中国城市污泥的有机质和养分含量及其变化趋势

第25卷　第13期中国给水排水Vol.25No.13

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2009年7月CHINAWATER&WASTEWATERJul.2009

中国城市污泥的有机质和养分含量及其变化趋势

郭广慧,　杨　军,　陈同斌,　郑国砥,　高　定,　宋　波,　杜　伟

(1.中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心,北京100101;2.北京中科博联环境

工程有限公司,北京100080)

1

1

1

1

1

1

2

　　摘　要:　于2006年从全国范围内选取98个城市污泥样品,测定了其有机质及养分含量。结果表明,城市污泥中有机质、总氮、总磷及总钾的平均含量分别为280、29.6、22.2和5.83g/kg,其中总氮和总磷含量显著高于猪粪、牛粪和鸡粪的。与2001年的统计结果相比,、总磷含量显著增加,总钾和有机质含量显著降低。　　关键词:　城市污泥;　有机质;　总氮;　总磷;中图分类号:X703　　文献标识码:()13-0120-02

iaonofOrganicMatterandNutrientsin

MunicipalSludgeofChina

GUOGuang2hui,　YANGJun,　CHENTong2bin,　ZHENGGuo2di,　GAODing,

12

　SONGBo,　DUWei

(1.CenterforEnvironmentalRemediation,InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China;2.Beijing

GreenTechEnvironmentalEngineeringCompany,Beijing100080,China)

1

1

1

1

1

　　Abstract:　ToidentifytheconcentrationsoforganicmatterandnutrientsinmunicipalsludgeofChina,samplesofmunicipalsludgewerecollectedfrom98sewagetreatmentplantsinChinain2006.Theresultsshowthattheaverageconcentrationsoforganicmatter,TN,TPandTKare280g/kg,29.6g/kg,22.2g/kgand5.83g/kgrespectively,andtheconcentrationsofTNandTPinthesludgearesig2nificantlyhigherthanthoseinpigmanure,dairymanureandchickenmanure.Comparedwiththeresultsofstatisticalanalysisin2001,theaverageconcentrationsofTPandTNinthesludgearesignificantlyin2creased,whiletheaverageconcentrationsofTKandorganicmatterinthesludgearesignificantlyde2creased.

　　Keywords:　municipalsludge;　organicmatter;　totalnitrogen;　totalphosphorus;　totalpo2tassium

　　在城市污泥的土地利用中,有机质及养分含量

[1]

是重要的影响因素,李艳霞等对前人的调查结果进行了总结,这为了解中国城市污泥的有机质及养分含量提供了重要信息。随着我国经济的发展,部分城市污水处理厂采用脱氮除磷二级深度处理工

艺,使污泥中的有机质及养分含量发生了明显的变化。因此,有必要对全国城市污泥的有机质及养分含量进行系统、全面的研究。笔者于2006年考察了我国城市污泥的有机质及养分含量,并分析了其变化趋势,以便为城市污泥土地利用提供参考。

　　基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA06Z384);　农业科技成果转化资金资助项目(2007GB24910454)

・120・

www.watergasheat.com郭广慧,等:中国城市污泥的有机质和养分含量及其变化趋势第25卷　第13期

1　材料与方法

城市污泥样品采自污水厂二沉池的脱水污泥,共采集来自全国不同城市的98个污泥样品。污泥取回后立即冷冻干燥,磨碎后过100目尼龙筛。污泥中的总氮含量采用硫酸-水杨酸-催化剂消化法测定;污泥经硫酸-硝酸消化后,采用磷钒钼黄比色法测定总磷、原子吸收法测定总钾;有机质含量用重铬酸钾容量法测定。

所有试验数据采用SPSS11.0处理,正态检验采用K2S法,差异显著性采用独立样本T检验。

数的2.3倍。另外,2001年的统计结果是总结不同研究者的分析数据,不同研究的采样过程、分析方法差别很大,而本研究中所取样点的有机质及养分含量变化幅度较小,不同样点的含量比较均匀。

213　不同固体废弃物的有机质及养分含量的比较

表3为不同固体废弃物的有机质及养分含量的比较。可知除有机质外,城市污泥中的总氮、总磷、总钾含量均显著高于造纸污泥的(p

[2]

结果与讨论2　

211　城市污泥中的有机质及养分含量

。这表明,我国城市污泥的养分含量较高,如

果经过适当的堆肥工艺处理,并且污染物不超标,完。

表33concentrationsin

solidwastes

g・kg

-1

通过K2S法检验发现,城市污泥中的总氮、总

磷、总钾以及有机质含量均服从正态分布(p=0.05)。表1列出了城市污泥中总氮、总磷、有机质的含量。

表1　98)

Tab.1　onsin

(n=98)

