1 引言

　　城鎮(zhèn)污水廠產(chǎn)生的脫水污泥作為廢棄生物質(zhì)，含有大量的有機(jī)物及豐富的氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽，目前對(duì)其進(jìn)行資源化利用的探討已較多(Furness et al., 2000).超臨界水氣化進(jìn)料因無(wú)需干燥處理可節(jié)約成本，且超臨界水能在一定程度上抑制反應(yīng)中焦油、焦炭的生成，從而實(shí)現(xiàn)有效產(chǎn)氫，因此，超臨界水氣化技術(shù)備受研究人員的關(guān)注(Kruse，2008;Xu et al., 2012).目前，關(guān)于污泥超臨界水氣化處理的研究主要集中在產(chǎn)氫效率和產(chǎn)氫量等方面(Lu et al., 2012;Zhang et al., 2010).然而，污泥成分復(fù)雜，含有各種污染物，尤其是其含有的重金屬在超臨界水氣化處理后是否存在二次污染問(wèn)題同樣需要關(guān)注.Xu等(2011)實(shí)測(cè)了含水率為80%的脫水污泥超臨界水氣化前后重金屬的性質(zhì)，明確了反應(yīng)后重金屬富集到固相殘?jiān)�中，形態(tài)整體趨于穩(wěn)定態(tài).Zou等(2013)采用超臨界水氧化處理皮革污泥并回收其中高含量的Cr，發(fā)現(xiàn)絕大部分(達(dá)98%)的Cr富集到固相中并趨于穩(wěn)定.已有研究表明，超臨界水氣化處理后污泥中絕大部分重金屬進(jìn)入到固相并發(fā)生富集現(xiàn)象，形態(tài)由不穩(wěn)定態(tài)趨于穩(wěn)定態(tài)，重金屬環(huán)境安全性增加.

　　由于污水 來(lái)源及處理工藝的影響，污泥中組成成分及自身理化性質(zhì)如有機(jī)質(zhì)含量、pH等差異較大.污泥性質(zhì)的差異在一定程度上可影響超臨界水氣化過(guò)程中重金屬行為.Huang等(2011)在液化處理污泥過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，固相殘?jiān)�中重金屬的可遷移性低于原泥，可能是由于固相殘?jiān)�的理化性質(zhì)(pH、有機(jī)質(zhì))與原泥相比差異明顯，且液化過(guò)程能促進(jìn)不穩(wěn)定態(tài)重金屬發(fā)生熱化學(xué)轉(zhuǎn)化趨于穩(wěn)定態(tài).Jin等(2010)在超臨界水氣化處理焚燒飛灰過(guò)程中添加堿性化合物探究重金屬的穩(wěn)定化效果，發(fā)現(xiàn)添加堿性化合物可以抑制重金屬離子溶于水，且反應(yīng)過(guò)程中合成的鋁硅酸鹽對(duì)重金屬有截留、吸附的作用.不同種污泥由于污水來(lái)源及雨水混入的影響，造成所含的重金屬種類、含量及賦存形態(tài)大相徑庭，因此，不同種脫水污泥超臨界水氣化處理后殘留在固相產(chǎn)物中的重金屬在后續(xù)利用、處置中是否存在二次污染問(wèn)題尚不能定論.

　　在評(píng)價(jià)重金屬風(fēng)險(xiǎn)過(guò)程中，評(píng)價(jià)重金屬生物利用度和生態(tài)毒性的方法——地層累積指數(shù)(Igeo)、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(RI)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)(RAC)，不僅適用于土壤、沉積物、道路砂石的評(píng)價(jià)(Liu et al., 2008;Shi et al., 2010;劉波，2010)，也適用于污泥尤其是在采用污泥改良或修復(fù)土壤過(guò)程中的評(píng)價(jià).基于此，本文從重金屬的含量、化學(xué)形態(tài)分布及浸出毒性等多方面出發(fā)，采用以上評(píng)價(jià)方法對(duì)10種源自不同污水廠的污泥超臨界水氣化處理前后固相產(chǎn)物中重金屬的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，探討超臨界水氣化處理前后污泥中重金屬的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)環(huán)境污染程度的變化，以期為超臨界水氣化技術(shù)處理污泥提供一定的理論依據(jù).

