建立了一種從固體樣品中提取PAM的方法，即先用蒸餾水三次提取樣品中的 PAM,并控制測(cè)試液中PAM的濃度為0.5 ~50 mg/L，然后用淀粉-碘化鎘分光光度法測(cè)定PAM含 量。試驗(yàn)測(cè)得，取自上海某污水處理廠的脫水污泥樣品中PAM的含量在6.28 mg/g(干基）左右，污泥與回料（經(jīng)多次回流堆肥試驗(yàn)得到的熟料）按體積比為1 : 2混合后的堆肥物料中PAM含量為 2.67 mg/g。在連續(xù)通風(fēng)條件下，經(jīng)過(guò)12 d高溫好氧發(fā)酵，堆肥物料中PAM的含量降至1.38 mg/ g,降解率為48. 8%。可見(jiàn)，高溫好氧發(fā)酵對(duì)降解脫水污泥中PAM具有良好的效果。
通常情況下，污泥脫水前PAM的投加量為3? 5 mg/g干污泥，對(duì)于某些沉降性能差的污泥則需要 更高的投加量，因此污泥脫水過(guò)程中大量的絮凝劑 被PAM轉(zhuǎn)移到泥餅當(dāng)中，污泥中的PAM殘留及對(duì) 環(huán)境的影響已經(jīng)受到人們重視。PAM具有很高的 粘性，PAM含量過(guò)高的污泥用于土地利用，可能會(huì) 造成土壤板結(jié)，不利于耕作。員學(xué)鋒等[]指出施加 PAM改良土壤時(shí)，應(yīng)遵循適量的原則，施加的PAM 濃度過(guò)高會(huì)使玉米產(chǎn)量有所下降。《上海市城鎮(zhèn)污 水處理廠固態(tài)污泥高溫好氧發(fā)酵處理基本技術(shù)規(guī) 定》已明確提出，污泥在用于土地前，需采取分解 PAM的相關(guān)措施[3]。
目前有關(guān)PAM降解和檢測(cè)的研究主要是針對(duì) 液相（如污水、采油廢水），現(xiàn)有的PAM濃度檢測(cè)方 法有粘度法、濁度法、分光光度法、紅外光譜法、原子 熒光分光光度法、色譜法等[]。其中分光光度法操 作簡(jiǎn)單，且具有較高的靈敏度，在聚合物驅(qū)油技術(shù)中 被廣泛應(yīng)用，淀粉-碘化鎘分光光度法最為常 用[5]。而固相（如脫水污泥）中的PAM的提取和檢 測(cè)方法鮮見(jiàn)報(bào)道。筆者探索了固體樣品中PAM的 提取方法，并研究了脫水污泥及其堆肥過(guò)程中PAM 的檢測(cè)和降解情況。
1 污泥中PAM檢測(cè)方法的建立 1.1主要試劑和儀器
PAM(陽(yáng)離子型，顆粒狀，分子質(zhì)量為600 xlO4 u)，取自上海某污水處理廠脫水車間，配成1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)液；醋酸鈉緩沖液、淀粉-碘化鎘試 劑[6]和1%甲酸鈉溶液。
可見(jiàn)光分光光度計(jì)、離心機(jī)、pH計(jì)。
1.2標(biāo)準(zhǔn)曲線
根據(jù)線性相關(guān)的原理，繪制質(zhì)量濃度-吸光度 標(biāo)準(zhǔn)曲線，步驟如下：
將1 000 mg/L的PAM標(biāo)準(zhǔn)液用蒸餾水分別稀 釋成濃度為 0. 2、0. 5、1、5、10、20、30、40、50 和 60 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后按文獻(xiàn)[5]中的方法測(cè)試吸 光度。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為0. 2 和60 mg/L時(shí)，其吸光度值分別只有0. 001和 0. 526，說(shuō)明如果質(zhì)量濃度過(guò)高或過(guò)低，則測(cè)試結(jié)果 非線性相關(guān)。因此，控制樣品質(zhì)量濃度在0.5?50 m/L之間。進(jìn)行線性擬合后，得出吸光度與PAM
質(zhì)量濃度的關(guān)系為；r= 0.009 89*+0.003 28,R2 = 0.998 1。
1.3污泥中PAM的提取
PAM是一種水溶性高分子材料，易吸附和保留 水分，可以以任意比例溶于水，一般不溶于有機(jī)溶 劑。
本試驗(yàn)提出采用水洗提取的方法從樣品中分離 PAM。先把樣品溶于水中，用振蕩搖床振蕩2 h,使 污泥均勻分散在水中，由于PAM對(duì)污泥中細(xì)小顆粒 具有較強(qiáng)的吸附能力，提取時(shí)，再用磁力攪拌器攪拌 10 min,然后以4 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心15 min,取上 清液待測(cè)。為了徹底地提取出樣品中的PAM，需對(duì) 樣品中PAM進(jìn)行多次提取。表1為提取新鮮脫水 污泥(取自上海某污水處理廠脫水車間）不同次數(shù) (?5次）得到的提取液的吸光度值（設(shè)三平行）。 可見(jiàn)，經(jīng)三次提取可較徹底地提取出污泥樣品中的 PAM。因此，本試驗(yàn)采用三次水洗提取污泥中PAM 的方法，并將所得上清液按一定比例稀釋，以控制提 取液中的PAM濃度在50 m/L以內(nèi)，然后測(cè)定其吸 光度。
