HAP/CaO复配稳定化黑臭底泥中重金属效果及生态风险评价

作     者：崔壮 李朝祥 王宏杰 王福鹏 董文艺 王锋 

作者机构：哈尔滨工业大学(深圳)经济管理学院 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院 城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 深圳市水资源利用与环境污染控制重点实验室 中国市政工程东北设计研究总院有限公司 

出 版 物：《环境工程》 (Environmental Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0713[理学-生态学] 

基　　金：深圳市科技创新委员会可持续发展专项(KCXFZ202002011006362) 中国市政工程东北设计研究总院有限公司科技研发项目(基于CaO2组合药剂的河道污染底泥原位物化/生物耦合处理技术研究) 

主　　题：黑臭底泥 重金属 HAP/CaO 复配 稳定化 生态风险 

摘      要：过氧化钙(CaO2)可有效消除底泥黑臭，但会导致底泥中部分的重金属脱稳而释放，产生潜在的生态风险。本研究提出羟基磷灰石(HAP)复配CaO2(HAP/CaO2)的方法，以期达到同时消除底泥黑臭，稳定重金属的多重效果。结果表明：在HAP/CaO2(3:1)最优投加条件下，可以有效消除底泥黑臭，其中底泥酸可挥发性硫化物(AVS)去除率可达到95%左右，氧化还原电位(ORP)逐渐上升至14.2 mV，总有机碳(TOC)下降约0.6%。同时，多种重金属达到稳定化，Ni、Cr、Pb的残渣态占比分别增加了约16.9%、26.7%和21.9%，浸出浓度分别降至1.0 mg/L、1.5 mg/L和1.0 mg/L以下，达到SZDB/Z 236-2017《河湖污染沉淀物处理厂出水处置技术规范》中最严格的标准(Ⅰ级)。而且修复后底泥无生态风险，苦草的株高、根长以及鲜重分别增加了80%、15.5%和18.7%，铜锈环棱螺的死亡率降低了约5%，同时未对底泥中的微生物群落结构产生显著影响。本研究为受重金属污染黑臭底泥的治理提供了更有效、安全的技术方法。