1.1 污水处理、污泥的产生及其危害性

水资源作为人类赖以生存和发展的基础性资源，亘古以来，一直是决定社会和经济发展的关键因素。区域水资源条件不仅与一个国家的能源、农业、工业等各领域的发展息息相关，而且直接决定了该地区的经济发展模式。2013年中国水资源总量为27958亿m3，但可利用的水资源量仅约8000亿m3。水资源人均占有量远低于世界平均水平，仅是世界人均占有量的1/4，已列入世界12个贫水国之一。与此同时，中国又是世界用水量最多的国家。

总的说来，我国水资源、水环境形势严峻，可以说是局部矛盾相当突出；水污染类型十分复杂，基础设施建设难以适应形势的发展需要。其中，少部分城镇的污水缺乏必要的收集系统和处理设施，仍然处于不加治理直排水体的状态。这不仅造成水资源的浪费和城镇自身环境污染的日益恶化，还严重影响城镇居民的生存环境，也制约了城镇的经济发展。强化城市污水处理，特别是在城镇化进程飞速发展的今天，加强我国中小城镇污水处理，是今后10年间我国环保工作的重点与目标。应该说，从20世纪80年代开始的污水治理，到今天已经取得了长足的进步。但是，当初只重“治水”不重“治泥”的观念相当普遍，也留下了相当大的环境隐患，从污水处理厂出来的大量污泥并没有及时得到科学妥善处理，随意填埋，四处乱倒，造成了一定甚至是严重的“二次污染”，这是亟待解决的现实问题。

1.1.1 城镇污水来源及分类

城镇污水中包括生活污水、工业废水和一部分城镇地表径流。

生活污水主要来自家庭、机关、商业、学校、旅游服务业和及其他城市公用设施，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水和其他排水等。生活污水含纤维素、淀粉、脂肪、蛋白质等有机类物质，一般生活污水的BOD5（生化需氧量）在100～400mg/L之间。生活污水还含氮、硫、磷等无机盐类，一般30%～70%的氮来自洗涤剂，近年来含磷洗涤剂用量的普遍化，使废水中磷含量显著增加。生活污水中含有多种微生物，新鲜生活污水中细菌总数在5×105～5×106个/L之间，并含多种病原体。生活污水中悬浮固体物质含量一般在200～400mg/L之间，且多为无毒物质。国内典型城镇生活污水水质见表1-1。

至于工业废水，种类繁多，性质复杂，其在城市污水中的比重，取决于城市工业生产的规模、性质和水平。有的工业废水中还含有易燃、易爆、腐蚀性很高的污染物，在其排入城市排水管之前，应经过适当的处理，达到规定的排放标准。工业废水中主要污染物的分类和来源见表1-2。

城镇地表径流是由于雨雪降落至地面形成的，含有淋洗大气及冲洗建筑物、地面废渣、垃圾等携带的各种污染物。这种废水的水质随季节和时间而变化，成分复杂，在降雨初期所含污染物浓度甚至比生活污水还高。

不同城镇排放污水量的大小及生活污水与工业废水的比例虽不同，但都含有不等量的悬浮物、好氧有机物、植物性营养素及病原体微生物等污染物。随着工业化不断发展及人们生活水平的不断提高，城镇污水的水量及污染物含量相应增加，水质亦日趋复杂。近年来，随着我国国民经济的迅速发展和人民生活水平的逐步提高，城镇污水的处理率也迅速提高。经过近10年的高速建设，截至2013年年底，我国已建成并投入运行的城镇污水处理厂规模及日处理污水能力，已与美国基本相当。与城市的污水处理率的快速提升相比，城镇和农村污水处理的发展相对滞后。我国有近5万个建制镇，整体污水处理率尚不足20%。我国村庄污水处理率仅为1%。“十二五”规划中明确提出，到2015年，我国城市污水处理率需达到85%（直辖市、省会城市和计划单列市城区实现污水全部收集和处理，地级市85%，县级市70%），县城污水处理率平均达到70%，建制镇污水处理率平均达到30%。“十二五”规划明确了我国城镇污水治理工作的目标，城镇污水治理将是未来污水治理的重点方向。这不仅关系到我国城镇水环境的质量状况，还将影响可持续发展的战略目标。因此，不断分析总结我国城镇污水处理工程技术经验，逐步完善适合于城镇污水处理工程的技术体系，是我国当前污水处理领域十分重要和迫切的任务。