　　2 材料與方法

　　2.1 試驗(yàn)材料

　　試驗(yàn)中用的污泥是10種來(lái)自江蘇省不同污水廠的脫水污泥(編號(hào)為S0~S9)，污泥從脫水機(jī)房采集后放置在保鮮盒內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室，置于冰箱內(nèi)保存(0~4 ℃)至試驗(yàn)使用.采用部分污泥經(jīng)干燥、碾磨過(guò)100目篩處理后進(jìn)行有機(jī)質(zhì)、pH等性質(zhì)的測(cè)定，脫水污泥性質(zhì)及重金屬含量見(jiàn)表 1.試驗(yàn)中主要測(cè)定7種常見(jiàn)且毒性較強(qiáng)的重金屬(Ni、Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As)含量，其中，Cd、As出現(xiàn)在多數(shù)污泥與固相殘?jiān)�中未檢出的結(jié)果，且數(shù)據(jù)波動(dòng)較大.由于這兩種重金屬檢測(cè)數(shù)據(jù)存在一定問(wèn)題，本文評(píng)估中不將其作為對(duì)象考慮.本次實(shí)驗(yàn)中選取的10種污泥重金屬含量范圍對(duì)于江蘇省城市污泥具有一定的代表性(鄭翔翔等，2007).

 表 1 污泥樣品理化性質(zhì)

　　2.2 實(shí)驗(yàn)方法

　　采用批式反應(yīng)釜進(jìn)行試驗(yàn)，其裝置圖見(jiàn)圖 1.反應(yīng)釜材料為316 L不銹鋼，內(nèi)部容積為100 mL，可耐受650℃的高溫和30 MPa的高壓.該反應(yīng)釜采用鹽浴加熱，鹽浴爐配備了一個(gè)帶K型熱電偶的PID溫度控制單元.根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄可知，在反應(yīng)溫度400℃且反應(yīng)壓力超過(guò)22.1 MPa的條件下，反應(yīng)釜中33 mL的水達(dá)到超臨界狀態(tài).試驗(yàn)過(guò)程中添加到反應(yīng)器中的脫水污泥的濕重根據(jù)脫水污泥的含水率計(jì)算得出.

 圖 1 試驗(yàn)裝置圖

　　試驗(yàn)中將44 g污泥(含水率74.8%)置于反應(yīng)釜中，密封并鹽浴加熱.當(dāng)升溫至預(yù)設(shè)溫度(400℃)后，在該恒定溫度下反應(yīng)60 min.反應(yīng)完成后，用電扇將反應(yīng)器冷卻至室溫，氣、液、固三相樣品的收集和分離步驟參考已有文獻(xiàn)(Xu et al., 2012)方法.固相殘留物在80℃條件下烘12 h以上，稱量后碾磨過(guò)100目篩，儲(chǔ)存在樣品袋中作為測(cè)定重金屬含量、形態(tài)的實(shí)驗(yàn)材料.

