污泥堆肥用于沙荒地造林过程中土壤重金属潜在生态风险评价

摘要

污泥堆肥用于沙荒地造林是解决城市污泥最终处置难题并实现其资源化利用的一条有效途径,但污泥中的重金属是否会在土壤中积累并产生生态风险值得关注.本文将污泥堆肥用于某市沙荒地造林工程,在施肥后的不同时间采集土壤样品,测定了施肥土壤中Zn、Cd、Hg、Pb、As、Cr、Cu、Ni共8种重金属含量随时间的变化规律,并采用Hakanson潜在生态危害指数法对其生态风险进行了评价;同时,采用土壤污染物预测模型对不同施肥年限下土壤中重金属的累积浓度进行了预测.结果表明,施用污泥堆肥后土壤中8种重金属的平均含量由高到低依次为:Zn>Ni>Cr>Cu>Pb>As>Hg>Cd,且所有重金属的平均含量均超过该区域土壤本底值;8种重金属按平均风险指数排序为:Hg>Cd>Pb>As>Cu>Cr>Ni>Zn,施肥地块潜在危害综合指数为84.79～680.84,平均值为274.63;Hg和Cd对于潜在生态风险指数贡献率分别为13.15％～63.27％和21.46％～45.38％.随着污泥堆肥投加量的增加,土壤重金属潜在生态风险呈增加趋势;同时发现,土壤中重金属的综合生态风险指数随施肥后时间延长有所降低.根据土壤污染物预测模型计算得出:当控制污泥堆肥施用配比低于10％时(堆肥污泥质量占总填入泥土质量的10％),连续施肥15年,施肥地块重金属含量均可满足《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)三级标准要求.