河道底泥中重金属和有机物的植物去除及资源化

摘要

本论文是天津市攻关项目“城市排污河道污染沉积物处置与资源化研究(项目编号：043111811)”的一部分。主要研究了利用植物对受污染河道底泥中的重金属和有机物的修复去除情况，探讨了河道底泥的处置与资源化途径。 目前，我国有90％的城市河流受到严重污染，而底泥污染正是河流污染产生的一个重要后果，如何选择行之有效的底泥修复技术，如何对城区河道污染进行有效治理，已经成为建设城市生态系统、提高城市环境质量的重点和难点。 众所周知，受污染河道疏浚底泥中含有大量的污染物，尤其是重金属、有机物等污染物的严重超标，是限制底泥资源化的主要因素。本文利用自然界存在的重金属超富集和耐性植物，将底泥中的重金属移出底泥，是解决污染河道疏浚底泥重金属污染问题的经济有效的途径。 本文选择了较为容易获得的植物黑麦草，通过盆栽试验研究了种植两季黑麦草以后，黑麦草对排污河道疏浚底泥中重金属(Zn，Pb，Cu，Cd，Ni)-有机物复合污染的修复情况，主要包括以下几个方面：黑麦草对底泥中重金属的吸收和去除情况；黑麦草对底泥中重金属和底泥结构的影响；黑麦草对底泥中有机物的吸收去除情况；黑麦草根际底泥中微生物的种类和数量变化；底泥中酶活性的变化；黑麦草自身的一些变化情况，包括投加螯合剂以后，黑麦草的株高，生物量以及叶绿素等的变化。实验结果表明：由于黑麦草的根际作用促进了根际微生物的生长，提高了微生物的数量和活性，对底泥中的重金属有较高的积累能力，对有机物也可以达到较好的去除效果。 另外，考虑到城区河道底泥的处置与资源化一直是防治河道治理的重点，且该领域的问题与前述内容密切相关，所以本文还提出了发展物理疏浚和生物处理想结合的新思路，以实现底泥的资源化再利用，并对近年来出现的各种底泥处置与资源化技术作了较为详细的探讨，在此基础上讨论和比较了各种方法的优缺点，主要对现阶段沉积物疏浚工艺进行了优化组合。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题的来源

1.2课题有关研究概况

1.2.1大沽排污河概况

1.2.2河道疏浚底泥中污染物的植物去除方法的提出

1.2.3植物去除的国内外研究概况

1.3课题研究的主要内容

1.4课题研究的意义

第二章植物去除的原理与实验过程

2.1河道底泥中污染物的植物去除原理

2.1.1河道底泥中重金属的修复机理

2.1.2河道底泥中有机物的修复机理

2.2植物去除的实验材料

2.2.1河道底泥的选择

2.2.2植物选择

2.3植物去除的实验方法和分析方法

2.3.1植物去除的操作过程

2.3.2河道底泥中阳离子交换容量的测定

2.3.3河道底泥中油和脂的提取

2.3.4底泥中重金属总量的分析

2.3.5底泥中重金属各形态的分析

2.3.6底泥中重金属的测定

2.3.7底泥中有机污染物色谱—质谱联机分析

2.3.8植物和底泥的形态分析

2.3.9底泥理化性质的测定

2.3.10底泥酶活性测定

2.3.11微生物平板菌落计数法

2.3.12叶绿素的测定方法

第三章植物去除的实验结果与讨论

3.1结果与分析

3.1.1黑麦草对底泥中重金属的吸收和去除情况

3.1.2黑麦草对底泥中重金属和底泥结构的影响

3.1.3黑麦草对底泥中有机污染物的吸收降解情况

3.1.4黑麦草根际底泥中微生物的种类和数量

3.1.5黑麦草种植后底泥中酶活性的变化

3.1.6黑麦草在投加螯合剂前后对株高，生物量和叶绿素的影响

3.2结论

第四章大沽河道底泥的处置与资源化

4.1城市排污河道底泥的疏浚概况

4.2河道底泥的处置

4.2.1填埋

4.2.2投海

4.2.3焚烧

4.3河道底泥的资源化利用

4.3.1农林土地利用

4.3.2建筑材料利用

4.3.3环境保护利用

4.4大沽河沉积物疏浚工艺的优化研究

4.2.1沉积物的分布

4.2.2沉积物的清淤、脱水减容和运输

4.2.3沉积物疏浚集成工艺的优化

4.5结论

第五章结束语

5.1成果与创新

5.2问题与不足

5.3前景与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