劉學(xué)婭，趙亞洲，冷平生

（北京農(nóng)學(xué)院/北京林果業(yè)生態(tài)環(huán)境功能提升協(xié)同創(chuàng)新中心，北京102206）

0 引言

城市污泥是污水處理廠在處理污水過程中產(chǎn)生的組成極其復(fù)雜的沉淀物，含有病原菌、寄生蟲卵及難降解的有機(jī)物、重金屬等有毒有害物質(zhì)，若處理不當(dāng)會(huì)引起環(huán)境二次污染。據(jù)《2014中國(guó)環(huán)境公報(bào)》，至2014年底，全國(guó)城市污水處理廠達(dá)1797座，累計(jì)處理污水382.7億m3，產(chǎn)生的污泥數(shù)量巨大。2014年國(guó)家環(huán)保部公告對(duì)污泥處理處置要穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的污泥嚴(yán)禁進(jìn)入耕地，取締非法污泥堆放點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有污泥處理處置設(shè)施的達(dá)標(biāo)改造于2017年完成，地級(jí)及以上城市污泥無(wú)害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達(dá)到90%以上，因此，迫切需要加快對(duì)污泥安全處置的研究。目前城市污泥處置方法包括焚燒、填埋、土地利用等多種方式，各有利弊，其中城市污泥的土地利用是中國(guó)以及國(guó)際上污泥處置的主要途徑。如何發(fā)揮污泥改良土壤和提高肥效功能，同時(shí)通過污泥前處理技術(shù)與植物富集技術(shù)降低二次污染，探索城市污泥在綠地、林地、礦山、荒山、廢棄地等的應(yīng)用，避免涉及作物食物鏈而危害人類健康，近年開展了廣泛的研究。筆者綜述了國(guó)內(nèi)外城市污泥的主要處置方式、土地利用前處理方式，以及在污泥土地利用過程中的環(huán)境影響及植物對(duì)污染物質(zhì)的修復(fù)功能，旨在為城市污泥的資源化安全利用尋求更加合理的途徑。

1 城市污泥處置方式

主要發(fā)達(dá)國(guó)家與中國(guó)污泥處置方式所占比例見表1[2-3]。從表中可以看出，填埋在污泥處置方法中仍占相當(dāng)大的比重，低廉的處理成本和簡(jiǎn)單的處理程序是這種方法仍被使用的原因。焚燒相較于填埋更先進(jìn)環(huán)保，但要求較高的技術(shù)和成本，在日本焚燒是污泥主要處置方式，近年在中國(guó)一些大城市污泥焚燒受到重視和得到較快的發(fā)展。土地利用是大多數(shù)國(guó)家處理城市污泥的主要方法，占污泥處置量的一半左右。污泥的其他資源化利用主要指與黏土、頁(yè)巖、煤矸石、粉煤灰等混合，用于制作建材用磚和水泥等，其所占比例在中國(guó)為15%，其他國(guó)家極小。

表1 各國(guó)污泥處置方法所占比例 %

1.1 填埋與焚燒

填埋曾是城市污泥的主要處置方式，但隨著污泥產(chǎn)出量的劇增，適宜填埋的土地越來越有限，而且城市污泥中的有毒有害物質(zhì)種類多，成分復(fù)雜，易污染土壤和地下水，且污泥含水量高，直接填埋操作困難，污泥填埋處置日漸減少。焚燒是十分有效的污泥減量化手段，是日本處置污泥的最主要方式，在中國(guó)占比僅3%，但近年在一些大城市焚燒占比快速增加。由于污泥中有機(jī)質(zhì)及纖維素木質(zhì)素的存在，熱值可達(dá)12～15 MJ/kg，可作燃料，用于發(fā)電等，在火力發(fā)電廠中，一般將污泥進(jìn)行脫水處理后直接與煤炭進(jìn)行摻燒，處理含水量為70%的濕污泥1 t需摻燒1.685 t燃煤，會(huì)產(chǎn)生0.21 kg CO、175.09 kg CO2、6198.01 g NOx、534.77 g SOx及107.07 g HCl[4]。焚燒充分利用了污泥中的能源，不需要作滅菌的處理，但焚燒產(chǎn)生的氣體易造成二次污染，且一般要進(jìn)行脫水前處理，增加了處置費(fèi)用。

