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近年来国内外学者对污水处理系统中污染物的分布与迁移转化进行了诸多研究。阻燃剂和重金属广泛应用于电子、电气、建材、家具等产品,随着产品的使用及废弃进入污水处理系统,加之新兴阻燃剂的出现,阻燃剂和重金属在污水厂中的分布和迁移转化值得研究。本研究分析了广州市中心城区5个主要污水处理厂(猎德、京溪、沥滘、西朗和大坦沙污水处理厂)脱水污泥中7种重金属(Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd和Zn)和29种卤系阻燃剂含量,并研究了大坦沙污水处理厂倒置A2/O工艺中卤系阻燃剂的迁移转化。估算了广州市中心城区污水厂污泥中重金属和卤系阻燃剂的年排放通量,并评价了潜在环境风险。主要结论如下:5个污水厂污泥重金属均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》,重金属浓度范围分别为:Cr为52~281 mg/kg,Cu为49~645 mg/kg,Mn为241~1868mg/kg,Ni为17~93 mg/kg,Pb为25~135 mg/kg,Cd为0.52~3.8 mg/kg,Zn为148~673 mg/kg,Mn和Zn占重金属总量比例最高。5个污水厂污泥农用的潜在风险大小顺序依次为:西朗>大坦沙>猎德>京溪>沥滘。西朗污水厂污泥农用的重金属污染风险为中等,不建议农用,其余各厂污泥均为低风险,可以考虑农用。Cd和Cu是污泥重金属风险的主要贡献因子,分别占危害指数的54.0%~68.9%和14.8%~26.8%。经过估算,广州市每年通过污水厂污泥排放释放重金属的通量约为126.6吨,其中Mn和Zn所占比例最大,分别为48.2%和25.8%。污泥卤系阻燃剂(HFRs)的年排放通量为246.8kg,其中十溴二苯乙烷(DBDPE)和BDE 209二者之和占HFRs总排放量的99%,为主要的HFRs污染物。5个污水厂污泥中多溴联苯醚(PBDEs)浓度范围为223.8~2225.5ng/g,BDE209含量最高,所占比例为86%~97.9%。污泥中non-PBDE类的BFRs浓度总量在675.4~27444.5ng/g,其中DBDPE对non-PBDE类的溴系阻燃剂(BFRs)贡献最大,所占比例为92.1%~100%。德克隆(DP)含量在16.7~30.2ng/g,每个污泥样品的fanti值范围在0.4~0.6,均不在工业品fanti值范围0.68~0.82之内,可能进入水厂的DP组成已有变化或DP在水厂中进行同分异构体转化,而anti-DP脱氯后的代谢产物anti-Cl10-DP和anti-Cl11-DP在所有污泥样品中均未检出,说明在anti-DP在水厂中没有发生脱溴降解。DBDPE和BDE 209对污泥HFRs贡献最大,两者含量之和占91.2%~99.7%,所有样品中DBDPE的含量超过BDE 209,说明新兴阻燃剂DBDPE逐渐替代PBDEs,其对环境造成的风险值得关注。对污泥中PBDEs进行生态风险估算,发现5个污水厂的脱水污泥的的危害商数(HQ)均小于1,说明其污泥中PBDEs对周边环境的潜在生态风险较低。大坦沙污水处理厂进水中HFRs浓度在32~36.7ng/L,出水中为7.2~18.4ng/L,波动性较小,BDE 209和DBDPE是污水中最主要的HFRs污染物,占总量的72%~88.6%(均值78.9%),其倒置A2/O工艺对HFRs的平均去除率为72.5%。