　　2.3 重金屬分析方法

　　污泥中重金屬總量采用電熱板消解法進(jìn)行測(cè)定，具體操作為：準(zhǔn)確稱取0.5000 g樣品，置于聚四氟乙烯坩堝內(nèi)，加入混酸(HNO3-HClO4)后置于電熱板上加熱，待消解完成后，加入10%的HNO3溶液過(guò)濾并定容至50 mL待測(cè)，以相同條件做空白試驗(yàn)(孫穎等，2004).采用BCR連續(xù)提取法分析污泥中重金屬形態(tài)和對(duì)應(yīng)的組分含量，此方法將將重金屬分為4種化學(xué)形態(tài)：酸溶態(tài)(F1)、可還原態(tài)(F2)、可氧化態(tài)(F3)、殘?jiān)鼞B(tài)(F4).具體操作為： 準(zhǔn)確稱取0.5000 g樣品，放入50 mL聚丙烯離心管中，按照文獻(xiàn)(Quevauviller，1998)中浸提條件和步驟進(jìn)行浸提，每個(gè)樣品設(shè)置3個(gè)平行樣，每批次設(shè)置3個(gè)空白樣.原泥(SS)和固相殘?jiān)?SR)中生物可利用組分重金屬含量見(jiàn)表 4.采用毒性溶出程序(TCLP)標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定原泥和固相殘?jiān)鼧悠分兄亟饘俳�出�?Nair et al., 2008)，浸提液的重金屬濃度采用ICP-OES(Thermo iCAP 6300)測(cè)定.

　　2.4 污染評(píng)估方法

　　本研究中假定原泥及固相殘?jiān)�用于土地改良或農(nóng)業(yè)使用，采用地層累積指數(shù)法(Igeo)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)(RAC)、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法(RI)來(lái)評(píng)估原泥和固相殘?jiān)�中重金屬的污染程度、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)(Hakanson，1980;Jain，2004;Muller，1969).因此，當(dāng)?shù)赝寥乐兄亟饘俦尘爸瞪舷拗苯硬捎卯?dāng)?shù)赝寥涝�素背景值或根�?jù)以往研究選取并作為參考值來(lái)評(píng)價(jià)重金屬污染程度(中國(guó)科學(xué)院土壤背景值協(xié)作組，1979;沈建偉等，2010;夏曾祿等，1987;劉波，2010;馬成玲等，2006).重金屬背景值見(jiàn)表 2.在計(jì)算Igeo、RI過(guò)程中選用生物可利用組分重金屬含量取代重金屬總含量作為計(jì)算過(guò)程中的測(cè)定值(任福民等，2007).Chen等(2008)建立了重金屬形態(tài)與重金屬生物毒性及生物可利用度的關(guān)系，當(dāng)采用BCR連續(xù)提取法提取重金屬形態(tài)時(shí)，重金屬生物可利用組分定義為酸溶態(tài)(F1)和可還原態(tài)(F2)的和，潛在生物可利用組分及穩(wěn)定態(tài)組分分別定義為可氧化態(tài)(F3)和殘?jiān)鼞B(tài)(F4).RAC通過(guò)酸溶態(tài)(F1)組分重金屬的百分比來(lái)評(píng)估重金屬的可利用性，酸溶態(tài)(F1)與重金屬弱結(jié)合且易于進(jìn)入水相并趨于平衡，因此，極易被生物利用(韓春梅等，2005).

 表 2 當(dāng)?shù)刂亟饘偻寥辣尘爸?BR>

　　3 結(jié)果與分析

　　3.1 重金屬生物可利用性和浸出毒性

　　超臨界水氣化處理后原泥中的重金屬絕大部分進(jìn)入到固相，液相中存在的重金屬量較少(Zou et al., 2013).從表 1、3、4可知，超臨界水氣化處理后固相殘?jiān)�中重金屬含量高于原泥，但絕大部分污泥中重金屬生物可利用組分含量顯著降低.從表 5可以看出，超臨界水氣化處理后，不同種污泥中絕大部分重金屬毒性浸出量顯著降低，表明超臨界水氣化后重金屬中易于遷移組分轉(zhuǎn)化為相對(duì)穩(wěn)定組分.部分污泥中Ni、Cr超臨界水氣化后毒性浸出量出現(xiàn)增加趨勢(shì).固相殘?jiān)�中Pb、Cr毒性浸出量均低于限值，除S7外其他固相殘?jiān)�中Ni的毒性浸出均低于限值;此外，部分固相殘?jiān)�中Zn毒性浸出量超出標(biāo)準(zhǔn)限值，對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出潛在風(fēng)險(xiǎn).

