【摘要】：從上世紀(jì)90年代開始,因受設(shè)在廣東省某河流兩岸的酸洗、燒板加工小作坊簡(jiǎn)單粗放的電子廢物拆解過程的影響,導(dǎo)致河流底泥中重金屬污染嚴(yán)峻,其中銅、鎳、鎘、砷、鉛已嚴(yán)重超標(biāo),帶來的內(nèi)源污染問題岌岌可危。污染底泥能直接向水體環(huán)境釋放污染物,使得水質(zhì)變差,其次底泥也是底棲生物的主要棲息地和糧食源泉。控制不當(dāng)會(huì)使重金屬直接或間接進(jìn)入食物鏈,對(duì)水環(huán)境中動(dòng)植物的生存甚至附近居民的健康造成嚴(yán)重危害。因此不僅要攔截一切外源污染,還必須解決河道底泥中的內(nèi)源污染問題,才能從根本上改善和保證河道底泥及其上覆水的質(zhì)量。近年來復(fù)合重金屬污染底泥修復(fù)技術(shù)研究成為固體廢物處理中的熱門課題,固化穩(wěn)定劑的研發(fā)一直是重金屬污染底泥處置的前沿領(lǐng)域。目前對(duì)于單一或同類型重金屬污染底泥已經(jīng)有了良好的研究成果,但這些研究普遍沒有考慮到重金屬和砷共存的關(guān)鍵問題。多數(shù)重金屬和砷的性質(zhì)差異較大,對(duì)固化穩(wěn)定劑的響應(yīng)不一致,如一些固化穩(wěn)定劑在實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的穩(wěn)定時(shí)卻對(duì)砷起了極大的活化作用。將多種藥劑按一定配比復(fù)合使用,探求實(shí)現(xiàn)共同修復(fù)的效果。因此對(duì)河道含砷復(fù)合重金屬污染底泥固化穩(wěn)定化修復(fù)技術(shù)的研究是非常有意義的,以求研制出一種有效可靠的固化穩(wěn)定劑來修復(fù)含砷復(fù)合重金屬污染底泥。論文以廣東省某河流為例,以降低河道底泥含砷復(fù)合重金屬污染為目的,對(duì)其進(jìn)行底泥污染狀況調(diào)查,研究底泥的污染特征、綜合評(píng)估其污染等級(jí)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),并設(shè)計(jì)小試實(shí)驗(yàn)考察不同藥劑配方對(duì)含砷復(fù)合重金屬污染底泥的固化穩(wěn)定化效果,以小試結(jié)果指導(dǎo)復(fù)合重金屬污染底泥固化穩(wěn)定化優(yōu)選藥劑工程中試應(yīng)用,最后初步探討了固化穩(wěn)定劑對(duì)重金屬形態(tài)的影響。論文的主要結(jié)論如下:(1)本區(qū)域復(fù)合重金屬污染嚴(yán)重,超標(biāo)倍數(shù)前三的重金屬分別為砷、鎳和銅。采用內(nèi)梅羅指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法對(duì)底泥進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示:污染集中在0~0.5 m處,隨著深度增大污染減輕。0~0.2 m底泥重金屬砷、鎳、銅和鎘重污染,鉛中度污染,潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)整體為高風(fēng)險(xiǎn)水平。0.2~0.5 m底泥重金屬砷、鎳、銅和鎘重污染,潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)整體為低風(fēng)險(xiǎn)水平。(2)小試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)六種藥劑配方處理復(fù)合重金屬污染底泥,以浸出毒性為指標(biāo)最終確定鐵基協(xié)同水泥配方為最優(yōu)藥劑組合,五種重金屬的浸出量均達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。其中砷的穩(wěn)定效率最高(98.37%),其次是鎘(97.73%)和鎳(97.62%)。(3)根據(jù)小試結(jié)果,以100 m~3復(fù)合重金屬污染底泥作為中試土方量展開中試實(shí)驗(yàn),其浸出毒性符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。得到最優(yōu)的工藝參數(shù):篩分遍數(shù)兩遍,篩分效率約60 m~3/h,攪拌底泥濕度約80%,攪拌效率約12 t/h,停留時(shí)間約5 min。(4)對(duì)原污染底泥和固化穩(wěn)定后的底泥進(jìn)行Tessier五態(tài)實(shí)驗(yàn)分析,結(jié)果表明:在底泥固化穩(wěn)定化處理過程中,重金屬的五種賦存形態(tài)均發(fā)生了改變,穩(wěn)定態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)都得到一定的提高。結(jié)合小試實(shí)驗(yàn)的浸出結(jié)果,重金屬的活躍態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)并不直接決定浸出量的大小,而對(duì)同種重金屬而言,浸出量會(huì)隨著活躍態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的下降而下降。綜上,本研究以期為河道底泥含砷復(fù)合重金屬污染修復(fù)工程的實(shí)施提供理論研究基礎(chǔ)、工藝參數(shù)和技術(shù)支持。為城市河道底泥中重金屬和砷的高效固化提供參考依據(jù)。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 研究區(qū)域河流現(xiàn)狀圖Figure2-1 Study regional river status2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法2.2.1 采樣布點(diǎn)方案本研究布點(diǎn)方案主要參考《湖泊河流環(huán)保疏浚工程技術(shù)指南》（環(huán)辦[2014]111 號(hào)）（下文簡(jiǎn)稱環(huán)保疏浚指南），并根據(jù)場(chǎng)地的生產(chǎn)歷史資料分析，采用系統(tǒng)布點(diǎn)法與專業(yè)判斷法相結(jié)合的方式進(jìn)行底泥采樣點(diǎn)布設(shè)。（1）平面采樣布點(diǎn)方案①底泥平面勘探點(diǎn)位布設(shè)在研究區(qū)域河道布設(shè)勘探線，并沿勘探線布設(shè) 21 個(gè)具有代表性的采樣點(diǎn)，采樣點(diǎn)的間距為 50 m，，覆蓋了前期調(diào)查中污染最嚴(yán)重的河段，從下游到上游依次為BGZL2-DN-01 至 BGZL2-DN-21。具體采樣布點(diǎn)圖詳見下圖。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X522

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2696105