1.1.2 城镇污泥

城市污水处理厂在污水处理过程中，污水中大部分污染物转化为可沉降物，这些沉降物是以固液混合为特征的所谓城镇污水处理厂污泥。城镇污水经科学处理，达标排放；与此同时，将会有一定规模的污泥产生（以含水率为80%的污泥计，产泥率一般为污水处理量的0.05%），这是污水处理的必然结果。

1.1.2.1 城镇污泥的分类及其来源

1．城镇污水污泥

美国环保署对污泥的早期定义是指污水处理过程中产生的固体、半固体或液体残留物。1995年，世界水环境组织（WEF）为了准确反映绝大多数污水污泥具有重新利用价值，将污水污泥更名为“生物固体”。其突出的特点是强调“生物固体”的资源化利用，使其更容易被公众接受，以便更好地参与生态系统物质循环，走上人类社会与生态系统的和谐共处与可持续发展轨道。这在一定程度上标志着人们对污水污泥处理与处置观念的转变和成熟。就其严谨性而言，这种定义在其准确性和安全性上还有一些争议。为了进一步提高污泥利用的科学性和安全性，美国国家研究委员会（USNRC）将“生物固体”的定义重新修订为：经过处理过的、符合503号文件中土地利用标准或其他类似标准的污泥。从以上简述可以看出，发达国家对污泥的认识已逐渐走向成熟。

随着污水处理量的增加和处理水平的提高，污泥处置问题日渐突出。如何对污泥作出科学、准确又符合资源化循环利用与安全性的定义也是一个需要解决的重要问题。到目前为止，我国对污泥还没有官方的统一命名，应用最多的是从其来源和组成上命名。污水污泥，是指污水处理厂在净化污水时的副产物，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。本书所称“污水污泥”是指在城镇污水处理厂产生的“污泥”，准确地说，是初沉池、生物处理池以及二沉池等水处理构筑物中，伴随污水的一级处理、二级处理以及深度处理等污水处理过程中所产生的、富集了微生物菌胶团、病原菌、有机污染物、重金属以及大颗粒物的固液混合物。

一座常规的城市污水处理厂包含格栅、沉砂池、初沉池、生物处理池、二沉池等水处理单元，每一个水处理单元都对应污水处理工艺的每一个过程。一般来说，污水处理过程可分为预处理、一级处理、二级处理以及三级处理等四个阶段。污水处理工艺流程示意图见图1-1。

污水进入污水处理厂后，首先进入预处理阶段，这一阶段的主要处理构筑物有格栅和沉砂池，污水中大部分浮渣、漂浮物、大颗粒杂质等物质在重力（沉淀）或机械力（筛分）作用下从水中脱离出，最终形成半固态残渣。

随后，污水将进入一级处理阶段，这一阶段最常见的处理单元是初沉池。此外，为了提高污水中小颗粒物、胶体物质等悬浮物的沉降效果，通常还引入絮凝和混凝等物化手段。经过一级处理后，污水中50%～70%的悬浮物以及25%～40%的BOD将从污水中分离出来，最终在初沉池底部形成以无机物为主的初沉污泥。

紧接着，污水将进入以生物处理为主的二级处理阶段。该阶段通常采用活性污泥法对污水中的有机物进行降解。活性污泥中含有大量的菌胶团和细菌，它们将利用污水中的有机物来维持自身生长，其中一部分有机物在微生物的呼吸作用下被转化为CO2排到空气中，另一部分则被微生物生长繁衍代谢所利用，转化为活性污泥或生物细胞，进入污泥，致使污水污泥大量产生。生物处理结束后，生物处理单元中的活性污泥得到大幅度增长，污水混合物将被送入二沉池进行污水分离，并最终在二沉池底部中形成包括有机残片、菌胶团、无机颗粒及胶体在内的二次沉淀污泥。与初沉污泥相比，二沉污泥中的脂肪酸、油脂以及纤维素的含量较低，氮、磷以及蛋白质的含量相对较高。