表1不同提取次數(shù)的測(cè)試吸光度值
為檢驗(yàn)淀粉-碘化鎘分光光度法對(duì)污泥樣品分 析的適應(yīng)性和方法的系統(tǒng)誤差，判斷樣品中是否有 干擾物存在，確定分析結(jié)果的準(zhǔn)確度等，進(jìn)行加標(biāo)回 收試驗(yàn)，以加標(biāo)回收率作為分析質(zhì)量控制的一種重 要手段。本試驗(yàn)中，向提取液中加入2 mL的1 000 m/L的PAM標(biāo)準(zhǔn)液作為加標(biāo)試驗(yàn)組，再根據(jù)文 獻(xiàn)[7]以吸光度值計(jì)算加標(biāo)回收率。5組試驗(yàn)測(cè)得的 加標(biāo)回收率為92.0% ~ 96. 6%，可知該方法對(duì)測(cè)定 污泥樣品中的PAM具有很高的準(zhǔn)確度。
2 污泥堆肥過(guò)程中PAM的降解 2.1污泥堆肥工藝和取樣方法
堆肥試驗(yàn)原料為脫水污泥和回料（經(jīng)多次回流 堆肥試驗(yàn)得到的熟料）的混合物。兩者的物化性質(zhì) 見(jiàn)表2,混合比例為污泥：回料=1 : 2(7/7)，通風(fēng) 方式為變風(fēng)量連續(xù)通風(fēng)，通風(fēng)量見(jiàn)表3。堆肥倉(cāng)有 效尺寸為12 mx5 mx2.5 m，堆肥周期為12 d，堆肥過(guò)程中每隔4天取樣1次，每個(gè)倉(cāng)固定兩個(gè)取樣 點(diǎn)，分別在倉(cāng)中部深為〇. 5 m、距兩端各4 m處取 樣，混合后冷凍保存、待測(cè)。
本次試驗(yàn)所用污泥取自上海某污水處理廠脫水 車間，污泥脫水前投加分子質(zhì)量為600 x 104 u的陽(yáng) 離子PAM作為絮凝劑，投加量為6 ~8 mg/g干基。 表4是3次取樣的時(shí)間和測(cè)試結(jié)果。從測(cè)試結(jié)果可 以看出，該廠脫水污泥中PAM含量約為6.28 mg/g。 回料中的PAM含量在檢測(cè)限以下;污泥：回料=1 :2(7/7)混合后，混合原料中？人^1含量約為2.67mg/g。
本次堆肥試驗(yàn)采用的堆肥原料為污泥和回料的 混合物，堆肥周期為12 d。堆肥過(guò)程中PAM含量的 變化情況見(jiàn)圖1。由圖1可知，經(jīng)過(guò)12 d好氧發(fā)酵 后，三個(gè)堆肥倉(cāng)混合原料中PAM的濃度由（2. 69 ± 0.08) mg/g 降至（1.38 ±0.07) mg/g,降解率為 4.8% ±2.4%。其中，前4天的降解率相對(duì)較快， 日平均降解速率為0. 195 mg/(g • d)，中間4天為 0. 092 mg/(g • d)，最后 4 天為 0. 042 mg/(g • d)。 PAM的降解主要集中在前8天，占12天總降解率 的 87. 2% ±3.9%。
堆肥過(guò)程中溫度的變化情況見(jiàn)圖2。由圖2可 知，脫水污泥堆肥經(jīng)歷了三個(gè)階段，即快速升溫階段 (前3天）、高溫維持階段（第3?8天）和降溫階段 (第9?12天），其中前8天處于高溫和中溫階段， 這是由微生物的活動(dòng)引起的。為保證微生物活動(dòng)的 需氧量，由表3可知堆肥前7天通風(fēng)量較大。綜合 前8天的堆肥溫度、通風(fēng)量和底物濃度，表明微生物 在前8天活動(dòng)最為活躍，因此PAM的降解量也相對(duì)較大。
現(xiàn)有研究表明，能夠分解聚丙烯酰胺的微生物 主要有腐生菌[8]、放線菌[9]、a -變形菌[9]、芽孢桿 菌[91。]、黃孢原毛平革菌[11]、假單胞菌[12]以及以 PAM為唯一碳源和氮源的成團(tuán)腸桿菌和巨胞氮單 胞菌[3]等，上述微生物多為好氧和兼性厭氧菌，且 多能耐受45 °C以上高溫。污泥堆肥物料中可能含 有大量上述微生物，尤其是回料中可能含有大量經(jīng) PAM馴化的微生物。由此可推測(cè)，在污泥堆肥過(guò)程 中，PAM的降解方式以生物降解為主。
3結(jié)論
①采用三次水洗的方法提取固體樣品中的 PAM，然后用淀粉-碘化鎘分光光度法對(duì)提取液中 的PAM進(jìn)行分析。PAM濃度過(guò)高或過(guò)低，會(huì)對(duì)測(cè) 試精度造成影響，應(yīng)控制測(cè)試液中PAM的濃度為 0• 5 ?50 mg/L。
②上海某污水處理廠脫水污泥中PAM的含 量在6. 28 mg/g左右，污泥與回料按1 : 2體積比混 合后，PAM含量約為2. 67 mg/g。在連續(xù)通風(fēng)條件 下，經(jīng)過(guò)12 d高溫好氧發(fā)酵，堆肥物料中PAM的含 量降低至1.38 mg/g，降解率為48. 8%，可見(jiàn)，高溫 好氧發(fā)酵對(duì)降解脫水污泥中的PAM具有良好效果。