论文部分内容阅读
现阶段我国集中式污水厂未将重金属指标纳入进水水质指标设计和出水控制指标控制项目,而一般进出水设计六个常规指标项。本文通过对国内外污水厂中重金属污染物排放限值和部分中小型处理厂重金属运行处理情况以及常规生化处理工艺对重金属去除进行分析和比较研究。结果发现,我国污水处理厂处理工艺中重金属的去除极少研究,其重金属排放限值远高于发达国家限值。结合现状分析,提出应加强污水处理厂重金属源头控制与排放限值监管的相关建议,以确保排放水体的环境安全。本文以钱塘江中上游及沿岸分布的典型中小型污水处理厂作为研究对象,对不同污水处理工艺去除水中重金属进行采样分析与讨论,同时对污水厂排放的污水对纳污水体的污染进行分析评价及纳污水体中重金属的健康风险评价。(1)通过对钱塘江中上游沿岸的SBR、CAST、A/O、A2/O及氧化沟五个污水处理工艺对重金属去除分析得到:九个污水处理厂重金属浓度为10-1103μg/L之间。SBR工艺对重金属的去除率大小为Cr>Zn>Cu>Cd>Ni>Pb;CAST工艺对重金属的去除率大小为Cu>Zn>Cr>Pb>Ni>Cd;A/O工艺对Cu、Pb两种重金属的去除率较高;氧化沟工艺对Zn、Pb两种重金属的去除效果较好;A2/O工艺对Cr、Cu、Cd及Zn四种重金属的去除较好。对六种重金属而言,CAST工艺在整体上对重金属去除有较好的优势。不同污水处理工艺对重金属的去除效果不一样,与重金属的进水浓度、重金属在水中存在的形态等因素有关。(2)通过对污水厂出水及其上下游水体中重金属含量分析得到:水体中重金属含量排序基本为:出水>下游>上游,由于我国城镇污水处理厂污染物排放标准中六种重金属的排放限值均高于该流域的地表水环境质量标准中Ⅲ类水质标准,导致污水厂的出水中重金属浓度要高于周边流域水体;而在个别采样点处存在下游>上游>出水,主要原因是采样点周边存在密集的交通路线,农业面源污染普遍存在,以及部分工业排放的污水未纳入污水管网中而直接排放到流域,从而影响流域中重金属含量超过污水厂的出水。利用内梅罗污染指数计算得到90%以上的采样点水体存在污染状况,其中污水厂排放口上游三个采样点处为重污染,四个采样点处为中污染,一个采样点为轻污染;污水厂排放口下游六个采样点处为重污染,两个采样点处为中污染,一个采样点处为轻污染;下游的污染综合指数高于上游,说明污水厂的出水对排放口周边水体有一定的影响。(3)通过九个污水厂排放口上下游水体中重金属污染物的健康风险评价分析可以得到:污水厂排放口下游水体重金属的年总健康风险值要高于上游,在健康风险评价中,各排放口位置健康总风险值均高于最大可接受风险水平,最大为1.39×10-3,最小为2.46×10-5。在本次研究中,污水处理厂的尾水对其排放水体会产生一定影响。水体中化学致癌重金属污染物引起的健康风险要远大于非致癌重金属,而饮水途径引起的健康风险水平要略小于皮肤接触途径。化学致癌性重金属的个人年平均健康风险值排序为:Cr>Cd;在排放口上下游非致癌性重金属经饮水和皮肤接触途径引起的平均个人年健康风险大小均表现为Pb>Cu>Ni>Zn,对人体健康危害个人年均风险水平集中在10-1110-8a-1。上游位置成人总非致癌风险小于儿童总非致癌风险,下游中非致癌性重金属总非致癌风险比上游高,说明重金属污染来源主要为污水处理厂排放的污水。Zn、Ni、Cu和Pb对人体健康危害的个人年均风险水平集中在10-11-10-88 a-1之间,非致癌化学物质所引起的健康风险甚微,均低于ICRP、瑞典环境保护局和荷兰建设环境部推荐值,不会对暴露人群构成明显的危害。