污水的三级处理（深度处理）主要是指通过生物或化学方法对二级处理水中的氮、磷进行深度去除，包括生物脱氮除磷、混凝沉淀除磷等技术。该阶段同污水的二级处理一样会产生大量的剩余污泥（三级污泥）。通常设有三级处理的污水处理厂，污水污泥产量将提高30%。随着污水处理技术的不断发展，现有的城市污水处理工艺通常是将污水的二级处理和三级处理合并到一起，如SBR工艺、MBR工艺，因此也将二级污泥和三级污泥统称为生物污泥。

一般来说，城市污水污泥主要由初沉污泥和生物污泥组成，其产量受到污水的污染程度、处理工艺以及污水处理厂出水排放标准等多个因素影响。一般而言，城市污水处理厂的污水污泥产量与污水处理效率成正比，即出水水质要求越高，污水污泥产量越大。

2．城镇排水管道污泥

现代城镇排水方式以管道化为特征。按排水对象和排水体系设置原则的不同，城镇排水沟、管道可分为污水沟道、雨水沟道和合流排水沟道三种。按水流在沟道内流动动力的不同选择，排水沟道可分为重力式和压力式两种类型。无论何种城镇排水对象，均不同程度含有可沉降颗粒和胶体，同时排水中的某些可溶性物质也有在排水沟道内的环境条件及生物作用下产生可沉降物质的可能。这些可沉降物质在一定沟道水力条件下，会沉积于沟道内，成为影响沟道正常排水功能的因素。为了维持城市排水沟道的正常功能，需定期对沟道系统进行清理养护，此过程所产生的沟道污泥也成为城镇污泥中的一种。究其产生的原因：城镇污水（包括生活污水、工业废水）和城镇雨水径流，在进入排水系统后，其所含有的固体和其他物质，经重力沉降、吸附、拦截、络合和反应转化等物理、化学和生物过程在管道中沉积下来，即形成了管道污泥。因此，排水沟道污泥的根本来源是排水中可沉降与可转化物质，而管道的水力、生化环境则对其具有显著影响。

城镇排水沟道污泥的分类主要可依据排水管道的类型来划分，城镇排水管道的类型有：分流制污水管、分流制雨水管和合流制排水管。它们相应地产生性质上有明显差异的排水沟道污泥。不同类型管道污泥的具体来源也有所差异。生活污水中的固体物质（如粪便、卫生用纸、食品残余、洗涤碎屑）和工业废水中的可沉降物是合流污水管道污泥的主要来源。同时污水中可被生物利用的溶解性物质，也会通过管道内的生物过程转化形成一部分污泥。分流制雨水管道污泥主要源于雨水径流中夹带的地面沉积物，雨水中的生物可利用物质少，也使这些沉积物几乎是此类污泥的唯一来源。合流制排水管道污泥的来源在晴天期类似于污水管道，雨天期则近似于雨水管道。但合流制管道晴天与雨天的水力条件差异很大，雨天期时管道内存在较强的水力冲刷作用，可以使相当数量的晴天期沉积的有机物重新再悬浮随水流排出。因此，合流制管道的污泥组成相对地具有更多的不稳定性。

此外，城镇污泥还应包括城镇给水厂污泥、城镇水体疏浚淤泥和城镇建筑工地泥浆等污泥。但这些污泥处置比较简单，对环境影响也不大，其利用范围也不相同，故本书研讨范围不包括上述三项内容。

1.1.2.2 污泥的组成与性质

城镇污泥成分复杂，其主要成分为微生物残渣，并且含有一些有害成分和有益成分。其有害成分主要包括重金属、持久性有机污染物、病菌及病毒等；有益成分主要包括氮、磷、钾等营养物及大量的有机物。总体上看，我国城镇污水处理厂与其他国家发展过程类似，其生产的污泥具有的有机含量、挥发性悬浮固体（VSS）含量及热值含量不断提高，重金属含量不断降低的发展趋势。经与动物粪便中的营养成分对比，污泥中植物所需的营养物质有些已经接近猪粪和鸡粪，有较好的土地利用前景。

