[发明专利]一种污泥重金属污染生态风险评价方法

说明书

本发明公开了一种污泥重金属污染生态风险评价方法，包括污泥预处理、污泥单项重金属总含量测定、污泥重金属组分测定、污泥单项重金属的污染指数的计算、污泥单项重金属的有效毒性系数的计算、污泥单项重金属的潜在环境生态风险因子的计算，以及污泥重金属的潜在环境生态风险指数的计算等步骤，并根据技术结果结合现有PERI法对污泥进行全面的重金属污染生态风险评价。本发明的污泥重金属污染生态风险评价方法能够综合全面地对污泥重金属污染生态风险进行评价，为污泥的处置及资源化利用提供重金属生态风险评价指导。

技术领域

本发明涉及生态风险评价技术领域，具体涉及一种污泥重金属污染生态风险评价方法。

背景技术

污水处理过程中产生大量的污泥，据统计我国2018年污泥产量超过5660万吨(含水率为 80％)，其中50％以上的污泥进行了卫生填埋，而近15％的污泥采用了土地利用方式进行处置。全球化与经济政策研究中心预计，到2021年，我国的污泥总产量将达到6424万吨，预计未来三年年复合增长率为4％左右。污泥中含有大量的细菌以及Pb、Cr、Cd、Zn、Cu等重金属有毒有害物质，通常被视为一种典型的污染源。同时，由于其有机物、氮、磷含量高，也可以将其视为潜在的生物资源。因此污泥在进行资源化利用或最终处置前应仔细评估和验证重金属的生态环境风险。

目前已有多种定量评价方法用于评估重金属的生态环境风险，其中包括地质累积指数 (Geo-accumulation Index，Igeo)、潜在生态风险指数(Potential Ecological RiskIndex， PERI)和风险评估代码(Risk Assessment Code，RAC)等。

上述现有重金属的生态环境风险评价方法多用于土壤和道路扬尘评价，并且其评价方法也各有其优缺点。如地质累积指数评价法只能给出各采样点某种重金属的污染指数，无法对元素间或区域间环境质量进行比较分析。风险评估代码评价方法仅考虑酸可溶/可交换态组分的占比来评估重金属的环境毒性，缺乏对样品重金属总量的考量，评价标准单一，未充分考虑地区差异及地理空间差异的特点。

潜在生态风险指数(PERI)是瑞典科学家提出，根据重金属性质及其在环境中迁移转化沉积等行为特定，从沉积学的角度对土壤或者沉积物中的重金属进行评价。该方法首先要测得土壤中重金属的含量，通过与土壤中重金属元素背景值的比值得到单项污染指数，然后引入重金属毒性响应系数，得到潜在生态危害单项系数，最后加权得到此区域土壤中重金属的潜在生态危害指数。如中国专利CN111552924A公开了一种乡镇尺度的土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价方法，通过结合重金属的种类与数目对单项及综合潜在生态风险指数的评估域进行调整，并结合ArcGIS技术实现可视化区域污染状况。该专利方法虽然对潜在生态风险评估进行了一定的改进与调整，但由于重金属的形态对于重金属的毒性变化具有非常大的影响，而潜在生态风险指数未能将重金属进行形态划分，无法对不同样品中重金属的有效毒性组分进一步评价，仅考虑样品整体重金属含量，导致评价偏高，不利于后续的资源化利用。

因此，如何在现有评价方法上改进得出一种适用于污泥的重金属生态风险评价方法对污泥的处置及资源化利用有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污泥重金属污染生态风险评价方法，能够综合全面地对污泥重金属污染生态风险进行评价，为污泥的处置及资源化利用提供重金属生态风险评价指导。

本发明采用的技术方案是：

一种污泥重金属污染生态风险评价方法，包括以下步骤：

步骤1：污泥预处理，将污泥样品依次经均质、过滤、干燥、磨碎得到污泥分析样品；

步骤2：测定步骤1所得污泥分析样品的单项重金属总含量；

步骤3：采用BCR分级法分析步骤1所得污泥分析样品的酸可溶/可交换态单项重金属含量、可还原态单项重金属含量和可氧化态单项重金属含量；