腐殖土对活性污泥重金属形态分布的显著影响及调控机制

本研究论文《腐殖土对活性污泥中重金属形态分布的影响》发表在2010年2月的《同济大学学报(自然科学版)》第38卷第2期，由吴敏、未睿、魏传银和潘孝辉等人合作完成。研究者们关注了腐殖土（HS）对活性污泥中锌(Zn)、镍(Ni)、铜(Cu)和铅(Pb)四种重金属形态分布的影响。实验过程中，他们在1000毫升活性污泥中逐级添加不同量的腐殖土（0, 0.5, 1, 2, 3, 和5克），并进行了20天的充分搅拌后，采用Tessier五步提取法对重金属的化学形态进行了详尽分析。 研究结果显示，腐殖土的添加显著改变了活性污泥中重金属的分布模式。对于锌元素，可交换离子态(F1)锌、碳酸盐结合态(F2)锌和铁锰氧化物结合态(F3)锌的含量随着HS投加量的增加呈现显著的负相关性，即随着腐殖土的增多，这些形态的锌含量下降，且相关系数分别为0.9266, 0.9310, 和0.9144，置信度P值小于0.01，这表明腐殖土可能有助于减少这些形式锌的释放。 对于镍元素，F1镍和F2镍含量与HS的增加呈现负相关，而硫化物及有机结合态(F4)镍则表现出正相关，这说明腐殖土对镍的某些形态有抑制作用，而对其他形态有所促进。具体相关系数分别为0.9027和0.9724，P值同样小于0.01。 铜元素中，F2铜含量与HS投加量存在负相关关系，相关系数为0.7145，P值小于0.05，这意味着腐殖土可以影响铜的碳酸盐结合态。 铅元素的情况有所不同，F3铅和F4铅含量与HS增加呈负相关，显示出腐殖土有助于减少这些形式的铅，而残渣态(F5)铅含量则与HS的增加呈正相关，这表明腐殖土对铅的某些形态分布有调节作用。 该研究揭示了腐殖土能够通过改变活性污泥中重金属的存在状态，降低它们的潜在迁移能力，这对于理解和控制重金属污染、优化污水处理过程以及环境修复策略具有重要意义。关键词包括：活性污泥、腐殖土、重金属、形态。