1．污泥的组成

城镇污泥的组成取决于废水的来源，同时也和污水处理工艺有密切关系。污水来源不同，污泥的组成也截然不同。同一种污水来源，采用不同的处理工艺，其污泥的组成也会有很大的差异。城镇污泥处理与利用的技术措施，其选择依据取决于城镇污泥的性质（物理、化学和生物），污泥组成则是污泥性质的基础。

污泥富集了污水中几乎全部的污染物质，其主要成分有蛋白质、脂肪（脂肪酸盐、油类、油脂）、尿素、纤维素、硅土、氮素、磷酸盐、铁离子、氧化钙、氧化铝、氧化镁以及碳酸钾等。此外，污水污泥中还含有大量的微生物、腐殖酸以及微量的重金属和多种矿物质（表1-3）。

污泥的组成按其存在形态可分为固相与流动相，其中固相包括有机相和无机相。污水污泥的有机组成首先是它的元素组成，一般按碳、氢、氧、氮、硫、氯六种元素的构成关系来考察污泥的有机组成。污泥有机物另一种组成描述方式是化学组成（或分子结构组成），由于污泥有机物分子组成状况十分复杂，因此按其与污染控制与利用有关的各个方面来描述其化学组成，其中包含：①毒害性有机物组成；②有机生物质组成；③有机官能化合物组成；④微生物组成。污泥的无机组成也是按其与污染控制与利用有关的各个方面来描述的，其中包含：①毒害性无机物组成；②植物养分组成；③无机矿物组成等三个主要方面。

污泥流动相主要由水及溶于水中的各种有机物和无机物组成，污泥中的水溶性污染物组成与城镇污水中的相似，但一般浓度稍高，如污泥机械脱水上清液的溶解性COD在数百至数千的范围，比城镇污水高数倍。

2．污泥的含水率

污泥含水率是衡量污泥的一个重要指标，是指单位重量的污泥所含水分的质量分数。污泥的含水率一般都很大，相对密度接近于1。在污泥浓缩过程中，体积、重量和干固体含量之间的关系，可用式（1-1）进行换算：

式中 p——污泥含水率，%；

w1, W1, C1——含水率为p1时的污泥体积、重量和干固体含量（以污泥中干固体所占重量分数计）；

w2, W2, C2——含水率为p2时的污泥体积、重量和干固体含量（以污泥中干固体所占重量分数计）。

式（1-1）适用于含水率在65%以上的污泥。当含水率低于65%时，由于固体颗粒之间的孔隙不再被水填满，污泥的体积受固体颗粒弹性的限制，除了有些固结外，大体保持不变。

污水处理过程中的污泥含水率为97%～99%，经采用传统机械脱水技术处理后出厂的污泥，含水率仍然高达80%左右，这也是导致污泥体积庞大的最主要原因。针对污泥中所含的80%水分，国外学者Vesilind和Martel提出这些水分主要分为四种，即自由水、毛细结合水、表面吸附水和结合水。自由水是指没有与污泥颗粒结合的水分，一般占到污泥总水含量的65%～85%。这部分水是污泥浓缩的主要对象，可以在重力或机械力作用下去除。毛细结合水是通过污泥颗粒之间或颗粒裂缝中的毛细作用固定在污泥絮体表面的水分，这部分水占到总水分的15%～25%，需要提供较高的机械作用力才能去除。表面吸附水是指在表面张力作用下覆盖于污泥絮体表面的水分，占总水分的10%～15%。结合水是指经过水合作用，以化学方式与颗粒结合的水分，这部分水的含量一般只占到污泥总含水量的5%～10%，需要通过热处理过程才能去除。

