摘 要：由于经济和城市化水平的不断提高及人口的增长，我国污水处理厂也迅速增加，这导致了大量污泥的产生。重金属超标是限制我国大部分污泥进行农业利用的主要因素。本文总结了污泥中重金属的危害及其削减途径，提出可以通过堆肥、碱性稳定、生物淋滤，完善污泥土地利用的法律法规等措施来降低污泥中重金属的含量或活性，减少其对人类、动物和周围环境的风险。
关键词：污泥；重金属；环境风险；削减措施
中图分类号：X703 文献标识码：A
作者简介：杨志海（1977-），男，河北唐山人，讲师，固体废弃物综合利用技术；孙玉焕（1976-），女，山东德州人，副教授，研究方向：污泥土地处置的风险评价及其资源化。
基金项目：青岛科技大学科研启动基金（0022177）资助
1 引言
污泥又名污水污泥，是指污水处理厂在净化污水过程中的副产物，是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。由于经济和城市化水平的不断提高及人口的增长，我国污水处理厂迅速增加，相应的污泥产生量也急剧增加。
随着垃圾（包括污泥）填埋场地的越来越少以及对资源循环利用的需求，污泥的土地利用已成为污泥处置的发展方向。污泥含有多种重金属、有机污染物和病原物，这些环境危险物质随污泥进入土壤，对生态环境安全和人类健康带来风险，甚至构成威胁。其中，污水污泥中重金属的含量一直都是人们所关心的环境问题，担心城市污泥中会含有大量重金属，因此把重金属问题看作是限制其农用的主要障碍。
本文就污泥土地利用过程中污泥中重金属含量及其对土壤质量、植物等的潜在影响，以及削减这种环境风险的措施作一综述，为污泥的安全处置及土地利用过程中的生态环境保护提供科学信息和管理经验。
2 污泥中重金属的含量
污泥是污水处理的副产物，污水中的污染物在污水处理过程中部分会转移到污泥中。重金属是污泥中最主要的污染物之一。重金属由于具有难迁移、易富集、危害大等特点一直是限制污泥农业利用的最主要因素。陈同斌等[1]对国内（1994～2001）报道的城市污泥重金属的资料进行统计分析表明，我国城市污泥的Ni、Pb、Cr、Cu、Zn含量变化幅度很大，极差最高达几千mg kg-1。从统计结果和根据污泥农用标准进行分析来看，其中Cu和Zn是我国污泥中含量最高的元素，也是限制其土地利用的主要因素之一。李季和吴为中[2]对我国44个城市污水污泥重金属含量进行了统计分析，Cu和Zn的含量低于陈同斌等[1]的对我国部分污水处理厂污泥统计结果，而对于毒性较大的Hg和As，含量则较高。从总量的角度研究重金属是比较传统的研究方法，但只凭一个总量无法说明重金属的活性和生物有效性。因此，在对污泥中重金属进行研究时，不仅要考虑全量，还要对其分布形态进行研究。
3 污泥土地利用的重金属风险
3.1 增加土壤中重金属含量
施用含有重金属的污泥后，土壤和土壤溶液中各形态的重金属含量均有所增加，但以表层增加最多。由于重金属具有难迁移难转化的特点，因此污泥施用后可以长时间保留在土壤中。长期施用污泥的土壤停止施用污泥后，重金属在各形态中的分布没有明显变化，表明重金属对植物、动物和微生物的毒害作用仍然存在。既然污泥施用后，重金属会残留在土壤中，随着污泥施用时间的不断延长，重金属就会在土壤中不断累积。土壤中重金属含量的增加对人类、动物、植物和土壤生态系统都存在着潜在的危害，污泥土地利用时，应综合考虑施用量、施用地点和施用时间等方面的选择。
3.2 对植物的毒害作用
一般而言，随着污泥施用量的增加，作物体内重金属的含量增加。国外专家研究发现，与化肥相比，长期施用污泥土壤的小麦籽粒Cu、Zn含量明显增加。污泥浸提液中的重金属对植物幼苗也有一定的毒害作用，在各种污泥浸提液中，中国大白菜种子发芽率保持较高的水平，随着污泥浸提液浓度的降低，种子发芽率升高。
植物对重金属的吸收受到土壤条件、重金属形态、植物类型等多种因素的影响，不能只从土壤重金属的总量角度来研究。重金属植物有效性是一个涉及物理、化学、生物学等许多因素的交叉研究课题。污泥中重金属的活性既不同于土壤中原有的重金属，又不同于以无机盐形式加入的重金属，其在土壤中的形态转化和植物有效性更带有本身的复杂性，需要更深入细致的研究。
3.3 对人和动物的毒害
重金属对人类健康的危害主要通过以下几种途径：（1）人直接暴露在重金属污染的环境中。施入污泥后，土壤中重金属含量提高，人类暴露于污染环境的机会增加。尤其是当污泥用于园林绿地时，这种直接危害更大。（2）重金属通过食物链进入人体。生长在重金属污染土壤上的作物，体内重金属含量也较高，如果摄入了这种受污染的食物，就会危害人类健康。同样，通过食用受污染的动物，也增加了重金属对人类的毒害作用。（3）饮用含重金属较高的水，也可能引起重金属在体内的积累。（4）如果大气中悬浮颗粒物或气溶胶中含有重金属，也可能通过呼吸道进入人和动物体内，产生毒害作用。
动物通过食用受污染的牧草或在放牧过程中直接将受污染土壤摄入体内，增加了重金属对动物产生毒害的可能性。专家对Cd在羊可食部分的积累进行研究时发现，放牧结束时，施污泥草地上的羊肌肉内Cd含量与放牧前相比没有明显变化，但羊肾内Cd含量明显增加，此外，污泥表施处理中羊肝脏内Cd含量显著提高。动物体内重金属浓度的增加，一方面会危害动物的健康，影响其健康生长；另一方面，增加了通过食物链方式对人类健康危害的可能性。
3.4 对土壤微生物的影响
土壤微生物是土壤肥力的一个重要指标，它与植物所需养分的生物化学循环和有机碳的转换密切相关。当地球化学指标不能对污染物影响土壤生态系统做出有效评价时，微生物学指标可以预示潜在性有毒物质对土壤肥力的影响。
施用污泥，一方面增加了土壤有机质、全氮等养分的含量，提高了土壤肥力，有利于土壤微生物活性的增加。另一方面，由于污泥中含有重金属等污染物质，随污泥带入土壤的污染物质也会对土壤微生物产生毒害作用。施用重金属污染的污泥后，土壤的微生物生物量、呼吸速率会发生显著变化。施用污泥会使土壤微生物种群结构发生改变。虽然关于污泥施用对土壤中微生物种类和微生物活性的影响进行了广泛的研究，但是在污泥农用对土壤微生物生态系统风险评价中还缺乏有效的生物学指标。
3.5 对土壤酶的影响
土壤酶对环境管理因素引起的变化较为敏感，且具有良好的时效性特点。土壤酶活性在一定程度
