生物質炭修復劑平鋪式治理污染底泥技術研究.pdf

1、底泥污染已經是一個全球性的問題，并且由于污染物的積累富集作用，底泥中的各類污染物濃度比上覆水中的要高2～3個數量級，底泥中的污染物通過向水體的擴散和食物鏈的放大作用對人類健康造成威脅。傳統(tǒng)的底泥治理方法都存在各種各樣的不足和限制，因此研究新型治理與修復技術已經成為國內外的熱點。本論文應用修復劑原位覆蓋的新型污染底泥治理技術，研究了6種生物質修復劑（椰殼粉末活性炭、椰殼大顆?；钚蕴?、椰殼小顆?；钚蕴?、木炭活性炭、草木灰和果殼活性炭）對底泥

2、中的苯系物、多環(huán)芳烴(PAHs)和酞酸酯（PAEs）3類污染物的固定治理效果，研究內容主要包括:修復劑理化性質表征，修復劑原位覆蓋法治理污染底泥實驗室動態(tài)模擬實驗、修復動力學研究以及修復劑覆蓋法治理污染底泥現場實驗。研究得到以下結論:
　　1)對6種修復劑的理化性質進行表征，其中5種生物質活性炭修復劑的孔結構排列整齊，呈蜂窩狀;草木灰孔結構分布不均。比表面積測定結果顯示6種修復劑的比表面積差別比較大，椰殼粉末活性炭的比面積為154

3、1.29 m2/g，草木灰的比表面積為13.53 m2/g，兩者相差2個數量級。通過孔徑分布得到椰殼粉末活性炭、木炭活性炭、椰殼大顆?；钚蕴亢鸵瑲ば☆w?；钚蕴康目讖椒植枷嗖畈淮?，其中微孔和中孔所占得比例為95％左右，果殼活性炭微孔和中孔所占得比例為86.86％。草木灰微孔和中孔所占得比例為67.33％。紅外光譜測定結果顯示6種修復劑的表面官能團相差不大，都包含有游離的—OH、—CH3（反對稱伸縮和對稱伸縮）、—NO2（反對稱伸縮）、C—

4、F、=CH2和C=C（芳環(huán)骨架）。椰殼小顆?；钚蕴苛硗膺€有C—O和—C=O官能團。木炭活性炭還包括有—CH3（反對稱收縮）、醚C—O—C。
　　2)修復劑原位覆蓋法治理污染底泥實驗室動態(tài)模擬實驗表明:修復10個月之后6種修復劑對沉積物中的污染物均有較好的固定效率，其中椰殼粉末活性炭對污染物的固定效率最高，孔隙水濃度降低率幾乎達到100％，草木灰的固定效率最低，孔隙水濃度降低80％左右，這與修復劑的理化性質息息相關，尤其是比表面積。

5、不同修復劑對沉積物中3類污染物的固定效率不同，3種粒徑椰殼活性炭和木炭活性炭對3類污染物的固定效率相差不大，而草木灰對PAEs的固定效率較高（達到88.87％），對苯系物及PAHs的固定效率較低（為61.38％和68.76％），這種差異與修復劑理化性質和污染物理化性質均有關系。實驗還表明，水流速度較低的情況下，水流對治理效果沒有太大影響。
　　3)用準一級動力學和準二級動力學方程對6種修復劑的吸附固定效果進行擬合，結果表明治理效果

6、較符合準一級動力學。根據準二級動力學方程計算得到椰殼粉末活性炭的平衡固定量為2777ug/kg，草木灰平衡固定量為872ug/kg。
　　4)對蒲河無名支流底泥的背景值進行檢測，根據改進的潛在危害指數法確定了底泥中13個優(yōu)先控制污染物名單。應用3種修復劑（原炭、煤基活性炭和果殼活性炭）對蒲河底泥進行治理，投加修復劑5個月后，苯系物、PAHs和PAEs的孔隙水濃度均有明顯降低(75-97％)，其中果殼活性炭修復效果與上述實驗室動態(tài)模