1.2 土地利用

1.2.1 農(nóng)業(yè)應(yīng)用 城市污泥在農(nóng)地上的應(yīng)用有很長(zhǎng)歷史，可顯著改良土壤，提高土壤肥力。中國(guó)城市污泥的氮、磷、鉀含量高，平均可達(dá)48.3 g/kg，與純豬糞和豬廄肥相比，全氮含量高31%和188%，全磷含量高59%和204%，鉀的含量相對(duì)較低，比純豬糞和豬廄肥分別低38%和62%[5]。城市污泥中有機(jī)質(zhì)含量豐富，能改良土壤結(jié)構(gòu)，在一定范圍內(nèi)土壤結(jié)構(gòu)系數(shù)、孔隙率、透水率和持水量均隨污泥施用量的增大而增大,土壤容重和表土抗剪力則隨之減小[6]。此外，污泥在增加土壤有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)養(yǎng)料同時(shí)，土壤中的微生物數(shù)量和活性也有顯著提高，從而提高土壤酶活性，促進(jìn)土壤中的生物化學(xué)過程[7-8]。因此，將城市污泥應(yīng)用于農(nóng)作物的生產(chǎn)，可顯著提高產(chǎn)量和品質(zhì)，如施用適量城市污泥或其堆肥后，油菜、中國(guó)甘藍(lán)、椰菜、棉花、冬小麥、水稻等的產(chǎn)量均有明顯增加[9-13]。在早期，將城市污泥直接應(yīng)用在農(nóng)地中是中國(guó)污泥的主要利用方式，但由于污泥中含有重金屬與多環(huán)芳烴(PAHs)等有機(jī)有害物質(zhì)，施用于耕地時(shí)，會(huì)增加土壤中這些有害物質(zhì)的含量，并進(jìn)入作物中，危害人類健康，因此，國(guó)家環(huán)保部已明文禁止處理處置不達(dá)標(biāo)的污泥進(jìn)入耕地。但也有報(bào)道，適量施用污泥并不會(huì)顯著增加土壤中有害物含量，作物中重金屬等的含量能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[14]，這可能與污泥的來源及前處理相關(guān)，一般市政污水污泥重金屬含量并不高，因此，對(duì)污泥的農(nóng)用應(yīng)有嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)和控制。

1.2.2 園林應(yīng)用 將污泥用在農(nóng)地上，存在有害物質(zhì)進(jìn)入作物食物鏈的風(fēng)險(xiǎn)，如果應(yīng)用在園林綠化與生態(tài)恢復(fù)上，就能避免食物鏈污染風(fēng)險(xiǎn)，是極有前景的污泥土地利用途徑，相關(guān)的研究與應(yīng)用在逐漸增加。研究表明，隨污泥或污泥堆肥施用量增加，黑麥草、紫羊茅、無(wú)芒雀麥、馬尼拉草和白三葉等的蓋度、密度和生物量均顯著增加，無(wú)芒雀麥總根量連續(xù)3年都增加[15-17]。施用5%～10%污泥堆肥后，草坪草葉片葉綠素含量均顯著增加，且隨著用量的增加而增加，這對(duì)提高草坪草的成坪性與觀賞價(jià)值極為有利[18]。因此，城市污泥在草坪草生產(chǎn)和草地方面的應(yīng)用受到重視，包括家庭草坪、公園草坪、公共綠地、高爾夫球場(chǎng)及足球場(chǎng)等運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪等，同時(shí)也可用于生產(chǎn)草坪基質(zhì)，直接用于草坪草生產(chǎn)。將污泥堆肥施用于月季、美人蕉、旱荷花等觀賞性花卉植物時(shí)，花卉的花徑增大，花期延長(zhǎng)，花量增加，顯著提升了觀賞價(jià)值，當(dāng)污泥施用量不超過90 t/hm2時(shí)，不會(huì)造成環(huán)境污染[19]。

