根据当前全国排放污水污水量计算，每年可排放污泥（含水75%）5000万吨左右（1），其处理方法主要以垃圾场堆放为主，污泥的清运需要消耗大量的人力、物力，又易造成二次污染，因此，寻求污泥的资源化回收利用具有巨大的现实意义。在国内，大部分污水污水处理厂都在为污泥的回收利用进行积极的探索、尝试，由于污泥中有机质、营养元素含量丰富，是一种难得的有机肥资源，所以污泥的农业利用是最经济实惠的研究方向，但污泥农业利用中最令人担心的是污泥中的重金属污染问题。本文根据污泥中重金属存在形态及农用后对土壤、植物的影响情况，进行了大量的研究和测试，旨在为其在青岛地区乃至全国合理利用这部分资源提供依据。
1. 试验材料与方法
1.1 试验材料
消化污泥取自青岛市海泊河污水污水处理厂污泥处理车间泥饼。
1.2 试验方法
1.2.1 污泥中重金属形态分析试验
目前，关于污泥中重金属形态的理论依据，被人们广泛接受的是Tessier于1979年提出的化学试剂分步提取法（2），他将固体颗粒物中重金属的化学形态分为五种：①可交换态②碳酸盐结合态③铁锰氧化物结合态④硫化物及有机结合态⑤残渣态，前三种形态为不稳定态，后两种为稳定态。分离提取所用试剂及条件如下：
可交换态： 1.0mol/L MgCL2(PH=7.0).22±3℃
碳酸盐结合态： 1.0mol/L NaAc PH=5.0 室温
铁锰氧化物结合态： 0.04mol/L NH2OHHCl 96℃
硫化物及有机结合态： 0.02mol/L HNO3+30%H2O2(PH=2.0) 85℃ 4h
残渣态： 浓HNO3，电热板加热至近干
重金属总量： 浓HNO3，电热板加热至近干
提取液中重金属的测定方法如下：
重金属
镉、镍、铅、锌、铜Cd、Ni、Pb、Zn、Cu
总铬（Cr）
砷、汞（As）（Hg）
检测方法
CJ26.15-91
GB7466-87
原子荧光法
1.2.2 污泥不同施用量对作物及土壤中重金属元素含量的影响研究于1997-1999年，在池栽条件下进行，试验对象为小麦、玉米，分为不施污泥和亩施500kg、1000kg、2000kg四个处理。收获后测定土壤和作物可食部分的8种重金属元素含量。土壤和植物样品的采集与处理方法，按《土壤农业化学常规分析方法》（3）进行，土壤样品的化学分析方法，参照国家环保局《水和废水废水监测分析方法》（第三版）（4）进行，粮食和蔬菜样品的化学分析方法，参照国家颁布的食品卫生监测标准方法（GB5009,11-17-85）（5）进行。
2. 试验结果与分析
2.1 消化污泥中的重金属形态分析
在实验数据表中有“回收率”一栏，这是根据物料平衡原理归纳了实际操作与分析过程中的各种误差而造成的总物料衡算中的偏差，以判断试验结果的正确程度，计算结果表明，绝多数回收率均在90%-105%之间，由此可见，实验数据基本上可用。另外，样品的检测都设置了平行样。分析结果见表2-1。
表2-1 重金属在消化污泥中的形态分布（mg/kg干污泥）
项目
铜
锌
镍
铬
镉
铅
汞
砷
总浓度
600)this.style.width=600;" border=0>
241
2800
141
48.6
3.1
144
0.639
4.19
217
2670
139
48.4
3.0
150
0.697
6.17
可交换态
600)this.style.width=600;" border=0>
-
90
32
6.8
-
-
-
-
-
80
33
6.7
-
-
-
-
600)this.style.width=600;" border=0>（%）
0
3.2
22.9
14.0
0
0
0
0
0
2.9
23.9
13.8
0
0
0
0
碳酸盐结合态
600)this.style.width=600;" border=0>
3
350
16
5.2
-
-
-
-
2
330
18
5.0
-
-
-
-
600)this.style.width=600;" border=0>（%）
1.3
12.3
13.0
10.8
0
0
0
0
1.0
12.0
11.4
10.4
0
0
0
0
铁锰氧化物结合态
600)this.style.width=600;" border=0>
-
1400
43
3.4
-
-
-
-
1
1366
45
3.5
-
-
-
-
600)this.style.width=600;" border=0>（%）
0
49.3
31.1
7.0
0
0
0
0
0.5
49.5
32.1
7.2
0
0
0
0
硫化物及有机结合态
600)this.style.width=600;" border=0>
190
710
28
0.8
-
-
-
-
165
704
27
0.6
-
-
-
-
600)this.style.width=600;" border=0>（%）
79.2
25.0
19.6
1.7
0
0
0
0
78.6
25.5
20.0
1.2
0
0
0
0
残渣态
600)this.style.width=600;" border=0>
47
290
17
32.1
3.1
138
0.586
4.07
42
280
19
32.4
3.1
138
0.688
5.80
600)this.style.width=600;" border=0>（%）
19.6
10.2
13.6
67.0
100
100
100
100
20.0
10.1
12.3
67.4
100
100
100
100
回收量600)this.style.width=600;" border=0>
240
2840
140
48.3
3.1
138
0.586
4.07
210
2760
138
48.2
3.1
149
0.688
5.80
回收率η(%)
99.4
99.6
99.3
99.4
100.0
95.8
91.7
97.0
96.9
99.3
99.3
99.6
103.3
99.3
98.7
94.1
注: (1)表中数据为平行测定结果平均值，600)this.style.width=600;" border=0>为单项测定结果。
(2)“-”表示未检出。
(3)百分率:600)this.style.width=600;" border=0>=600)this.style.width=600;" border=0>/600)this.style.width=600;" border=0>×100%
(4)回收率:η=(600)this.style.width=600;" border=0>/600)this.style.width=600;" border=0>)×100%
由上表可知，在污泥所含的八种重金属元素中，锌不但含量高，而且主要以不稳定态（离子）的形式存在，不稳定态约占总含量的74%，但锌属微量元素肥料，合理控制施用量将起到有益的作用；铜主要以稳定的硫化物及有机结合态存在（约70%），不稳定态的含量约10%；镍在五种化学形态含量分布较为均匀；铬主要以残渣态存在，占60%以上，不稳定态的含量约占三分之一，其硫化物及有机态的含量极少；汞、镉、铅、砷这几种毒性较强的元素几乎全部以稳定态形式存在。