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近年来，水源长期或突发性的重金属污染日益严重，直接导致相关水厂污泥中重金属含量不断上升，水厂污泥中的重金属去除已成为供水企业不得不考虑的重要问题。与卫生填埋、焚烧、投海等处置方法相比，污泥的农林利用，即将其作为土壤调节剂或肥料是更为经济合理的处置方法。水厂污泥中所含重金属是其农业利用的主要限制因素。本论文以湘江流域某给水厂的脱水污泥为研究对象，研究了萃取剂浓度、pH值、固液比、萃取时间、氧化剂添加量、超声作用时间对采用绿色有机酸和螯合剂萃取水厂污泥中Cu、Pb、Cd、Cr效果的影响，并采用优化的BCR连续萃取法分析萃取前后污泥中重金属的形态变化，研究重金属形态和萃取反应之间的相互影响。研究结果表明：在不调pH值，固液比为1：50，萃取时间为24h时，0.5mol/L柠檬酸（CTA）、0.5mol/L酒石酸（TTA）、0.1mol/L氨三乙酸（NTA）对Cu的最大萃取率分别为49.1%、50.2%和58.7%，Pb的最大萃取率分别为55.8%、58.2%、69.8%，Cd的最大萃取率分别为86.2%、85.2%、88.0%，Cr的最大萃取率分别为30.5%、29.6%、14%；添加氧化剂过氧化氢和超声作用对三种萃取剂萃取Cu的提高作用最为明显，对Pb、Cr的去除没有明显提高作用。氧化剂对Cd去除的影响较小，而超声作用下NTA对Cd的去除效果有所提高，超声60min后，NTA对Cd的去除率达到96.2%。BCR实验发现，污泥样品中Cu主要以有机结合态存在。而Cr、Pb主要以残渣态存在，其生物稳定性相对较高，生物毒性较小。污泥中Cd的平均含量为31.41mg/kg，超出我国《农用污泥中污染物控制标准》中的农用标准限值较多，且绝大部分Cd以酸可提取态和氧化物结合态存在，对环境危害性较大。在三种萃取剂单独处理，添加氧化剂或超声作用萃取后，污泥中剩余的Cu、Pb、Cr元素绝大部分是残渣态的，存在形态相对稳定，生物毒性低；污泥中的Cd元素经CTA、TTA萃取后，几乎全部以残渣态存在。而NTA处理后的污泥中Cd的酸可提取态含量相对较大。此外，在超声作用下，三种萃取剂反应后污泥剩余的Cd总量较低，而剩余Cd的酸可提取态、氧化物结合态和有机结合态占总量的比例明显提高。