 表 3 固相殘?jiān)�中重金屬含�?BR>
 
表 4 原泥與固相殘?jiān)�中生物可利用組分重金屬含量
 
表 5 不同種污泥原泥與固相殘?jiān)�中重金屬毒性浸出�?BR>

　　3.2 基于Igeo評(píng)價(jià)重金屬污染程度

　　根據(jù)不同種污泥原泥與固相殘?jiān)�中重金屬的地層累積指數(shù)值(圖 2)，在10種污泥原泥及固相殘?jiān)�中，Pb、Cr的地層累積指數(shù)值均低于0，表示污泥和固相殘?jiān)�中Pb、Cr處于無(wú)污染水平.大部分污泥樣品中Ni、Cu的地層累積指數(shù)也低于0，處于無(wú)污染水平，部分污泥中Ni、Cu污染程度為中度及偏重度污染.整體而言，固相殘?jiān)�中重金屬的地層累積指數(shù)值與原泥相比顯著降低，以Zn為例，原泥中Zn的污染程度為中度或重度污染，固相殘?jiān)�中Zn處于輕度或中度污染水平，污染程度降低約2~3個(gè)等級(jí).這是因?yàn)樵诔�臨界水氣化過(guò)程中不穩(wěn)定態(tài)重金屬反應(yīng)趨于穩(wěn)定態(tài)(Xu et al., 2011).其中，部分污泥超臨界水氣化后某種重金屬的污染程度出現(xiàn)加重，如S1中Cu的污染水平由中度污染轉(zhuǎn)化為偏重度污染，S9中Ni的污染水平由輕度污染轉(zhuǎn)化為偏中度污染.這可能是由于超臨界水氣化過(guò)程中大部分固體有機(jī)物反應(yīng)后進(jìn)入到液相和氣相中，而重金屬則殘留在固相中，重金屬發(fā)生富集現(xiàn)象.綜合來(lái)說(shuō)，原泥中重金屬污染水平順序?yàn)閆n>Ni/Cu>Pb/Cr.

 圖 2 不同種污泥原泥與固相殘?jiān)�中重金屬的地層累積指數(shù)值

　　3.3 基于RI評(píng)價(jià)重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

　　根據(jù)不同種污泥原泥與固相殘?jiān)�中單一重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)值(圖 3)，污泥中重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性順序?yàn)镹i/Cu/Zn>Cr>Pb.原泥與固相殘?jiān)�中Pb、Cr的污染指數(shù)值(Eir)均小于5，屬于低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn).污泥中Ni的Eir值在各個(gè)區(qū)間均有分布，大部分污泥中Ni被認(rèn)為屬于低中等風(fēng)險(xiǎn)或較高風(fēng)險(xiǎn)范圍.絕大部分污泥中Cu屬于低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，部分污泥(S1、S5)中Cu屬于高風(fēng)險(xiǎn)或極高風(fēng)險(xiǎn).固相殘?jiān)�中單�?xiàng)重金屬的Eir值低于原泥，潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)降低.以Zn為例，原泥中Zn的Eir值在5~40范圍內(nèi)，屬于中等風(fēng)險(xiǎn)或高風(fēng)險(xiǎn)，固相殘?jiān)�中Eir值均低于10，屬于低風(fēng)險(xiǎn)或中等風(fēng)險(xiǎn).S9污泥超臨界水氣化后固相殘?jiān)�中Ni、Cr的單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)高于原泥，這可能是由于在反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)釜發(fā)生腐蝕，釋放出不穩(wěn)定態(tài)的Ni、Cr(Marrone et al., 2009).超臨界水氣化處理污泥過(guò)程中反應(yīng)釜腐蝕的現(xiàn)象應(yīng)該引起一定關(guān)注.S1、S4污泥超臨界水氣化后固相殘?jiān)�中Cu的單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)高于原泥，其中，S4可能由于原泥pH處于堿性范圍，堿性條件有利于重金屬穩(wěn)定到固相殘?jiān)��?Jin et al., 2010).

