| 郇辉辉,王兴明,储昭霞,王运敏,范廷玉,董众兵,徐晓平.蚯蚓黏液联合竹炭堆肥对污泥中重金属的影响[J].农业环境科学学报,2022,41(5):1077-1085. |
| 蚯蚓黏液联合竹炭堆肥对污泥中重金属的影响 |
| Effects of earthworm mucus combined with bamboo charcoal on heavy metals in sludge |
| 投稿时间：2021-11-27 |
| DOI：10.11654/jaes.2021-1378 |
| 中文关键词: 蚯蚓黏液 竹炭 污泥堆肥 重金属 |
| 英文关键词: earthworm mucus bamboo charcoal sludge composting heavy metal |
| 基金项目:国家重点研发计划“固废资源化”重点专项（2020YFC1908601）；国家自然科学基金项目（51878004，51978001，32001159）；中国工程院战略研究与咨询项目（2021-XZ-17）；安徽省高校优秀青年骨干人才国内外访学研修项目（gxgwfx2019011）；金属矿山安全与健康国家重点实验室开放基金项目（2020-JSKSSYS-02）；安徽高校协同创新项目（GXXT-2020-075）；安徽省高校优秀人才培育重点项目（gxyqZD2021129）；安徽省重点研究与开发计划项目（202104a06020027）；安徽高校自然科学研究重点项目(KJ2019A0332)；安徽理工大学芜湖研究院研发专项（ALW2020YF08） |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 郇辉辉 | 安徽理工大学地球与环境学院, 安徽 淮南 232000 | | | 王兴明 | 安徽理工大学地球与环境学院, 安徽 淮南 232000
金属矿山安全与健康国家重点实验室, 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司, 安徽 马鞍山 243000
皖江流域退化生态系统的恢复与重建省部共建协同创新中心, 安徽师范大学生命科学学院, 安徽 芜湖 241000
安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用和生态保护工程实验室, 安徽理工大学, 安徽 淮南 232000 | 841243878@qq.com | | 储昭霞 | 皖江流域退化生态系统的恢复与重建省部共建协同创新中心, 安徽师范大学生命科学学院, 安徽 芜湖 241000
资源与环境生物技术安徽普通高校重点实验室, 淮南师范学院生物工程学院, 安徽 淮南 232038 | | | 王运敏 | 安徽理工大学地球与环境学院, 安徽 淮南 232000
金属矿山安全与健康国家重点实验室, 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司, 安徽 马鞍山 243000 | | | 范廷玉 | 安徽理工大学地球与环境学院, 安徽 淮南 232000
安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用和生态保护工程实验室, 安徽理工大学, 安徽 淮南 232000 | | | 董众兵 | 安徽理工大学地球与环境学院, 安徽 淮南 232000 | | | 徐晓平 | 安徽工程大学建筑工程学院, 安徽 芜湖 241009 | |
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| 中文摘要: |
| 重金属积聚于生活污泥中限制了其利用价值，为削弱污泥中重金属有效性和提升其可利用性，向污泥中添加蚯蚓黏液和不同比例竹炭（2%、4%、6%和8%），以污泥单独堆肥为对照组，探究黏液联合竹炭对堆肥后污泥的理化性质和重金属行为的影响。结果表明，相比污泥单独堆肥，添加黏液提升了污泥pH、电导率（EC）和降低了总氮（TN）、总磷（TP），添加竹炭后，污泥弱酸性环境进一步改善，有机质（OM）和EC提高，但营养元素仍存在一定流失。在单独黏液堆肥时，重金属总量（Pb、Ni、Cu、Zn和Cd）降低，Pb、Ni、Cd的交换态和碳酸盐结合态向残渣态转化，降低其有效性，随着污泥中添加黏液和不同比例竹炭，重金属总量进一步降低，Pb、Ni、Zn交换态和碳酸盐结合态逐渐向残渣态转化，而Cu有机结合态逐渐向交换态、碳酸盐结合态和残渣态转化，降低Pb、Ni、Zn和升高Cu的有效性。通过相关、回归和主成分分析可知，黏液联合竹炭主要改变EC和OM，分别影响污泥中有效Cu和有效Zn、Pb、Ni。黏液+8%竹炭处理在降低污泥中多数重金属有效性的效果最为显著。 |
| 英文摘要: |
| The enrichment of heavy metals in domestic sludge limits its utilization. In order to reduce the availability of heavy metals and enhance the utility of the sludge, earthworm mucus and bamboo charcoal（2%, 4%, 6% and 8%）were added to sludge, and sludge composted alone was used as a control group. The physicochemical properties and heavy metals behavior of the sludge in different treatments were investigated during the composting. The results indicated that the addition of mucus enhanced sludge pH and conductivity, and also reduced the total nitrogen and total phosphorus compared to the sludge composted alone. The addition of bamboo charcoal to the mucus further improved the weak acidic environment of the sludge and increased the organic matter and conductivity, but some nutrients were lost during the composting as well. In the control treatment, the total heavy metals（Pb, Ni, Cu, Zn, and Cd）were decreased, and the exchange and carbonate bound Pb, Ni, and Cd were converted into the residue form, thus reducing the heavy metals availability. With increasing addition of bamboo charcoal to the mucus, the total heavy metals were further reduced and the exchange and carbonate bound Pb, Ni, and Zn were gradually shifted into the residue form, while organic bound Cu gradually transformed into the exchange from, carbonate bound, and residue form. This reduced Pb, Ni, and Zn availability and elevated Cu availability. The correlation, regression, and principal component analysis showed that mucilage combined with bamboo charcoal mainly changed EC and OM to affect Cu availability and Zn, Pb, and Ni availability in the sludge, respectively. Mucus + 8% bamboo charcoal had the most significant effect in reducing most of the heavy metals availability in the sludge. |
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