城市环境所污泥中资源金属分布特征研究取得进展

来源:城市环境研究所

随着污水处理设施的增加和污水处理能力的提升，我国污泥产量逐年增加，污泥处置形势严峻。一方面，污泥中含有大量重金属等有毒有害物质，处置不当，会造成环境污染；另一方面，污泥因蕴含大量资源，极具开发利用潜力。全面了解污泥中多种元素（主要包括重金属、稀土元素、贵金属）的分布特征，侧重其地球化学形态的分析，从而评价其环境风险，评估其潜在经济价值，可为污泥处置提供理论依据。

中国科学院城市环境研究所环境生物技术组近年来致力于污泥中多种元素的分析与分布特征研究。前期研究中明确了元素在不同污水厂污泥中的分布呈现显著的空间差异，揭示空间差异主要与受纳污水来源和组成比例有关（Suanon et al,PlosOne, 2017）。

最近，通过与厦门市水务集团合作，采集了厦门市全部稳定运行的污水厂的剩余污泥，分析了49种元素在污泥中的浓度及其地球化学形态，结果显示，污泥中除了含有重金属、碱金属、碱土金属等元素外，还蕴含了大量的稀土元素与贵金属等资源元素，具有可观的经济价值。对其地球化学形态分析显示，资源元素多以残渣态和氧化态形式存在，提示有效提取污泥中资源元素存在挑战。网络分析显示，污泥中元素的分布呈现共存性，主要由于其相似的理化性质造成的。基于生物可利用性的风险评价指数提示，Ni、Cu、Zn、Cd、Co、Sr、W等元素具有较高的环境风险。综上，进一步发展污泥处置技术，提升污泥中资源元素的回收利用，降低污泥进入环境的风险，具有重要意义。

相关成果以Occurrence, geochemical fractionation, and environmental risk assessment of major and trace elements in sewage sludge为题发表于Journal of Environmental Management（2019, 249, 109427）。来自卢旺达的博士生Francois Nkinahamira为第一作者，副研究员孙倩为通讯作者。该研究得到福建物构所-城市环境所融合发展基金、中国科学院-第三世界科学院院长奖学金及中科院青年创新促进会项目资助。