中文摘要：

大量产生的城市污水污泥已成为制约污水处理厂正常运转和造成环境二次污染的重要问题，堆肥化处理后的土地利用是城市污泥资源化利用的方式之一，是世界各国普遍采用的手段也是目前环境领域的研究热点。重金属元素是限制城市污泥土地利用的主要因素，研究堆肥过程中重金属的形态及生物有效性的变化，是堆肥机理和技术研究的重要组成部分。本研究抓住污泥中两大重要物质- - -有机质和重金属，以堆肥过程和土地利用过程为结合点，结合环境工程技术、环境化学和土壤污染化学等多学科，揭示和认识堆肥化过程和土地利用过程中有机质降解和腐殖化对重金属形态转化和环境行为影响的机理。所获成果可以推动我国有机固体废弃物堆肥化的理论研究，为我国有机固体废弃物处置和土地利用、土壤污染的防治等提供科学依据，同时也可以直接指导城市污泥堆肥技术中有机填充料的选择。

结论摘要：

重金属等污染物是城市污泥、畜禽粪便等有机固体废弃物土地利用时的一个主要限制因素。堆肥化处理是城市污泥资源化利用的方式之一，是世界各国普遍采用的手段也是目前环境领域的研究热点。本项目利用了堆肥过程中"碳源"有机填充料在堆肥过程中的降解和变化特点，通过有机质络合污泥中的重金属元素形成稳定的腐殖质－重金属络合物，降低重金属的生物有效性。堆体高度、堆体温度和中高温时段的长短对有机质降解有重要的影响，胡敏酸在堆肥的中高温期产生速度明显高于其它阶段，H/F比从0.95提高到2.2。因此，控制堆肥的时段和温度是促进腐殖化的重要参数。对比使用无机调理剂和秸秆，木质素类调理剂－木屑在与污泥堆肥过程中提供了更多的"外源"有机质，利于堆肥腐殖质的形成；木屑＋污泥堆肥促进了Cu、Zn和Cd形态均发生单向变化，即向稳定态转变。木屑＋污泥堆肥水溶态和碳酸盐结合态等相对不稳定态的Cu浓度在土壤中持续减少，有机结合态增加，初步证明木屑＋污泥堆肥中的腐殖质－重金属络合物不易被再次矿化，而且堆肥中的有机质在土壤中有进一步结合重金属的能力。