-1

　目

城市污泥造纸污泥3

猪粪牛粪鸡粪

总氮29.6

19.720.916.723.4

总磷22.2

6.38.964.309.29

总钾5.83

2.7211.29.5016.1

有机质280

[1**********]0

项　目总氮总磷总钾有机质

含量/(g・kg)

中值8.4028.550.329.610.16.0021.537.422.26.64

1.40112

5.42287

12.2450

5.83280

2.3777.4

变异系

数/%

34.129.940.727.6

　注:　3数据来源于中国科学院地理科学与资源研究所

环境修复中心。

结论3　

对全国98个城市污泥样本的调查结果表明:中国城市污泥中有机质、总氮、总磷及总钾的平均含量分别为280、29.6、22.2、5.83g/kg。与2001年的统计结果相比,城市污泥的总氮和总磷含量显著增加。

致谢:华南农业大学吴启堂教授、台湾大学李笃中教授、同济大学何品晶教授等为部分污泥样品的采集提供帮助,在此表示感谢。参考文献:

[1]　李艳霞,陈同斌,罗维,等.中国城市污泥有机质及养

　　由表1可知,城市污泥中总氮、总磷、总钾及有机质含量的算术均值分别为29.6、22.2、5.83和

280g/kg;其中总钾含量的变化范围最大,其变异系数为40.7%,有机质含量的变化范围最小,变异系数仅为27.6%,总氮和总磷含量的变异系数分别为34.1%和29.9%。

212　城市污泥中有机质及养分含量的变化趋势

与2001年以前的调查结果相比

[1]

,2006年中

国城市污泥中的总氮、总磷含量显著增加(见表2)。

表2　不同时期城市污泥有机质及养分含量的比较

Tab.2　Contentsoforganicmatterandnutrientsinmunicipal

sludgein2006andbefore2001

g・kg

-1

分含量与土地利用[J].生态学报,2003,23(11):2464

-2474.

[2]　全国农业技术推广服务中心.中国有机肥料养分志

[M].北京:中国农业出版社,1999.

项　目总氮总磷总钾有机质

aaaa

2001年以前27.113.514.311.66.92.7384127

bbbb

2006年29.6±10.122.2±6.645.83±2.37280±77.4　注:　数据后标注不同字母表示同一列的数据之间存在

显著差异(p

电话:(010)64889080

E-mail:[email protected]

　　本研究的有效样本为98个,是前人调查样本总

・121・

收稿日期:2009-02-11

第25卷　第13期中国给水排水Vol.25No.13

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2009年7月CHINAWATER&WASTEWATERJul.2009

中国城市污泥的有机质和养分含量及其变化趋势

郭广慧,　杨　军,　陈同斌,　郑国砥,　高　定,　宋　波,　杜　伟

(1.中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心,北京100101;2.北京中科博联环境

工程有限公司,北京100080)

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2

　　摘　要:　于2006年从全国范围内选取98个城市污泥样品,测定了其有机质及养分含量。结果表明,城市污泥中有机质、总氮、总磷及总钾的平均含量分别为280、29.6、22.2和5.83g/kg,其中总氮和总磷含量显著高于猪粪、牛粪和鸡粪的。与2001年的统计结果相比,、总磷含量显著增加,总钾和有机质含量显著降低。　　关键词:　城市污泥;　有机质;　总氮;　总磷;中图分类号:X703　　文献标识码:()13-0120-02

iaonofOrganicMatterandNutrientsin

MunicipalSludgeofChina

GUOGuang2hui,　YANGJun,　CHENTong2bin,　ZHENGGuo2di,　GAODing,

12

　SONGBo,　DUWei

(1.CenterforEnvironmentalRemediation,InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China;2.Beijing

GreenTechEnvironmentalEngineeringCompany,Beijing100080,China)

1

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　　Abstract:　ToidentifytheconcentrationsoforganicmatterandnutrientsinmunicipalsludgeofChina,samplesofmunicipalsludgewerecollectedfrom98sewagetreatmentplantsinChinain2006.Theresultsshowthattheaverageconcentrationsoforganicmatter,TN,TPandTKare280g/kg,29.6g/kg,22.2g/kgand5.83g/kgrespectively,andtheconcentrationsofTNandTPinthesludgearesig2nificantlyhigherthanthoseinpigmanure,dairymanureandchickenmanure.Comparedwiththeresultsofstatisticalanalysisin2001,theaverageconcentrationsofTPandTNinthesludgearesignificantlyin2creased,whiletheaverageconcentrationsofTKandorganicmatterinthesludgearesignificantlyde2creased.