1.2.3 林地應(yīng)用 人工林地很少像農(nóng)耕地一樣施肥，如果立地條件差，樹木往往因營(yíng)養(yǎng)缺乏而生長(zhǎng)緩慢，若能利用城市污泥補(bǔ)充林地養(yǎng)分是一條變廢為寶的有效途徑。研究表明，施用城市污泥能顯著促進(jìn)松樹、火炬松和生長(zhǎng)，生物量增加，同時(shí)也促進(jìn)了林中的灌木和草層植被的生長(zhǎng)[20]。在雨季將城市污泥分別施用于平原林和丘陵林地的6年生毛白楊，平原林中毛白楊胸徑凈生長(zhǎng)量和株高凈生長(zhǎng)量分別比對(duì)照高5.3%～17.6%和1.7%～13.3%，丘陵林地中比對(duì)照高1.2%～5.8%和3.6%～32.1%，污泥施用量為75 kg/株時(shí)效果最佳[22]。將制革污泥施用柳樹林時(shí)，柳樹年輪較寬，心材顏色深，早材管胞的長(zhǎng)度、弦向直徑、射線頻率和高度、壁的厚度均顯著高于對(duì)照[23]。在林地大量施用污泥有可能增加環(huán)境中有害物含量，但如果控制好污泥施用量，在多種林地如楊樹、泡桐、油松等施用污泥，重金屬均累積于土壤表層，未向下層轉(zhuǎn)移，未引起地下水污染[24]。

1.2.4 生態(tài)恢復(fù) 在礦山以及其他工程創(chuàng)面，如道路邊坡等，由于缺乏土壤或土壤貧瘠，立地條件差，在進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)時(shí)一般需要大量客土，有些項(xiàng)目直接挖取耕地土壤，對(duì)周邊土壤資源造成破壞。將污泥應(yīng)用在生態(tài)恢復(fù)中，可部分解決客土來源不足問題。

在城市污泥恢復(fù)美國(guó)芝加哥富爾頓的煤礦廢棄地的試驗(yàn)中，土壤耕性、透水性和CEC值得到改善，并為植物生長(zhǎng)提供了充足的養(yǎng)分[25]。對(duì)山西省塔山煤礦煤矸石山生態(tài)修復(fù)實(shí)驗(yàn)中也得到類似結(jié)論，將污泥、粉煤灰、煤矸石和土壤按比例混合，混合基質(zhì)有效氮、磷、鉀含量均高于對(duì)照土壤，顯著促進(jìn)了恢復(fù)植物檸條、紫穗槐和二色胡枝子的生長(zhǎng)[26]。由于城市污泥中N和P含量豐富，在缺N和P的土壤恢復(fù)中效果更好，如利用城市污泥對(duì)科爾沁沙地土壤進(jìn)行改良，顯著增加了退化沙地中的N、P含量[27]。城市污泥的施用不僅能增加礦山貧瘠土壤的養(yǎng)分進(jìn)而促進(jìn)植被恢復(fù)，并且污泥自身的粘性、持水性和保水性等能顯著改善礦山廢棄地的土壤的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和持水保水能力，明顯減少水土流失。在對(duì)坡度為28°的灰?guī)r采石場(chǎng)廢棄地上施用城市污泥，無(wú)論坡面上是否種植植被，在模擬降雨試驗(yàn)(64 mm/h)中，均減少了坡面水土流失10%以上，在施用范圍為200～400 t/hm2時(shí)，降低程度與污泥的施用量成正比[28]。

