1、污泥养殖蚯蚓过程中重金属元素地球化学行为,开 题 报 告,目 录,一、选题依据及研究意义,而在城市污水处理过程中，会产生大概占污水体积0.02%的污泥（陈同斌，2003）。 据住建部资料，截至2014年3月底：全国城镇建成污水处理厂3622座污水日处理能力约1.53亿立方米预计到2015年，湿污泥年量将达到3359万吨，即日产污泥9.2万吨。 3359万吨/年污泥如果未妥善处置将造成严重的环境问题！污泥年均产量增速达到18%（据2013年中国固废网研究院分析数据）,1500节车皮,一、选题依据及研究意义,近年来，北京“北排污泥事件”“南京江心洲污泥偷排”等污泥偷排或处置不当而造成的污染问题，不
2、断被媒体曝光。而从行业现状来看，被曝光的问题只是中国污泥处理处置现状的“冰山一角”。,污泥产生量的与日俱增与污泥无害化处理能力的严重不足、处理方法的显著落后形成了尖锐的矛盾。解决污泥处理的困境，将污泥无害化甚至资源化是当前环境保护的重要问题。,一、选题依据及研究意义,污泥土地利用是当下污泥处理处置的主导途径，但其中过高的重金属含量严重限制了污泥的大规模利用。若不能有效降低污泥中的重金属而直接将其施用到农田或者园林土壤中，一方面必将对生态安全构成严重威胁（重复利用会进一步累积土壤中重金属的浓度）；另一方面则有可能将重金属引入食物链中，使其有机会通过食物链进入人体。因此如何降低重金属含量成为污泥农
3、用的关键。 从1988年利用蚯蚓处理污泥这个构想提出至今，研究结果表明，部分种属蚯蚓能在生活污泥中繁殖成长，也有污泥养殖蚯蚓的工程实例。 蚯蚓在处理污泥的过程中能将污泥稳定化，无害化，在蚯蚓对污泥进行处置的前后以及蚯蚓的生长过程中重金属元素势必发生迁移转化，因此研究蚯蚓在污泥处置过程中重金属元素地球化学行为，对于蚯蚓处置污泥后进行何种土地利用具有决定意义,一、选题依据及研究意义,？,？,二、国内外研究现状,数据来源：国家环保部中国环境年报（2005-2012年）,据：李艳霞等（2002年）,2.1城镇污水处理厂及生活污水量发展概况,二、国内外研究现状,我国污泥处理方法与利用结构,据：污泥处理技
4、术2010，赛迪资讯,污泥土地利用（农用和绿化）因其较高的资源化利用程度已被视为最有前景和最经济的污泥处理处置策略。,二、国内外研究现状,2.3城市污泥中重金属含量,中国城市污泥重金属含量,因为污泥来源受多种因素影响，各地区环境背景值也不一，因此，广域上而言，污泥中重金属元素的含量存在较大的波动性。 我国的污泥重金属含量并不比国外高，甚至低得多。,二、国内外研究现状,2.4城市污泥中重金属无害化处理技术化学萃取生物沥滤新兴的电动萃取技术及超临界萃取,2.5蚯蚓处理城市污泥的优点：1、蚯蚓能够对污水和污泥进行消化吸收，有效实现污泥的减量。减量2、通过蚯蚓肠道消化分解，污泥恶臭味明显减弱除臭3、通
5、过蚯蚓消化分解，污泥肥力得到很大提升。蚯蚓可促进污泥中有机物质的分解与矿化，加速N、P、K循环，最终产出高效能的生物有机肥增肥4、蚯蚓可与微生物发生协同作用，有效消减污泥中的病源菌及寄生虫卵。灭菌5、蚯蚓体内黄体组织中的黄色细胞能够吸收富集重金属，因而蚯蚓处理城市污泥可以有效降低污泥中重金属含量，从而减小对作物和土壤的污染与危害。减害6、蚯蚓还是极佳的土壤污染指示生物，借此可以利用蚯蚓对污泥处理过程及产品进行毒理监测。监测,二、国内外研究现状,2.6 蚯蚓对城市污泥中重金属的吸收富集及形态转化特性,1、蚯蚓的种群差异：表层种、深层种和内层种。表层种研究结果大都（两个例外）揭示蚯蚓处理能够提高重
