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文檔簡介
1、蘇州河是上海的母親河,也是黃浦江最大的支流。由于近百年來的污水直排,蘇州河底泥中累積了大量的有毒有害污染物。通過一定的交換作用,底泥中的污染物在適當條件下會重新釋放,已經(jīng)成了影響和制約上覆水質(zhì)的主要二次污染源。因此,河流底泥污染的研究和治理,是城市河流污染綜合整治的重要內(nèi)容,是從根本上解決河流污染問題的重要途徑。 在河流底泥治理治理方面,國內(nèi)外已經(jīng)有了多種成功的修復(fù)技術(shù)。借鑒國外的成功治理經(jīng)驗,研究探索一種適合我國河流底泥治理
2、最優(yōu)化的方法,是目前我國河流底泥處理的一條思路。本文就是在對蘇州河底泥污染狀況進行深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,主要以底泥中的重金屬為處理目標,以就地穩(wěn)定的原位帽封為處理方法,以環(huán)境礦物磷灰石和膨潤土、高吸水性丙烯酸樹脂為處理材料制作出新型活性帽封材料,并借鑒美國AQUABLOK<'TM>帽封材料的成功經(jīng)驗,進行了一系列的實驗和模擬研究。河流底泥就地穩(wěn)定化原位帽封治理,涉及了物理化學、地質(zhì)地貌、工程管理等多方面的因素和問題。 本文主要
3、以底泥中重金屬污染物為主要目標,結(jié)合所采用環(huán)境礦物材料對不同價態(tài)陽離子的吸附交換作用的特性,在對蘇州河污染底泥性質(zhì)的深入了解基礎(chǔ)上,采用重金屬化學形態(tài)分析五步提取方法、美國EPA的浸出毒性實驗(TCLP)、吸附后帽封材料在不同pH條件下的浸出穩(wěn)定性和在帽封穩(wěn)定過程中的pH及ORP變化情況等技術(shù)指標來定量表征新型活性復(fù)合帽封材料對重金屬污染物的穩(wěn)定效果。利用專門設(shè)計制作的有機玻璃箱靜態(tài)模擬蘇州河水體,研究了新型帽封材料的帽封效果。
4、 研究結(jié)果表明: (1)新型活性符合帽封材料吸附多種混合重金屬污染,在100h以后會到較高的吸附效果。其中鉛的吸附速率最快,到84小時吸附率就達到了90%,而此時鎘的吸附率只有53%。到最終吸附達平衡時,吸附率都能達到80%以上,鉛和鉻的吸附率超過了99%。最終吸附率大小比較是Pb>Cr>Zn>Ni>Cd。 (2)帽封材料投加入重金屬溶液,在吸附達到穩(wěn)定后,重金屬溶液的pH總是在6-7之間波動。由于初期對重金屬的較
5、強吸附作用,影響到ORP在一定的吸附時間斷有較大的起伏,而在吸附100小時逐步達到吸附平衡以后,ORP的變化變緩,在150mV到180mV之間以波動為主。(3)底泥加標后,經(jīng)過三個月可以基本達到穩(wěn)定,繼續(xù)靜置穩(wěn)定對重金屬形態(tài)變化不大。通過形態(tài)分析表明,經(jīng)過一定時間的帽封后,底泥中的重金屬主要是可交換態(tài)或是碳酸鹽態(tài)有所減少。 (4)吸附10天達到穩(wěn)定的帽封材料,當pH在6以上時,帽封材料吸附體有很好的穩(wěn)定性。在pH小于6時,帽封
6、材料對Cr,Pb和Zn的穩(wěn)定效果也很好。 (5)帽封材料在TCLP條件下的穩(wěn)定性實驗表明,對Pb和Cr從吸附初期開始就有很好的吸附穩(wěn)定性,浸出率一直保持在7%以下。而對于Zn、Ni、Cd帽封材料的吸附穩(wěn)定性是隨著時間逐步加強的,到十天基本吸附穩(wěn)定后,帽封材料對重金屬才達到一個較好的吸附穩(wěn)定性。 (6)靜態(tài)模擬底泥污染物帽封實驗中,Zn、Pb、Cr、Ni、Cd種重金屬的濃度變化不明顯,但帽封條件下重金屬濃度減少趨勢較非
7、帽封條件下要小一些,說明帽封材料對底泥污染物的穩(wěn)定效應(yīng)還是非常顯著的,同時也說明了底泥遷移是一個復(fù)雜而長期的過程,對其原位控制也是一個長期的過程。 (7)靜態(tài)模擬實驗分層研究表明:重金屬在底泥中的遷移主要發(fā)生在近固液界面處,而底泥最下面兩層在實驗時間內(nèi)重金屬遷移量變化不明顯。在帽封和非帽封條件下近泥水界面層中的重金屬隨著時間的延長,都有一定程度向上的遷移作用,而非帽封條件下的遷移量要明顯大一些。由于帽封覆蓋層的作用,使得帽封條
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