污泥的含水率与污泥成分、非溶解性颗粒的大小有关；颗粒越小，有机物含量越高，污水的含水率也越高。在污水处理过程中不同阶段产生的污泥其含水率也不尽相同，见表1-4。

3．污泥的脱水性能、浓缩性能和可压缩性能

污泥由液体和固体两部分组成。污泥处理最重要的步骤就是分离污泥中的水分，减少污泥的体积，从而减轻后续处理的负荷。虽然不同污泥的含水率、脱水性能、浓缩性能和可压缩性能都不尽相同，但是污泥中水分的存在形式是基本一致的。前文已述，污泥中所含的水分可分为自由水、毛细结合水、表面吸附水和结合水。对不同污泥而言，其各种水分的结合能力不同，其结合强度取决于单位水化合力和颗粒的大小。颗粒直径越小，污泥结构中细小絮体越多或者污泥含有越多的胶体颗粒，污泥越难脱水。污泥在不同状态下去除水的能力可以用污泥的浓缩性能、脱水性能和可压缩性能三个指标来衡量。

污泥的浓缩性能表现在，当污泥长时间静置时，会或多或少地释放水分。缓慢的搅拌有助于水分的释放，而温度的变化以及伴随发生的生物化学反应，对污泥的浓缩和沉淀也有一定的影响。

污泥的脱水性能一般用污泥比阻来衡量，比阻越大的污泥越难脱水。比阻为单位过滤面积；滤饼单位干固体质量所受到的阻力，计算公式为

式中 r——比阻，m/kg；

P——过滤压力（为滤饼上下表面间的压力差）, N/m2；

A——过滤面积，m2；

b——过滤时间/滤液体积与滤液体积的斜率，s/m6；

μ——滤液动力黏度，N·s/m2；

w——滤液所产生的滤饼干质量，kg/ m3。

需说明的是，不同的污泥其比阻差别较大，一般来说，比阻小于1×1011m/kg的污泥易于脱水，大于1×1013m/kg的污泥则难以脱水。

至于污泥的可压缩性能，可用压缩系数来衡量，计算公式为

式中 s——压缩系数；

r1——过滤压力P1时的比阻，m/kg；

r2——过滤压力P2时的比阻，m/kg。

污泥的压缩系数可用来评价污泥压滤脱水性能。压缩系数大的污泥宜采用真空过滤或离心脱水的方法脱水；反之宜采取板框或带式压滤机脱水。

4．污泥的相对密度

湿污泥的重量等于其中含水分重量与固体物重量之和。湿污泥的重量与同体积水的重量之比，称为湿污泥的相对密度，计算公式为

式中 γ——湿污泥的相对密度；

p——污泥含水率，%；

γs——干固体相对密度。

如果污泥干固体物中，挥发性固体所占的百分数为pv，相对密度为γv，灰分的相对密度为γf，则干污泥的平均相对密度计算公式为

挥发性固体相对密度约等于1，固定固体相对密度约为2.5～2.65，以2.5计，则

将式（1-7）代入式（1-4），则湿污泥的平均相对密度为

污泥不同含水率情况下的湿污泥相对密度见表1-5。

5．污泥的肥效与可燃值和热值

污泥中含有大量的植物营养素、有机物及腐殖质等。污泥中的有机物、腐殖质都能明显地改善土壤的物理化学性能，是良好的土壤改良剂。污泥中的营养元素主要包括氮、磷、钾等。氮能促进植物茎叶的生长，其中的硝态氮可被植物利用；磷能激发植物根部的繁殖，加速成熟和增加植物对病害虫的抵抗能力；钾促进植物的生长活力，是发育木质枝干、果浆，构成叶绿素的重要成分，并能促进茎叶的生长和增加抵抗病虫害的能力。此外，污泥还含有一些微量元素和含量极低的重金属，有些对植物生长是必需的。

污水污泥中的主要成分是有机物，具有可燃性。由于污泥的含水率因生产与处理状态不同有较大差异，其可燃性及热值有所不同。通常，污泥燃烧利用前需要脱水，以干基热值计算。我国有些城市污泥含有较高的热值，在脱水较好，含水率低的情况下，具有自持燃烧性，即不需添加辅助燃料自行燃烧的可能性。

污泥热值是污泥焚烧处理时的重要参数。城镇污泥中有机固体物的热值为21～26kJ/kg，若视污泥的灼烧减量与有机物含量相等，则污泥干固体物的热值可用式（1-9）计算：