　　Keywords:　municipalsludge;　organicmatter;　totalnitrogen;　totalphosphorus;　totalpo2tassium

　　在城市污泥的土地利用中,有机质及养分含量

[1]

是重要的影响因素,李艳霞等对前人的调查结果进行了总结,这为了解中国城市污泥的有机质及养分含量提供了重要信息。随着我国经济的发展,部分城市污水处理厂采用脱氮除磷二级深度处理工

艺,使污泥中的有机质及养分含量发生了明显的变化。因此,有必要对全国城市污泥的有机质及养分含量进行系统、全面的研究。笔者于2006年考察了我国城市污泥的有机质及养分含量,并分析了其变化趋势,以便为城市污泥土地利用提供参考。

　　基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA06Z384);　农业科技成果转化资金资助项目(2007GB24910454)

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www.watergasheat.com郭广慧,等:中国城市污泥的有机质和养分含量及其变化趋势第25卷　第13期

1　材料与方法

城市污泥样品采自污水厂二沉池的脱水污泥,共采集来自全国不同城市的98个污泥样品。污泥取回后立即冷冻干燥,磨碎后过100目尼龙筛。污泥中的总氮含量采用硫酸-水杨酸-催化剂消化法测定;污泥经硫酸-硝酸消化后,采用磷钒钼黄比色法测定总磷、原子吸收法测定总钾;有机质含量用重铬酸钾容量法测定。

所有试验数据采用SPSS11.0处理,正态检验采用K2S法,差异显著性采用独立样本T检验。

数的2.3倍。另外,2001年的统计结果是总结不同研究者的分析数据,不同研究的采样过程、分析方法差别很大,而本研究中所取样点的有机质及养分含量变化幅度较小,不同样点的含量比较均匀。

213　不同固体废弃物的有机质及养分含量的比较

表3为不同固体废弃物的有机质及养分含量的比较。可知除有机质外,城市污泥中的总氮、总磷、总钾含量均显著高于造纸污泥的(p

[2]

结果与讨论2　

211　城市污泥中的有机质及养分含量

。这表明,我国城市污泥的养分含量较高,如

果经过适当的堆肥工艺处理,并且污染物不超标,完。

表33concentrationsin

solidwastes

g・kg

-1

通过K2S法检验发现,城市污泥中的总氮、总

磷、总钾以及有机质含量均服从正态分布(p=0.05)。表1列出了城市污泥中总氮、总磷、有机质的含量。

表1　98)

Tab.1　onsin

(n=98)

-1

　目

城市污泥造纸污泥3

猪粪牛粪鸡粪

总氮29.6

19.720.916.723.4

总磷22.2

6.38.964.309.29

总钾5.83

2.7211.29.5016.1

有机质280

[1**********]0

项　目总氮总磷总钾有机质

含量/(g・kg)

中值8.4028.550.329.610.16.0021.537.422.26.64

1.40112

5.42287

12.2450

5.83280

2.3777.4

变异系

数/%

34.129.940.727.6

　注:　3数据来源于中国科学院地理科学与资源研究所

环境修复中心。

结论3　

对全国98个城市污泥样本的调查结果表明:中国城市污泥中有机质、总氮、总磷及总钾的平均含量分别为280、29.6、22.2、5.83g/kg。与2001年的统计结果相比,城市污泥的总氮和总磷含量显著增加。

致谢:华南农业大学吴启堂教授、台湾大学李笃中教授、同济大学何品晶教授等为部分污泥样品的采集提供帮助,在此表示感谢。参考文献:

[1]　李艳霞,陈同斌,罗维,等.中国城市污泥有机质及养

　　由表1可知,城市污泥中总氮、总磷、总钾及有机质含量的算术均值分别为29.6、22.2、5.83和

280g/kg;其中总钾含量的变化范围最大,其变异系数为40.7%,有机质含量的变化范围最小,变异系数仅为27.6%,总氮和总磷含量的变异系数分别为34.1%和29.9%。

212　城市污泥中有机质及养分含量的变化趋势

与2001年以前的调查结果相比

[1]

,2006年中

国城市污泥中的总氮、总磷含量显著增加(见表2)。

表2　不同时期城市污泥有机质及养分含量的比较

Tab.2　Contentsoforganicmatterandnutrientsinmunicipal

sludgein2006andbefore2001

g・kg

-1

分含量与土地利用[J].生态学报,2003,23(11):2464

-2474.

[2]　全国农业技术推广服务中心.中国有机肥料养分志

[M].北京:中国农业出版社,1999.

项　目总氮总磷总钾有机质

aaaa

2001年以前27.113.514.311.66.92.7384127

bbbb

2006年29.6±10.122.2±6.645.83±2.37280±77.4　注:　数据后标注不同字母表示同一列的数据之间存在

显著差异(p

电话:(010)64889080

E-mail:[email protected]

　　本研究的有效样本为98个,是前人调查样本总

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收稿日期:2009-02-11