2 城市污泥前處理

污水廠的新鮮污泥含水量高，成分復(fù)雜，一般在土地利用前有必要進(jìn)行前處理，以降低污泥含水量和體積，便于運(yùn)輸和施用，以及降低甚至除去病原菌、寄生蟲卵、有毒有害有機(jī)物、重金屬等。有研究表明，直接施用原始制革污泥，水稻的生長(zhǎng)受到抑制，產(chǎn)量下降27%；脫毒后施用則促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，產(chǎn)量增加16.95%，并且水稻苗期葉綠素含量增加17.3%，生物量也增加了17.96%[29]。

2.1 脫水處理

城市污泥含水率在97%左右，過高的含水量給污泥的運(yùn)輸和后續(xù)處置帶來了極大不便，因此，城市污泥在土地利用前進(jìn)行脫水是重要的一步。目前常用技術(shù)有超聲波脫水技術(shù)、微波脫水技術(shù)、絮凝脫水技術(shù)、電滲析脫水技術(shù)、熱水解脫水等，這些技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但成本相對(duì)較高。生物瀝浸法是一種快速調(diào)理深度脫水的新方法，近年得到廣泛重視。該方法是將污水處理廠濃縮液態(tài)污泥泵送到含有專用復(fù)合微生物菌群的生物瀝浸反應(yīng)器中處理約2天，通過微生物替代效應(yīng)、生物氧化與生物酸化作用使污泥中束縛水變成較易脫除的自由水，同時(shí)使污泥中重金屬溶出進(jìn)入水相并殺滅污泥中病原物[30]。與其他脫水技術(shù)相比，生物瀝浸法具有不需要添加絮凝劑，脫水率、病原菌殺滅率與重金屬去除率高，有機(jī)質(zhì)及氮磷等有益成分含量不被破壞，處理過程無(wú)臭味及一次投入長(zhǎng)期使用等優(yōu)點(diǎn)，是一種既高效環(huán)保又廉價(jià)易行的脫水方法。

2.2 無(wú)害化處理

2.2.1 污泥堆肥 污泥堆肥是污泥穩(wěn)定化及無(wú)害化最常見的方法，堆肥時(shí)發(fā)生一系列的物理、化學(xué)、生物變化，能有效地殺滅病原體，降低有機(jī)污染物含量及鈍化重金屬等。在堆肥過程中，污泥中的重金屬絕對(duì)含量雖不會(huì)變化，但其生物活性較高的存在形態(tài)比例降低，如交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)；而鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)物結(jié)合態(tài)等重金屬的穩(wěn)定態(tài)比例升高，從而降低了污泥中重金屬的毒害作用，如表2所示。污泥堆肥時(shí)添加適當(dāng)秸稈、粉煤灰、磷礦粉、沸石和草炭等，能調(diào)節(jié)城市污泥的含水率及C/N，增加空隙度，促進(jìn)重金屬活性降低[31]。將污泥與木屑以鮮重2∶1混合，加入不超過1%生石灰進(jìn)行堆肥，發(fā)現(xiàn)加入石灰顯著降低了銅、錳、鉛和鋅4種重金屬的可交換態(tài)含量和酸提取率，且當(dāng)石灰的用量不超過1%時(shí)不會(huì)降低種子發(fā)芽率[32]。分析氯苯類、鄰苯二甲酸酯類和苯系物等毒性有機(jī)物在堆肥前后的含量發(fā)現(xiàn)，各種毒性有機(jī)物在堆肥后降解率均在60%以上，部分達(dá)到90%[33]。經(jīng)過堆肥處理的污泥可直接土地應(yīng)用，是目前污泥安全利用的主要方式。