6、金属生物可利用性。深层种研究结果显示均能提高重金属的生物可利用性。内层种内层种样本采集不便、实验室不易培养,其在研究中应用得相对较少本。2、重金属类型的影响：不同重金属在土壤中具有不同的赋存形态，且与土壤结合强度也不一样，应该区别对待，不能一概而论。3、pH值和可溶性有机碳的影响：pH值是影响污泥溶液中重金属浓度的重要因子，亦有研究指出由于蚯蚓处理可提高土壤pH值，蚯蚓处理具有腐殖化作用，而腐殖酸可明显提高植物体对重金属的利用率(Evangelou et al.,2004)。，pH值和土壤中DOC含量的变化对土壤重金属的生物可利用性具有重要意义。,二、国内外研究现状,2.7 蚯蚓的生长周期,蚯
7、蚓的生活周期通常为34个月。日本选育的养殖良种太平2号、北星2号，生活周期最短仅47天，最长为128天。这与饲养温度密切相关。蚯蚓的一生需经历卵茧期、幼蚓期、若蚓期、成蚓期、衰老期共五个时期。(1)卵茧期：蚓茧的孵化时间与环境温度有关。太平2号在不同温度下的孵出时间为：10，需85天；15时，需45天；20时，需25天；25时，需19天；28时，需13天。(2)幼蚓期：幼蚓体态细小且软弱，长度为515毫米。最初为白色丝绒状，稍后变为与成蚓同样的颜色。此期是饲养中的重要阶段，直接关系到增重效果。幼蚓期长短与环境温度有关。在20C条件下，大平2号蚯蚓的幼蚓期为3050天。(3)若蚓期：若蚓期即青年
8、蚓期。其个体已接近成蚓，但性器官尚未成熟(未出现环带)。大平2号蚯蚓的若蚓期为2030天。(4)成蚓期：成蚓的明显标志为出现环带，生殖器官，成熟，进入繁殖阶段。成蚓期是整个养殖过程中最重摹的经济收获时期。这期间应创造适宜的温度、湿度等条件，以促进高产、稳产，并延长种群寿命。此期历时占蚯蚓寿命的一半。(5)衰老期：衰老的主要标志为环带消失，体重呈永久性减轻。,三、研究区概况,研究区地处四川盆地西部的平原地区，区域面积约7162.74km2。同时，全区地势由西北向东南倾斜，海拔介于500至750m， 该区属亚热带湿润季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，年均温15.216.5,无霜期长，多年平均降水量为9
9、001300mm。该区域耕地土层深厚，质地适中，全区共有耕地36263m2，占幅员面积的6070%。成都平原土壤中重金属元素背景值大多高于全国平均背景值。,X1、S1、CV1为原始数据统计值。 X2、S2、CV2为特异值经处理后的统计值 X数术平均值。 S离差，CV变异系数CVi=S/X K1X2与全国土壤平均值（鄢明才1997）之比 K2X2与浅层样背景平均值之比,四、 研究内容和技术路线,研究内容： 以两处污泥蚯蚓养殖厂区所采集的污泥、蚯蚓和蚯蚓粪为主要研究对象，通过实验分析查明重金属元素在污泥、蚯蚓和蚯蚓粪中的含量及其赋存形态，探讨重金属元素在污泥、蚯蚓和蚯蚓粪之间的迁移转化规律。 主要研究内容如下：查明两处污泥蚯蚓养殖厂区所用污泥来源，蚯蚓养殖种属以及养殖前污泥预处理方式，对养殖前污泥混合物所含重金属总量及形态进行分析测定；周期性跟踪蚯蚓养殖过程，结合已有资料对蚯蚓养殖过程进行生长阶段划分，通过分析测试查明不同生长阶段蚯蚓体内重金属元素含量以及重金属元素形态分布特征；分析重金属元素在污泥、蚯蚓以及蚯蚓粪之间的迁移转化特征；探讨重金属元素赋存形态在污泥处理前（污泥蘑菇渣等混合物）和处理后（蚯蚓粪）的变化规律特征；结合国家标准和行业标准，对蚯蚓处置污泥效果进行评价。,谢谢！请老师批评指正,
