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材料與方法
2.1 污泥樣品的采集與預處理
污泥取自北京市某污水處理廠污泥脫水車間，為均勻反映污泥重金屬含量情況，連續取樣7 d并分別標記為S1~S7.每次取樣500 g于聚乙烯自封袋取回，樣品在通風陰涼處自然風干后混勻，用四分法多次篩選后取30 g 污泥樣品，研磨過150 μm尼龍篩(100目)，裝入密封袋標號備用.
2.2 樣品處理與測試
2.2.1 含量分析
稱取樣品0.2 g，置于聚四氟乙烯消解罐中，滴加2~3滴去離子水潤濕，加6 mL硝酸、6 mL氫氟酸及2 mL鹽酸，設定微波消解程序消解，消解后在電熱板上加熱趕酸，冷卻加1%硝酸定容至50 mL，于4 ℃下保存待測.
2.2.2 重金屬形態分析方法
常用的形態分析方法包括Tessier逐級提取法和BCR逐級提取法，Tessier提取法分級更詳細，但BCR提取法重現性相對較好.重金屬元素化學形態分析采用歐共體修正的BCR順序提取法：
①酸可提取態：稱取0.50 g土壤到50 mL離心管中，加入20 mL 0.11 mol · L-1醋酸(HOAc)，室溫振蕩16 h，在3000 r · min-1的轉速下離心20 min，取上清液待測，殘渣留存;
②可還原態：向上一步的殘渣中加0.5 mol · L-1的NH2OH · HCL溶液(鹽酸羥胺)20 mL，室溫振蕩16 h，在3000 r · min-1的轉速下離心20 min，取上清液待測，殘渣留存;
③可氧化態：向上一步的殘渣中加30%的H2O2 5 mL，室溫反應1h，偶爾振蕩，(85±2)℃下水浴硝化1 h，蒸發至體積少于2 mL，補加5 mL H2O2，重復上述操作，體積減少到大約1 mL;冷卻后加1.0 mol · L-1 NH4OAc溶液25 mL，室溫下振蕩16 h，在3000 r · min-1轉速下離心20 min，取上清液待測，殘渣留存;
④殘渣態：方法同全量檢測方法.
2.3 分析方法
2.3.1 污泥重金屬污染評價
單因子指數法：單因子指數法是國內外普遍采用的方法之一，是對土壤中某一污染物的污染程度進行評價，其計算公式為：
內梅羅綜合污染指數法：內梅羅綜合污染指數法可全面反映土壤中各污染物的平均污染水平，也突出了污染最嚴重的污染物給環境造成的危害，其計算公式為：
表1 土壤重金屬污染分級標準
表2 土壤環境質量執行標準值
沉積物重金屬潛在生態風險評價采用瑞典科學家Hakanson 提出的評價方法，該方法綜合考慮了多元素協同作用、毒性水平、污染濃度及環境對重金屬污染敏感性等因素，消除了區域差異及異源污染的影響，已成為目前沉積物重金屬污染質量評價應用廣泛的一種方法計算公式如下：
表3 不同重金屬的毒性效應系數
參考土壤重金屬評價模型，本研究設定2種暴露途徑：①通過手-口直接攝入;②通過皮膚接觸攝入.其中，手-口攝食途徑和皮膚接觸途徑下的攝入量(AOD)計算公式分別如式(6)和(7)所示.
表5 健康風險評價模型暴露參數
單個污染物單一暴露途徑的非致癌風險以 HQ表示，多污染物多途徑聯合非致癌風險以 HI表示，計算公式分別如下：
污染物致癌風險值則以R表示，當暴露人群處于低風險水平(估算風險值在0.01以下)時，采用線性低劑量致癌風險模型，計算公式見式(10);當暴露人群處于高風險水平(估算風險值高于0.01)時，采用一次沖擊模型，計算公式見式(11).
表6 SF和RfD 參考值
本文標簽：污水處理