城市污泥中污染物的化学形态分析研究

论文摘要

随着工农业生产的迅速发展和城市化进程的加快，我国城市污水排放量和作为污水处理产物的城市污泥的产量也急剧增加。一方面污泥的任意堆放占用大量土地并可能造成二次污染，另一方面污泥中的大量有益成分不善加利用又造成资源浪费，因此污泥的资源化利用在今后相当长的时间内将是我国创建节约型社会、实现可持续发展进程中一个前景广阔的发展方向。然而工业排污的不断增长和农药、化肥的大量使用导致污水中50％～80％以上的重金属和有机污染物通过细菌吸收、表面吸附等多种途径浓缩在产出的污泥中，其难迁移、易富集、危害大的特点成为限制污泥资源化利用的最主要障碍，严重危害着各种生命体的健康与生存。因此重金属和有机污染物的含量是污泥在资源化利用进程中一项重要的考查指标。 环境科学的发展使许多学者认识到污染物的总量已经不能很好地揭示其生物毒性及其在环境中的活性和再迁移性。事实上污染物的赋存形态更大程度上决定其环境行为和生物效应。污泥中一些活性的、易进入食物链循环的化学形态污染物的存在，直接威胁到生物体的生存，也给污泥的资源化利用带来难以逾越的障碍。然而，目前对城市污泥中以重金属为主的污染物的研究多数还停留在总量分析阶段，有限的形态分析也普遍是从研究地球化学的需要出发，因而所得到的形态分析结果大多不能与其生物效应关联起来。此外，对重金属进入环境以后动态分布的研究也过多地集中在各形态的提取方法及比例方面，而忽视了转化的方向与时间进程。重金属的活性形态，进入环境以后随时间、温度改变的变化规律，将提供其毒性和再迁移性的重要信息。因此对重金属的赋存形态，尤其是与生态环境密切相关的活性形态，极其随环境条件改变的变化规律的研究，以及与其共存的有机物的形态研究，对我们深入了解重金属的环境行为和生物效应，为城市的环境质量评价和污染治理提供参考依据和修改建议，以及推动污泥的资源化利用进程都具有极其重要的现实意义。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 城市污泥概述及其研究进展
• 1.1.1 城市污泥的来源
• 1.1.2 城市污泥的性质特征
• 1.1.3 城市污泥的资源化利用概述及前景展望
• 1.2 城市污泥中污染物的化学形态分析及其研究进展
• 1.2.1 形态分析的概念、基本类型、特点与意义
• 1.2.2 样品的采集和贮存
• 1.2.3 样品预处理技术
• 1.2.4 化学形态分析检测技术
• 1.2.5 污染物化学形态分析展望
• 1.3 本论文的研究内容、特色创新和研究意义
• 1.3.1 本论文的研究内容
• 1.3.2 本论文的特色创新
• 1.3.3 本论文的研究意义
• 第二章 城市污泥中重金属总量的分析研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 方法原理
• 2.2.2 仪器与试剂
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 水系沉积物标准物质对照实验
• 2.3.2 同一时期污泥样品中重金属的总含量
• 2.3.3 不同时期污泥样品中重金属的总含量
• 2.3.4 我国城市污泥土地利用重金属控制标准与发达国家比较
• 2.3.5 我国污泥农用控制标准的问题及改进探讨
• 2.4 结论
• 2.5 参考文献
• 第三章 城市污泥中电化学活性态重金属的分析研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 方法原理
• 3.2.2 仪器与试剂
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 电化学活性态福的测定
• 3.3.2 电化学活性态锌的测定
• 3.3.3 电化学活性态铜、铅的同时测定
• 3.3.4 Cd、Zn、Cu、Pb电化学活性态溶出率的比较
• 3.4 结论
• 3.5 参考文献
• 第四章 城市污泥中活性形态重金属的分析研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 时间对污泥中水溶态和酸溶态重金属含量的影响
• 4.3.2 温度对污泥中水溶态和酸溶态重金属含量的影响
• 4.3.3 不同极性有机溶剂对有机态重金属含量的影响
• 4.3.4 污泥中重金属各形态的活性和可给性探讨
• 4.4 结论
• 4.5 参考文献
• 第五章 城市污泥中有机态重金属的分析研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 方法原理
• 5.2.2 仪器与试剂
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 有机态 Cd的测定
• 5.3.2 有机态 Cu的测定
• 5.3.3 有机态 Zn的测定
• 5.4 结论
• 5.5 参考文献
• 第六章 城市污泥中有机污染物的分析研究
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 方法原理
• 6.2.2 仪器与试剂
• 6.2.3 实验方法
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 富集方式的选择
• 6.3.2 提取溶剂的选择
• 6.3.3 提取时间的选择
• 6.3.4 污泥中有机污染物的 GC-MS分析
• 6.3.5 污泥中有机污染物的类型分布
• 6.3.6 我国城市污泥土地利用有机污染物控制标准与发达国家比较
• 6.4 结论
• 6.5 参考文献
• 第七章 城市污泥中主要污染重金属的无害化处理与资源化利用的可行性研究
• 7.1 引言
• 7.2 实验部分
• 7.2.1 仪器与试剂
• 7.2.2 实验方法
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 污泥中主要污染重金属的总含量及试剂空白值
• 7.3.2 重金属的酸浸出实验
• 7.3.3 中和沉淀吸附稳定化实验
• 7.4 污泥中重金属的无害化处理方法展望
• 7.5 结论
• 7.6 沈阳城市污泥资源化利用的可行性和前景展望
• 7.6.1 沈阳城市污泥资源化利用的必要性
• 7.6.2 沈阳城市污泥资源化利用的可行性
• 7.6.3 沈阳城市污泥资源化利用前景展望
• 7.7 参考文献
• 第八章 总结论
• 8.1 结论
• 8.2 今后工作设想
• 附录
• 参考文献
• 后记