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不同生物炭协同蚯蚓钝化工业污泥中重金属及环境风险研究
1
作者
王兴明
刘欣
+1 位作者
沈露
储昭霞
《环境工程技术学报》
北大核心
2025年第4期1342-1353,共12页
为探讨不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对工业污泥重金属(Cu、Zn、Pb、Ni)生物有效性和安全风险的影响,分别将3种生物炭(稻壳炭、竹炭、秸秆炭)和蚯蚓添加到工业污泥中堆肥,分析不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对污泥理化性质以及重金属总量、...
为探讨不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对工业污泥重金属(Cu、Zn、Pb、Ni)生物有效性和安全风险的影响,分别将3种生物炭(稻壳炭、竹炭、秸秆炭)和蚯蚓添加到工业污泥中堆肥,分析不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对污泥理化性质以及重金属总量、有效态含量、形态和环境风险的影响。结果表明:蚯蚓堆肥相较于污泥单独堆肥,能降低污泥pH和OM含量,升高TN、TP含量及EC;3种生物炭与蚯蚓协同进一步降低污泥pH和OM含量,增加TN、TP含量与EC,其中4%竹炭的添加效果最佳。与污泥堆肥和蚯蚓堆肥相比,生物炭协同蚯蚓堆肥显著降低重金属含量和生物有效性,4%稻壳炭协同蚯蚓堆肥对Ni、Cu、Zn的去除效果较好,重金属总量较对照组分别下降31.71%、13.51%、25.89%(P<0.05),有效态含量分别下降42.80%、23.27%、11.06%(P<0.05)。形态分析表明:生物炭协同蚯蚓堆肥将Cu向有机结合态和残渣态转化,Pb、Ni、Zn向铁锰氧化物结合态和残渣态转化,其中4%竹炭协同蚯蚓堆肥时转化率最高,钝化效果较好。3种生物炭协同蚯蚓处理污泥潜在生态风险(RI)均属于低风险,其中稻壳炭协同蚯蚓处理风险最低(RI为95.9),秸秆炭协同蚯蚓处理风险相对较高(RI为97.04)。健康风险评价发现处理组中非致癌物质通过经口摄入、皮肤接触和呼吸摄入途径对成人和儿童造成的非致癌总风险(HI)均小于1,处于人体可接受水平,秸秆炭协同蚯蚓处理总风险最小(HI为0.092)。综上,生物炭协同蚯蚓堆肥为降低污泥中的重金属含量及生态风险提供了有效策略,其中竹炭在改善理化性质和钝化重金属方面较好,稻壳炭在去除重金属总量和安全性方面优于竹炭、秸秆炭,而秸秆炭则在整体风险控制中表现良好,三者均展现出良好的应用潜力。
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关键词
工业污泥
重金属
蚯蚓
生物炭
风险评价
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职称材料
题名
不同生物炭协同蚯蚓钝化工业污泥中重金属及环境风险研究
1
作者
王兴明
刘欣
沈露
储昭霞
机构
安徽理工大学地球与环境学院
安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用与生态保护
工程
实验室
马鞍山土地检测评估与修复工程技术研究中心
资源与环境生物
技术
安徽普通高校重点实验室
出处
《环境工程技术学报》
北大核心
2025年第4期1342-1353,共12页
基金
国家自然科学基金项目(51878004)
马鞍山土地检测评估与修复工程技术研究中心开放基金(TDJC24002)
+1 种基金
2023年度省级新时代育人质量工程(研究生教育)项目(2023zyxwjxalk069)
2022年度省级质量工程项目(2022xxkc026)。
文摘
为探讨不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对工业污泥重金属(Cu、Zn、Pb、Ni)生物有效性和安全风险的影响,分别将3种生物炭(稻壳炭、竹炭、秸秆炭)和蚯蚓添加到工业污泥中堆肥,分析不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对污泥理化性质以及重金属总量、有效态含量、形态和环境风险的影响。结果表明:蚯蚓堆肥相较于污泥单独堆肥,能降低污泥pH和OM含量,升高TN、TP含量及EC;3种生物炭与蚯蚓协同进一步降低污泥pH和OM含量,增加TN、TP含量与EC,其中4%竹炭的添加效果最佳。与污泥堆肥和蚯蚓堆肥相比,生物炭协同蚯蚓堆肥显著降低重金属含量和生物有效性,4%稻壳炭协同蚯蚓堆肥对Ni、Cu、Zn的去除效果较好,重金属总量较对照组分别下降31.71%、13.51%、25.89%(P<0.05),有效态含量分别下降42.80%、23.27%、11.06%(P<0.05)。形态分析表明:生物炭协同蚯蚓堆肥将Cu向有机结合态和残渣态转化,Pb、Ni、Zn向铁锰氧化物结合态和残渣态转化,其中4%竹炭协同蚯蚓堆肥时转化率最高,钝化效果较好。3种生物炭协同蚯蚓处理污泥潜在生态风险(RI)均属于低风险,其中稻壳炭协同蚯蚓处理风险最低(RI为95.9),秸秆炭协同蚯蚓处理风险相对较高(RI为97.04)。健康风险评价发现处理组中非致癌物质通过经口摄入、皮肤接触和呼吸摄入途径对成人和儿童造成的非致癌总风险(HI)均小于1,处于人体可接受水平,秸秆炭协同蚯蚓处理总风险最小(HI为0.092)。综上,生物炭协同蚯蚓堆肥为降低污泥中的重金属含量及生态风险提供了有效策略,其中竹炭在改善理化性质和钝化重金属方面较好,稻壳炭在去除重金属总量和安全性方面优于竹炭、秸秆炭,而秸秆炭则在整体风险控制中表现良好,三者均展现出良好的应用潜力。
关键词
工业污泥
重金属
蚯蚓
生物炭
风险评价
Keywords
industrial sludge
heavy metal
earthworm
biochar
risk evaluation
分类号
X705 [环境科学与工程—环境工程]
X820.4 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同生物炭协同蚯蚓钝化工业污泥中重金属及环境风险研究
王兴明
刘欣
沈露
储昭霞
《环境工程技术学报》
北大核心
2025
0
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