式中 Hu——污泥热值，kJ/kg（干污泥）；

GV——污泥灼烧减量，%。

各种污泥固体物的热值见表1-6。

1.1.2.3 城镇污泥产量现状

随着我国城镇化水平不断提高，污水处理设施建设得到了高速发展。我国继美国之后成为世界上污水污泥产量第二大国，据《2013—2017年中国污泥处理处置深度调研与投资战略规划分析报告》统计，2010年我国城镇污水处理厂已经建有2500多座，城市污水处理能力已达到每天1.22亿t, “十二五”期间还将增加日处理能力9000万t，为实现国家的减排目标和水环境改善，做出了巨大贡献。但是，污水处理厂的建设及运行伴随产生了大量污泥，以含水率80%计，全国污泥年总产量已经突破3800万t。2020—2025年，中国人口将达到顶峰，污水处理量也将达到高峰，届时污泥年产量将突破6000万t。污泥处理压力将十分巨大。产量如此庞大的污泥，如果未经妥善处理就排放到自然界中，将造成包括地下水、地表水、土壤、空气在内的严重“二次污染”，给城市环境与人民生活带来极大的危害。世界主要国家的干污泥年产量见表1-7。

1.1.2.4 城镇污泥的危害性

污泥如果不妥善处理，未真正达到减量化、稳定化及无害化的目的，将会产生严重的环保隐患。细分析，主要有如下危害。

1．重金属

重金属是指原子序数在21～38的金属单质或相对密度大于4的金属。污泥中的重金属可分为两部分：一部分为水溶性的，可被植物吸收；另一部分为非水溶性的，不易被植物吸收。通常以土壤中可被0.5mol醋酸萃取的重金属量作为水溶性重金属离子含量可被植物吸取量指标。

经实际检测，城镇污泥随着垃圾分类的实施，污泥中的重金属有逐年下降的趋势。不过，就整体污水处理行业而言，污水处理厂中工业废水的所占比例越来越大，污水中含有微量的重金属是毋庸讳言的。在污水处理过程中，污水中的重金属不能被微生物降解，绝大部分（50%～80%）的重金属离子通过菌胶团吸收、矿物颗粒表面吸附、絮凝以及共沉淀等途径在污泥中浓缩富集。污泥中常见的重金属元素有汞（Hg）、铬（Cr）、镐（Cd）、铜（Cu）、铁（Fe）、铅（Pb）、镍（Ni）、砷（As）、锌（Zn）、锡（Sn），锰（Mn）等（表1-8）。

各种重金属对于动、植物的作用各不相同。微量重金属是动、植物必不可少的生长助剂，浓度超过一定值后，即产生毒害作用。污泥中的重金属污染物能够以化合物、离子等形态迁移到大气、水体以及土壤中，它们不仅会通过饮食以及呼吸等作用直接危害生物体，而且还能通过食物链作用不断迁移并积累，最终对人类健康造成伤害。20世纪50年代日本爆发了多起因重金属而造成的污染事件，如水俣病（汞污染）、骨痛病（铜污染）等。近年来，随着污水污泥产量的急剧增长以及大规模不科学的污泥土地利用和填埋，污泥的重金属污染成已为污泥处理处置环节中最受关注的一个问题。

一般来讲，重金属的具有以下毒害特征：①不可逆转性，即重金属一旦进入土壤环境后，很难通过自然循环从环境中消失或稀释，并且其对生物体和生态系统的破坏不易恢复；②危害长期性，即重金属对动植物或人体的危害往往需要较长时间才能显现出来，具有一定的潜伏性，因此也往往被人忽视；③生物累积和放大性，即重金属进入土壤后，其生物有效成分会被植物或农作物吸收并积累，然后通过食物链作用在较高级的生物体中富集，最终进入人体；④毒性可变性，即重金属在不同的环境条件（如pH值、温度等）下，可以不同的价态、不同的形式存在，其毒性也相应地发生改变；⑤微量致害性，即很微小量的重金属含量即可产生明显的毒性效应，如汞（Hg）的毒性阈值（对生物体产生毒性的最小剂量）为0.01～0.05mg/m3，铅为0.01～0.20mg/m3。