 圖 3 不同種污泥原泥與固相殘?jiān)�中單一重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)

　　為了全面評(píng)價(jià)原泥和固相殘?jiān)�中重金屬總體的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算RI值(5個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的和)，結(jié)果見(jiàn)圖 4.部分原泥的RI值在30~90范圍內(nèi)，屬于中等風(fēng)險(xiǎn)或高風(fēng)險(xiǎn)，即如果原泥未經(jīng)處理直接排放進(jìn)入到環(huán)境中會(huì)對(duì)環(huán)境造成重金屬污染的問(wèn)題.固相殘?jiān)�是污泥超臨界水氣化處理的主要副產(chǎn)物，絕大部分污泥超臨界水氣化處理后固相殘?jiān)�的RI值低于30，屬于低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn).RI值不僅可以表征所有重金屬污染源造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，還可以表征當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)對(duì)有毒重金屬的靈敏度(劉敬勇等，2009).

 圖 4 不同種污泥原泥與固相殘?jiān)�中重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)(LR：低風(fēng)險(xiǎn)；MR：中度風(fēng)險(xiǎn)；CR：較高風(fēng)險(xiǎn))

　　不同種原泥的RI值中，Zn的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值占比范圍為4.6%~97.1%，平均值為53.91%，Cu、Ni的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值占比的平均值分別為25.7%、19.5%.這3種重金屬(Ni、Cu、Zn)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值之和占RI值的比例可達(dá)98%，因此，可以得出污泥中主要生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)元素為Ni、Cu、Zn.

　　3.4 基于RAC評(píng)價(jià)重金屬環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

　　根據(jù)不同種污泥原泥與固相殘?jiān)�中重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果(圖 5)，不同種污泥原泥中的Pb、Cr均表現(xiàn)無(wú)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)或低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn).不同種原泥中Ni、Zn對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出不同程度的風(fēng)險(xiǎn)，差異性較大.絕大部分原泥中Cu表現(xiàn)出低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，S9中Cu對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出中等風(fēng)險(xiǎn)，該結(jié)論與其他評(píng)價(jià)方法不相符.S9、S5超臨界水氣化后固相殘?jiān)�中Zn表現(xiàn)出中等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)或高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，但風(fēng)險(xiǎn)程度與原泥相比顯著降低，S1、S4、S7、S9污泥中Ni、Cr超臨界水氣化處理后風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)增加.

 圖 5 不同種污泥原泥與固相殘?jiān)�中重金屬的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

　　4 討論

　　4.1 不同評(píng)價(jià)方法的結(jié)果比較

　　根據(jù)Igeo評(píng)價(jià)結(jié)果，S9原泥中Cu處于無(wú)污染水平，然而由于Cu的高毒性，表現(xiàn)出中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn).S5原泥超臨界水氣化處理后的固相殘?jiān)�中Ni處于無(wú)污染水平，然而由于固相中Ni酸溶態(tài)含量較高，因此，Ni對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出中等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn).S7原泥中的Ni根據(jù)RAC評(píng)估結(jié)果表現(xiàn)出對(duì)環(huán)境無(wú)風(fēng)險(xiǎn)，但根據(jù)地層累積指數(shù)與潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值，Ni的污染水平為中度污染且屬于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn).由于評(píng)價(jià)方法的不同，污泥及固相殘?jiān)�中重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果存在差異，地層累積指數(shù)Igeo主要集中在單一重金屬的積累，而忽視重金屬毒性響應(yīng)因子.潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI可以描述單一污染物造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)或多種污染物造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)或污染程度.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估代碼RAC在分類過(guò)程中只考慮到了酸溶態(tài)(F1)的比例，忽略了可還原態(tài)(F2)的比例及重金屬含量對(duì)結(jié)果的影響.因此，評(píng)價(jià)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)時(shí)應(yīng)將3種環(huán)境評(píng)價(jià)方法相互結(jié)合以獲得更加全面準(zhǔn)確的評(píng)價(jià).根據(jù)重金屬含量、化學(xué)形態(tài)及浸出毒性的分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果可以得出較一致的結(jié)論：超臨界水氣化后固相殘?jiān)�中重金屬毒性浸出低于原泥，生物可利用組分重金屬含量降低，重金屬對(duì)環(huán)境的污染程度和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均降低，但仍表現(xiàn)出低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，因此，需要考慮在超臨界過(guò)程中通過(guò)添加氧化劑和催化劑(堿性化合物、活性炭)進(jìn)一步降低重金屬的可遷移性.

