重金屬污染底泥原位覆蓋技術研究.pdf

1、底泥是水體生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的重要組成部分，是有機質、營養(yǎng)鹽及重金屬等污染物的主要蓄積場所。在有效減少外源污染的情況下，底泥中所積累的大量的污染物質的釋放會造成水體環(huán)境的二次污染。因為微生物無法降解重金屬，而環(huán)境中的重金屬只會以不同的形態(tài)存在并發(fā)生相互轉化，所以治理底泥重金屬污染變得相當困難。作為一種新興的污染底泥修復技術，原位覆蓋技術因其操作簡便、投資低廉、處理效果較好、生態(tài)風險低而引起廣泛的關注。本論文主要是采用原位覆蓋技術抑制底泥重金屬

2、的釋放，選取適宜的覆蓋材料對底泥中的重金屬進行覆蓋處理以降低其對上覆水環(huán)境的破壞，分析不同因素下的覆蓋效能，并嘗試探討了原位覆蓋機理。
　　選用羥基磷灰石、方解石、沸石等作為覆蓋材料，對重金屬Pb、As、Mn及Cr污染底泥進行覆蓋處理試驗研究。針對高、低（分別為中國土壤環(huán)境質量三級標準限定值的1.5倍和2倍）兩種不同濃度的重金屬污染底泥，方解石、沸石對重金屬Pb、As、Mn和Cr污染底泥均具有一定的抑制釋放作用，羥基磷灰石僅對重金

3、屬As和Mn污染底泥存在很好的釋放抑制效果。在高濃度污染情況下，2.5cm和1.3cm厚的沸石對底泥中As釋放的抑制率分別為63.94％和42.34％，800目方解石和325目方解石對底泥中Mn釋放通量的抑制率分別為95.4％和91.4％。而方解石與沙子的混合覆蓋層在高、低不同濃度污染的底泥中對As釋放抑制率高達98.74％和98.45％。由此可見，增加覆蓋系統(tǒng)厚度，減小覆蓋材料的粒徑，將覆蓋材料均勻混合更有利于減少重金屬離子向上覆水的

4、釋放量。
　　采用TCLP毒性特性浸出程序對重金屬污染底泥的覆蓋效果進行評價。各覆蓋底泥中Pb、As和Mn的浸出量均低于空白試驗組，不同覆蓋體系在一定程度上促進了污染底泥中重金屬由易浸出態(tài)向穩(wěn)定態(tài)的轉變。通過對比不同覆蓋材料在不同覆蓋方式的條件下底泥中重金屬的浸出量可以發(fā)現(xiàn)，沸石與方解石對底泥中重金屬覆蓋效果均較好，3cm厚的方解石(325目)與沙子混合覆蓋系統(tǒng)下的As浸出量最低(僅為1.79mg/kg)，相比空白對照組減少了66

5、.2％。
　　運用Tessier連續(xù)提取法對覆蓋底泥進行提取，分析其重金屬的形態(tài)變化，嘗試對覆蓋機理進行分析探討。覆蓋底泥下的重金屬各形態(tài)之間有不同程度的相互轉化，總體上都是由可提取態(tài)和有效態(tài)向殘渣態(tài)的轉變。羥基磷灰石系列降低了底泥中Cr的殘渣態(tài)含量，加速了底泥中Cr向上覆水體的釋放。但其對底泥中Mn的釋放抑制明顯，大幅度的減少了有效態(tài)Mn的含量。方解石和沸石對底泥中Pb和As的形態(tài)轉化作用明顯，尤其是3cm厚的方解石(325目)