表2 堆肥前后污泥中重金屬各形態(tài)比例變化 %

2.2.2 消化處理 消化處理包括厭氧消化和好氧消化2種方式。污泥厭氧消化過程是指污泥中的大分子有機(jī)物在厭氧微生物的作用下分解，在反應(yīng)過程中殺滅病原菌。污泥厭氧消化在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用廣泛，可達(dá)到減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化的目的，但是厭氧消化對(duì)設(shè)備要求高，并且消化后的污泥含水率仍然較高；好氧消化是指不投加底物，直接對(duì)污泥進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的曝氣，使污泥中微生物進(jìn)行自身氧化，其優(yōu)點(diǎn)是污泥消化程度高，體積減少明顯，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，但反應(yīng)過程受溫度影響大，對(duì)病原菌的去除效果不如厭氧消化法，且費(fèi)用高[34]。

2.2.3 藥劑穩(wěn)定法 藥劑穩(wěn)定法是指加入化學(xué)藥劑如堿性物質(zhì)、硫化物或磷酸鹽等與污泥中的重金屬發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，從而使重金屬固定在污泥中[40]，從而達(dá)到無(wú)害化的目的。加入石灰等堿性物質(zhì)，能調(diào)節(jié)污泥pH，使重金屬離子生成難溶的氫氧化物，此外，堿性物質(zhì)能與污泥中的羥基、羧基等官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)生成碳酸根并進(jìn)一步與重金屬結(jié)合生成碳酸鹽沉淀，同時(shí)也能夠增加污泥表面的可變電荷，減弱其對(duì)重金屬的專性吸附能力[35]。污泥中的一些微生物如硝酸鹽還原菌和酸化細(xì)菌等能將硫酸鹽還原為S2-，污泥中的重金屬與S2-結(jié)合成穩(wěn)定的硫化物沉淀，從而達(dá)到鈍化重金屬的目的[36]。

2.2.4 熱噴處理 熱噴處理是是近年來發(fā)展起來的新的污泥處理方法，處理過程是將污泥置于壓力罐內(nèi)，通入蒸汽，使之達(dá)到高溫高壓，短時(shí)間保持后瞬時(shí)全部放壓。熱噴處理具有諸多優(yōu)點(diǎn)，例如有效除臭，處理時(shí)間短，無(wú)害化程度高，還可提高水溶性有機(jī)物和速效氮磷含量，使污泥的養(yǎng)分供應(yīng)能力提高[37]。

3 城市污泥土地利用的環(huán)境污染

3.1 N和P過剩

純污泥氮磷含量平均值遠(yuǎn)高于中國(guó)純豬糞的含量[5]。Esteller等[38]比較了施用污泥、污泥堆肥與化肥后氮磷在土壤中的淋溶性，隨著土壤中氮磷含量增加，其淋溶量迅速增加，而與其離子形態(tài)（銨態(tài)氮或硝態(tài)氮）關(guān)系不大。在城市污泥土地利用時(shí)，如果施用量過高，過多的N、P由于雨水淋洗與沖刷等進(jìn)入地表水和地下水，會(huì)造成水體的污染和富營(yíng)養(yǎng)化。對(duì)NO3--N淋溶污染地下水問題，世界各國(guó)都高度重視，中國(guó)政府1985年規(guī)定，飲用水中NO3-不得超過20 mg/L，美國(guó)規(guī)定NO3-低于10 mg/L；此外，含鹽量高的污泥會(huì)導(dǎo)致土壤的電導(dǎo)率的明顯增大，養(yǎng)分之間的平衡受到破壞，抑制植物對(duì)養(yǎng)分的吸收，甚至?xí)苯訉?duì)植物根系造成傷害，土壤有效養(yǎng)分如K+、NO3-、NH4+等也會(huì)由于離子之間的拮抗作用淋失加速[39]。

