重金屬污染底泥的原位活性覆蓋技術研究.pdf

1、隨著城市化進程的加快和工農業(yè)生產的迅速發(fā)展，大量的工業(yè)廢水和生活污水排入河道、湖泊等水體中。進入水體中的重金屬被水體中的固體物質所吸附，這是重金屬由不飽和液相轉入固相過程中水體自凈的主要途徑；另一方面，在一定的水環(huán)境條件下，吸附在固體或泥砂顆粒上的重金屬可能重新釋放，造成水體的二次污染。重金屬不能被微生物分解，卻能在生物體內富集，某些重金屬還能夠通過烷基化作用轉化成毒性更大的有機金屬化合物，進而通過食物鏈危害人體和生態(tài)系統(tǒng)健康。

2、　　 對于重金屬污染嚴重的沉積物而言，較普遍的修復方法之一就是通過環(huán)保疏浚將污染底泥清除出水體后，再進行后續(xù)的處理，但該方法操作難度大、成本高、可能伴有污染回復等缺點；另外一種方法就是對污染現場進行原位覆蓋，抑制重金屬向上覆水體遷移，減少其對水生生物的影響，原位覆蓋技術目前已是美國環(huán)保署推薦的三大沉積物修復手段之一。
　　 本文以重金屬Pb和Cd為研究對象，通過吸附解吸實驗，研究了沸石、方解石、鉀長石、鈣基及鈉基膨潤土和海泡石

3、等6種天然礦物材料對水體中Pb和Cd.的吸附固定效果，它們的吸附等溫線都符合Langmuir等溫吸附模型。結果表明試驗所用方解石(325目)對重金屬離子具有較好的吸附性能，其對Pb和Cd的飽和吸附量分別約為185 mg/g和10.37 mg/g。利用模擬自然水體性質的電解液對方解石吸附后Pb和Cd的生物有效性進行評價，結果表明被方解石固定后Pb和Cd的生物有效性非常低。最后結合方解石作為原位活性覆蓋材料的經濟可行性和生態(tài)風險性分析，說明

4、方解石作為重金屬污染沉積物修復的原位活性覆蓋材料具有較強的實際可操作性，為后繼的重金屬污染沉積物的原位活性覆蓋技術提供理論支持。
　　 通過原位靜態(tài)釋放試驗，考察了覆蓋系統(tǒng)厚度、方解石粒徑、上覆水離子種類和強度、溶解氧DO及覆蓋方式等因素對方解石活性覆蓋系統(tǒng)中Pb和Cd釋放效率的影響。結果表明：混合覆蓋比分層覆蓋能更有效地抑制沉積物中Pb和Cd的釋放；覆蓋層越厚，方解石粒徑越小，則覆蓋效果越好；上覆水的離子種類和濃度對覆蓋效果影

5、響較大，離子濃度越高，覆蓋效果越差；相對于Na+來講，上覆水中Ca2+促進了Pb和Cd的釋放，降低了覆蓋層中方解石對重金屬離子的去除效果；上覆水中的溶解氧DO也會促進Pb和Cd從沉積物中釋放，從而使覆蓋效果降低。
　　 最后探討了貝殼粉作為重金屬污染沉積物原位覆蓋材料的可行性，結果表明，200目貝殼粉對Pb和Cd的吸附量極大，分別達941 mg·g-1和229.4 mg·g1，遠遠大于325目方解石的吸附量，這可能是由貝殼粉復雜