及上游等6大流域，包括上海、常州、嘉兴、太仓、无锡、合肥、天津、唐山、赤峰、昆明、重庆等11座城市的58座城镇污水处理厂(见表1)，总设计污水处理能力为983万吨/日，实际污水处理能力853万吨/日。

1.2取样与检测方法

本研究于2014年6月至2015年6月对调研范围内污水处理厂所产生污泥进行了现场取样，取样点位于各厂污泥脱水机房出泥口，取样次数为1～3次(若进水中工业废水比例较高，则在不同时间多次取样，检测数据取平均值)，样品质量不小于1kg，所有污泥样品均送往CMA认证的第三方实验室检测，检测项目和检测方法见表2。

2 有机污染物含量调研

2.1含量特征

调研范围内污水处理厂污泥有机污染物含量统计分析结果见表3。矿物油在所有污泥样品中均有检出，总氰化物、多环芳烃、可吸附有机卤化物的检出频率均超过了50%，苯并(a)芘和多氯联苯的检出频率相对较低。不同种类有机污染物在污泥中的含量存在显著差异，按照平均值大小排序依次为：矿物油>可吸附有机卤化物>挥发酚>总氰化物>多环芳烃>苯并(a)芘>多氯联苯。其中，各项指标的中值均远小于平均值，表明不同来源污泥有机污染物含量差异较大，平均值受少部分较大数据影响显著。

2.2累积频次分布

(1)矿物油

污泥中矿物油含量分布特征曲线见图1。矿物油含量平均值为1090mg/kg，其中80%置信区间内污泥矿物油含量为38 mg/kg～2340mg/kg，平均值为479mg/kg。矿物油含量高于500mg/kg的污泥样本比例为36%，高于3000mg/kg的污泥样本比例为9%。