3.2 重金屬污染

楊軍等[40]調(diào)查了全國(guó)107個(gè)城市污水處理廠污泥中的重金屬含量（表3）。不同來源的污泥重金屬含量相差很大，一般生活污水污泥重金屬含量偏低，而造紙廠等工業(yè)污水含量偏高，總體上，污泥中Cd、Cu、Hg、Zn含量高，而As、Cr、Ni、Pb含量偏低。一般土壤重金屬含量隨污泥施用量的增加而增加，長(zhǎng)期施用污泥會(huì)顯著增加土壤重金屬總量，其中，Cd、Pb和Cu遷移性相對(duì)較高，易從土壤中轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi)，從而進(jìn)入食物鏈，帶來健康風(fēng)險(xiǎn)，Zn、Cu和Pb可能污染土壤或污染淺蓄水層[41]。上官宇先等[42]采用大型土柱自然淋溶方法，分析淋溶4年后不同土壤、不同深度重金屬含量與形態(tài)變化，表明重金屬主要保留在土壤表層，而30 cm以下土層含量與背景值相差不大，不同土壤中重金屬含量為砂土＜潮土＜黑土＜紅壤，土壤中重金屬保留少，通過淋溶流失到淺層水的重金屬就多。

表3 107個(gè)污水處理廠重金屬含量統(tǒng)計(jì)mg/kg

3.3 有機(jī)物污染

城市污泥中的有機(jī)污染物主要是多環(huán)芳烴(PAHs)、多氯聯(lián)苯(PCBs)和、有機(jī)氯農(nóng)藥(OCPs)、抗生素等，在環(huán)境中具有持久性、生物累積效應(yīng)和放大效應(yīng)，其中很多化合物屬于美國(guó)EPA的“優(yōu)控污染物”，具有致癌性、致畸性和致突變性。對(duì)中國(guó)的11個(gè)城市的污泥進(jìn)行多環(huán)芳烴測(cè)定分析，發(fā)現(xiàn)各城市污泥中PAHs的含量在 2.27～143.8 mg/kg 之間[43]。對(duì) 1942—1961年間連續(xù)施用污泥農(nóng)田進(jìn)行了PAHs長(zhǎng)期追蹤檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，到1984年，施用污泥后土壤中PAHs濃度增加了3倍多[44]，足見PAHs污染的持久性。有機(jī)污染物還會(huì)在植物體內(nèi)積累從而進(jìn)入食物鏈，例如，用廣州市大坦沙污水處理廠的污泥施肥栽種通菜，收獲的通菜植株中多種有機(jī)污染物含量比對(duì)照高10倍多[45]，無(wú)論作為飼料或直接食用都將危害人體健康。

4 植物對(duì)土壤的修復(fù)作用

國(guó)家已明令禁止未經(jīng)過處理的污泥直接施用耕地上，經(jīng)過前處理的污泥其有害物含量明顯降低，但長(zhǎng)期、大量施用仍可能對(duì)土壤產(chǎn)生重金屬、有害有機(jī)物與生物污染，在植物生長(zhǎng)過程中，植物根系和土壤中的微生物及有害物質(zhì)相互作用，降解和富集有害物質(zhì)，從而達(dá)到修復(fù)土壤的目的。

4.1 對(duì)重金屬的富集作用

植物對(duì)土壤中的重金屬具有螯合、轉(zhuǎn)移的功能，對(duì)重金屬超累積植物富集作用的研究已成為國(guó)內(nèi)外環(huán)境科學(xué)與污染生態(tài)學(xué)的熱點(diǎn)。目前已報(bào)道了400多種超富集植物，如三葉草、東南景天、蕨類、蒲公英、菊芋等等，都對(duì)多種重金屬元素有很強(qiáng)的超富集作用[45-46]，在污染土壤種植超富集植物，將重金屬元素從土壤中轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi)，再進(jìn)行收獲和集中處理，達(dá)到修復(fù)土壤的目的，近些年受到廣泛重視。已知超富集植物主要是草本植物，草本植物生物量低、根系淺、生長(zhǎng)周期短，實(shí)際修復(fù)效率并不高，而木本植物生物量大、根系分布范圍廣，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，維護(hù)成本低，即使其富集系數(shù)相對(duì)較低，但其轉(zhuǎn)移土壤重金屬效果可能更好。對(duì)檜柏苗施用不同量污泥，隨著污泥施用量增加，土壤與植株內(nèi)重金屬含量隨之增加，重金屬在土壤—檜柏系統(tǒng)中的遷移能力依次為Cd＞Zn＞Co＞Hg＞Cr＞Pb，在檜柏體內(nèi)蓄積分配規(guī)律為幼根＞葉片＞老根、莖[47]。不同木本植物富集重金屬的能力差異很大[48]，但目前仍了解不多，今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)木本植物在土壤修復(fù)方面的研究。

