不同污泥掺合比率之探討

由表 4-5 中變異數的分析得知，在本研究中污泥餅中 DEHP 濃度與污泥土 壤掺合比的兩個試驗因子，對掺合土中 DEHP 之降解並無顯著的交互作用，因 此分別論述兩因子其對於掺合土中 DEHP 的降解情形才具意義。 反之若試驗兩 因子對於反應值存在有非常顯著地交互作用時，就只能討論因子 A 及 B 在何種 條件下，有最佳的反應值；然而探討因子 A (或 因子 B) 的主效用則將不具有意 義。 因此茲以下將針對不同污泥掺合比率予以討論。

此項試驗條件的控制因子為污泥餅中 DEHP 濃度為 555 mg/kg，改變因子 分別為 5、54、103、151 與 200 g/kg，共 5 個水準的不同污泥土壤掺合比。

圖 4-7 為不同掺合比率時掺合土中 DEHP 的降解情形，顯示在 70 天的試驗，

污泥掺合土中 DEHP 的最終降解率介於 30-52% 之間，整體而言分別以 54、

103 及 151 g/kg 的掺合比有 44% 以上為較佳降解率，且 103 及 151 g/kg 的掺合比率其 k1 值分別為 0.0111 及 0.0097 (d^-1) (如表4-8 所示)，為本研究 實驗範圍中一階速率最高之組別。 亦即污泥土壤掺合比率大於 151 g/kg 之率高 掺合比，可能有不利土壤環境中微生物分解 DEHP 的因素產生；而在低掺合比 率 (5 g/kg) 時，其於掺合土中的初始濃度不高 (3.88 mg/kg)，在第 70 天時掺 合土中 DEHP 濃度降為 2.74 mg/kg，其 DEHP 的 k1 值為 0.0064 (d^-1)，半 衰期為 108 天，顯示低掺合比率在試驗過程中 DEHP 的分解速率相當緩慢，

此應為掺合於土壤之污泥餅量甚低，相對地能分解掺合土中 DEHP 的微生物數 量不足所致。 另一方面顯示 DEHP 即使在土壤中的濃度相當低，由於 DEHP 物質本身的理化特性，其仍可以長時間存在土壤環境中，不易為土壤中微生物利 用而分解。 若污泥掺合比率愈高，掺合土中 DEHP 濃度也相對提高；雖然含有 DEHP 之污泥與土壤掺合後，在適當地條件下 DEHP 可為現地微生物而降解，

然其降解速率則相當緩慢，土壤仍有相當濃度 DEHP 存在。 曾有關於污泥掺合

土壤之研究指出在土壤 DEHP 濃度範圍為 2.6-14.1 mg/kg 下，以 4 種植物 (萵苣、胡蘿蔔、紅番椒與牛毛草) 種植於此土壤中，結果在此 4 種植物上並無 現任何 DEHP 物質，因此植物對於攝取 (uptake) DEHP 之影響較不具重要 性，因而不會限制污泥施於作物生長的土壤上 (Aranda et al., 1989)。 Yin et al.

(2003) 也指出生長於含有 DEHP 污泥掺合土之辣椒 (90 天)，其種子與根部位 也皆無 DEHP 被檢測出。

本研究之污泥掺合土試驗， DEHP 的降解過程在約 40 天後降解速率緩緩 地下降，似乎趨於一穩定狀態 (stable state)，關於污泥掺合土中 DEHP 降解之 文獻均有類似之現象 (Madsen et al., 1999; Cheng et al., 2002)。 Zurmühl et al.

(1991) 將 DEHP 加入於土壤管柱中，發現 DEHP 會隨時間而變得愈難被化學 萃取出，在環境中具持續性。 土壤中此類隨時間增長而移動性愈差之有機污染 物將會限制系統的生物降解潛能 (Madsen et al., 1999)。 因此 DEHP 降解趨緩 可能由上述原因所導致基質生物利用性減少。

表 4-8 不同掺合比率時污泥掺合土之 DEHP 降解動力 Sample Run k1

(d^-1)

t0.5

(d)

Slope (式 4-8)

R²

Sludge amended soil 3 0.0064 108 -0.0028 0.949 Sludge amended soil 7 0.0064 108 -0.0028 0.758 Sludge amended soil 9,10,11 0.0111 63 -0.0048 0.969 Sludge amended soil 14 0.0097 72 -0.0042 0.979 Sludge amended soil 15 0.0069 100 -0.0030 0.750

0 10 20 30 40 50 60 70

100 Concentration of DEHP in sludge is 555 mg/kg

Concentration of DEHP (mg/kg)

Time (day)

Amended ratio 5 g/kg

Concentration of DEHP in sludge is 555 mg/kg

Label remaning (%)