　　4.2 污泥性質(zhì)與重金屬環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系

　　本文同時(shí)探究了超臨界水氣化對(duì)污泥中含量高的重金屬的穩(wěn)定效果.根據(jù)Igeo、RI評(píng)估結(jié)果，超臨界水氣化后，固相殘?jiān)�中重金屬污染水平與原泥相比下降了2~3個(gè)等級(jí)，重金屬潛在風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與原泥相比均有不同程度的下降.根據(jù)RAC評(píng)估結(jié)果，超臨界水氣化后固相殘?jiān)�中重金屬均表現(xiàn)出無(wú)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)或低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn).總的來(lái)說(shuō)，超臨界水氣化后，污泥中含量高的重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和污染程度顯著下降.

　　污泥pH對(duì)超臨界水氣化后產(chǎn)物中重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響較為顯著.S9污泥的pH值為3.71，處于酸性范圍.S9污泥超臨界水氣化后，固相殘?jiān)�中Ni的毒性浸出高于原泥.從風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果可知，超臨界水氣化后污泥中重金屬污染程度由偏中度污染轉(zhuǎn)為中度污染，污染程度增加，固相殘?jiān)�中重金屬Ni、Cr的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高于原泥.污泥pH值處于酸性范圍，超臨界水氣化處理后，固相殘?jiān)�中Ni、Cr生物可直接利用組分含量顯著增加，可能來(lái)源于超臨界水氣化過(guò)程中反應(yīng)釜腐蝕，因此，pH值處于酸性范圍且Ni含量較高的污泥采用超臨界水氣化處理前應(yīng)關(guān)注反應(yīng)釜腐蝕現(xiàn)象.超臨界水氣化處理后，污泥中絕大部分重金屬進(jìn)入到固相并發(fā)生富集現(xiàn)象.S1污泥的pH值為8.07，S1污泥超臨界處理后固相殘?jiān)�中Cu的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和污染程度高于原泥，可能是由于原泥中Cu含量高且pH值處于堿性范圍有利于重金屬富集到固相.具體參見(jiàn)污水寶商城資料或http://wlmqsb.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　5 結(jié)論

　　1)不同種脫水污泥超臨界水氣化處理后，絕大部分污泥中重金屬毒性浸出和生物可利用組分含量明顯降低，表明處理后重金屬的直接環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大大降低.不同重金屬含量變化范圍內(nèi)的脫水污泥超臨界水氣化處理后，重金屬環(huán)境污染程度及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度顯著降低，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)值被降至相對(duì)安全水平，對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出低風(fēng)險(xiǎn)或無(wú)風(fēng)險(xiǎn).

　　2)污泥pH在一定程度上影響超臨界水氣化后產(chǎn)物中重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn).pH值處于堿性范圍，有利于重金屬富集到固相，可能導(dǎo)致可生物利用組分重金屬含量相應(yīng)增加;pH值處于酸性范圍，反應(yīng)過(guò)程中易發(fā)生反應(yīng)釜腐蝕現(xiàn)象，從而導(dǎo)致污泥超臨界水氣化處理后Ni、Cr的生物可利用組分含量顯著增加.

　　3)脫水污泥中主要生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)重金屬為Ni、Cu、Zn，部分污泥超臨界水氣化處理后Ni、Zn仍表現(xiàn)出高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)引起關(guān)注.