根据重金属对农作物和植物生长的影响程度，可将污泥中的重金属元素分为两类：一类是对农作物和植物影响相对较小的，即很少被农作物和植物吸收利用的，如铁、锌、铅、硒、铝等；另一类则对农作物和植物的毒害作用较大，迁移能力较强，并且有些对人体有很大的危害，如锡、铜、汞、铬等。

2．有毒有机污染物

城市工业污水污泥中的有毒有机污染物主要有多环芳烃（PAHs）、多氯联苯（PCBs）以及多种苯系物（BTEXs）等。它们主要来源于工业生产、能源污染以及人类日常生活等过程，并最终在污水生物处理的过程中，通过吸附和浓缩作用转移到污泥中。污泥中的这些有机污染物不仅浓度高（高出土壤背景值数十倍甚至数百倍）、毒害性强而且很难被微生物降解，具有很强的持久性。一旦进入土壤则可能存在数十甚至上百年的时间，从而会对土壤生态环境、地下水、地表水、大气环境以及人类健康造成潜在的不良影响。其具体表现为：①污泥中的有机污染物会随地表径流进入地表水环境，进而通过食物链进入鱼体或其他水产品内，并发生生物富集，最终进入人体；②污泥中有机污染物会在风蚀作用下部分挥发到大气中，对大气环境造成污染，同时还会随呼吸直接侵入人体；③污泥中的有机污染物还渗透到地下水中，对地下水环境造成不可逆的污染，并最终通过饮用水系统进入人体内；④污泥中的有机污染物随土地利用进入土壤中，影响农作物及其他植物的生长，少数难降解的小分子有机物进入食物链，从而影响人体健康。

1989年，美国环境保护局提出的《污泥农用处置规范》中，曾特别提到需要监测的25种毒性有机物，并于1993年重新对该规范予以修订。其中，有毒污染物主要是难分解有机氯杀虫剂，如艾氏剂、六氯代苯、多氯联苯、七氯等。由于这类有机污染物含量较高，农用后作物中的含量可能比未施用时土壤培养物高出10倍以上，因此可能对环境和人类具有长期危害性。

我国在这方面的研究工作起步较晚，但北京高碑店污水处理厂的污泥中已经检测到35种含氯芳香族化合物，并有7种已经定量化。广州市大坦沙污水处理厂的污水中已检测毒害性有机物54种，主要包括邻苯二甲酸酯类、芳香酸类、氨基甲酸甲酯衍生物和杂环化合物等，其含量在数十微克以上，最高达800ug/L以上，这些有机物通过颗粒吸附大量富集于污泥中。因此，污泥必须经过严格科学的处置后，达到无害化标准方可资源化用于农业。

3．病原微生物

在污水处理过程中，有诸多病原微生物被富集到污泥中。目前，在污水污泥中已确认的病原微生物有细菌（24种）、病毒（7种）、原生动物（5种）以及寄生虫（6种）。未经处理的污泥中常见的病原微生物种类及含量见表1-9。在污泥的回用过程中，病原微生物不仅会污染土壤、空气和水源，还会通过皮肤接触、呼吸以及食物链危及人类和动物的健康。含有病原微生物的污水污泥一旦进入环境中，就会在短期内危及人类和动物的健康，其主要污染途径通常有4类：①随污泥农用进入土壤生态系统，抑制土壤微生物的正常代谢，导致土壤肥效降低；②随污泥颗粒进入大气，进而通过呼吸直接侵入人体；③吸附在植物或农作物表面通过食物进入人体；④病原微生物还会随地表径流和渗透液污染地表水和地下水。

4．其他污染

污泥中还含有部分带臭味的物质，如硫化氢、氨、腐胺类等，任意堆放会向周围散发臭气，对大气环境造成污染，不仅影响厂区周围居民的生活质量，也会给厂内工作人员的健康带来危害。同时，臭气中的硫化氢等腐蚀性气体会严重腐蚀厂内设备，缩短其使用寿命。污水污泥中富含大量的氮、磷等营养物质，当有机污染的分解速度大于植物对氮、磷的吸收速度时，氮、磷等营养物质会随水流失而进人地表水体，造成水体的富营养化，或通过地下渗透造成地下水污染。