污泥对土壤环境的影响

 土壤中有许多种类的微生物，如细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物，他们与其周围环境构成一个生态系统，在大自然的物质循环中，担负着碳循环和氮循环的一部分重要任务。从广义上说，污泥无论是对大气还是对水体的影响，最终必然会使土壤环境受到影响。

污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有机质，而且N、P以有机态为主，同时污泥中还有许多植物所必须的微量元素，可以缓慢释放，具有长效性。因此，污泥是有用的生物资源，是很好的土壤改良剂和肥料。据统计，美国城市污泥中平均含有有机质31%，总氮3%，总磷2.5%，总钾0.4%。我国部分城市的污泥中主要营养元素见表1。

我国污泥的有机质平均含量为37.18％，总氮、总磷、总钾平均含量分别为3.03％、1.52％、0.69％，均超过国家堆肥需要的养分标准，所以污泥是很好的有机肥源。污泥中有机养分和微量元素可以明显改变土壤理化性质、增加氮、磷、钾含量，改善土壤结构，促进团粒结构的形成，调节土壤pH和阳离子交换量，降低土壤容重，增加土壤孔隙和透气性和田间持水量和保肥能力等，城市污泥还可以增加土壤根际微生物群落生物量和代谢强度、抑制腐烂和病原菌。污泥用作肥料，可以减少化肥施用量，从而减少农业成本和化肥对环境的污染。典型的城市污泥的肥分情况见表2。

表1  我国部分城市污泥营养成分 

 表2  典型城市污泥的肥分 

重金属

重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素，污泥因污水的来源不同成分有所差异，但一般都含有一定量的重金属。当前，在污泥施用对土壤污染的研究中，主要集中在汞、镉、铅、铬等生物毒性显著的重金属元素的污染上，重金属污染因其隐蔽性、潜伏性、长期性和不可逆等特性，往往对环境产生严重的后果。一般来说，施用污泥后，重金属绝大部分在耕层聚集，其中相当一部分以有机结合态存在，重金属的含量一旦超过土壤的自净力，就会破坏土壤的正常机能，从而严重影响农作物的产量和性质。对于施用污泥后农作物体内重金属的含量，蔬菜，尤其是叶菜类蔬菜富集重金属能力较强，而果实类蔬菜和大田籽粒作物施用污泥相对较安全。这是因为重金属即使进入植物体内，也主要分布在根系，其次是叶系，果实或籽粒内含量往往最低。

病原菌

污泥中含有多种致病细菌、原生动物、寄生虫以及病毒等有害物，这些有害物质可以通过各种途径进行传播，污染空气和水源，并通过直接接触或食物链危及人类和畜牧的健康，并且为其他有害生物的滋生提供了场所，也在一定程度上加速植物病虫害的传播。国内污水处理厂污泥卫生指标实测值（以干泥计）：大肠菌群约2×10⁸个/g、细菌总数约5×10⁸个/g、蛔虫卵0.2×10⁸个/g。这些病原物质对外界环境具有很强的抵抗能力。常规的灭菌方法只能起到大量减少病原体的作用，不能完全灭活，所以对污泥的土地利用要严格控制。