4.2 對(duì)有機(jī)廢棄物的降解作用

植物對(duì)土壤中有機(jī)污染物的作用主要是通過根際微環(huán)境實(shí)現(xiàn)的，根系分泌物和脫落物提高了微生物數(shù)量、種類和活性，并提供豐富的共代謝底物，促進(jìn)根際環(huán)境中有機(jī)有害物的微生物降解。研究表明，植物根系附近污泥PAHs含量明顯低于非植物區(qū)，種植植物土壤與不種植植物土壤中芘的降解率分別為30%和4.3%，這與根系附近土壤微生物多樣性和活性明顯增強(qiáng)相關(guān)[[49]。苜蓿與降解菌株聯(lián)合修復(fù)的PAHs降解率在25.69%～45.61%之間，遠(yuǎn)高于只接種菌劑和只種植植物的處理組[50]；在菲脅迫黑麥草的試驗(yàn)中，約77.57%的菲被降解，其中非生物因子作用僅占土壤中菲總量的19.41%，微生物作用占44.08%[51]，表明植物與根際微生物的協(xié)同作用可促進(jìn)有機(jī)污染物的降解。此外，植物根系能分泌的過氧化物酶和漆酶等能降解有機(jī)污染物，從而促進(jìn)土壤中有機(jī)污染物降解，如6種植物對(duì)土壤中十溴聯(lián)苯醚(BDE-209)修復(fù)60天后，土壤中BDE-209含量下降顯著，最高達(dá)40.44%，其中狼尾草修復(fù)效果最好，且根際土壤去除率明顯高于非根際土壤[52]。

4.3 對(duì)土壤微生物的作用

在土壤施用污泥后，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生很大變化，主要表現(xiàn)為外來的微生物顯著增多，如Sopper報(bào)道，施用污泥改良土壤，細(xì)菌數(shù)和真菌數(shù)分別增加4×106～6.3×107個(gè)/g和1.8×105～4×106個(gè)/g，分別比不施用污泥的土壤高5～10倍和3～4倍[53]。隨著植物的生長(zhǎng)，在根系和土壤環(huán)境的作用下，土壤有益微生物會(huì)增多，而有害微生物會(huì)逐漸減少，其中植物根系分泌物發(fā)揮了重要作用，這些分泌物包括大量的糖、蛋白質(zhì)、多種次生代謝物質(zhì)等等，給微生物提供養(yǎng)料并形成植物根系-微生物-土壤共同體，形成不同植物特有的根際環(huán)境。在芒草根系分泌物對(duì)多環(huán)芳烴降解的研究中發(fā)現(xiàn)，添加根系分泌物能有效地促進(jìn)細(xì)菌的生長(zhǎng)[54]，從而促進(jìn)對(duì)多環(huán)芳烴的降解。此外植物根系分泌物質(zhì)在形成土壤結(jié)構(gòu)、活化土壤養(yǎng)分及緩解環(huán)境脅迫等方面都具有重要作用。

總之，城市污泥土地利用重點(diǎn)在園林綠化、森林培育、生態(tài)恢復(fù)等領(lǐng)域，根據(jù)立地條件和環(huán)境質(zhì)量要求，適當(dāng)污泥前處理后進(jìn)行土地利用，并控制污泥用量，既發(fā)揮污泥肥沃土壤的功能，又能避免通過食物鏈危害人類，并充分發(fā)揮植物對(duì)土壤污染的修復(fù)功能，實(shí)現(xiàn)污泥減量化、資源化、安全化利用。

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