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目前,国内治理受污染的沉积物时一般都是采用污泥疏浚(即异位修复)的方法,该方法工程量大,投资高,占地大,对于大型江河、湖库其可操行性不高,且极易对搁置场所造成二次污染。而采用原位修复的方法一般是在饮用水源等敏感水域发生重金属超标时做应急处理,方法是往受污染水体投加化学试剂,投加试剂与水体重金属发生吸附、络合、絮凝沉淀等一系列反应将重金属离子在沉积物中钝化与固定。但当外部条件(如pH、Eh、水力扰动特征等)发生改变时,被钝化固定的重金属存在解吸、溶解并向水体释放二次污染物的高风险。本文以江西典型重金属污染湖库为例,利用野外采样与实验室检测分析的方法,对该湖库水质进行富营养化评价以及沉积物营养盐和重金属的污染评价;采用沉积物室内模拟培养法,通过测定上覆水中Pb、Fe和Mn的浓度随时间的变化过程,计算其释放通量,探索其释放规律;并通过对沉积物静态培养研究,阐释不同人工强化处理对沉积物重金属释放规律的影响及其重金属原位修复的去除率。主要得到以下结论:(1)本次所有采样位点的表层水体和上覆水均达到了富营养化状态。各点位沉积物Org-N的污染特征表现为LW1>LW3>LW2>LW5>LW4,Org-Index污染特征表现为LW1>LW5>LW3>LW4>LW2。沉积物重金属Cd、Pb含量较高,分别超过背景值的9.72倍和6.29倍。若只以Pb和Cd作为重金属污染评价因子,该湖泊沉积物污染指数远大于3(重污染的标准值)。相关性分析表明:沉积物营养盐TN和TP呈显著正相关,表明具有同源性;有机质与TP呈显著负相关,说明沉积物P主要以无机态形式存在;而与Fe呈显著正相关,说明Fe主要以有机态形式存在;粒径与有机质、TP和Fe呈显著负相关,说明沉积物粒径越小,越易吸附有机质、TP和金属Fe;Pb和Mn呈显著正相关,说明Pb和Mn具有同源性。(2)Fe与Mn在所有点位的释放过程具有显著相关性。表明:Fe与Mn具有相同的结合态,在外部环境发生变化时,能够同时被解吸释放或吸附沉降;LW1和LW5金属Fe和Pb释放过程具有显著相关性,而沉积物中Pb与Mn的含量呈显著相关性,表明Pb与Mn虽具有同源性,但可能主要的存在形式为非水和铁锰结合态的较稳定化合态,导致Pb与Fe、Mn的释放过程无显著相关性。LW3和LW4重金属Pb的释放通量分别为-0.0292 mg·(m2·d)-1和-0.0259mg·(m2·d)-1,差异性很小,总体呈现释放与吸附的小幅波动状态。LW1-LW4沉积物Fe的释放通量分别为-3587.8 mg·(m2·d)-1、-2569.2 mg·(m2·d)-1、-9891.2mg·(m2·d)-1和-5967.2 mg·(m2·d)-1,差异较大,LW3沉积物Fe含量相较与其他点位最低(29500 mg/kg),释放通量却最大,这可能与该点位沉积物Fe为易溶出形态有关,LW4沉积物Fe有相同的释放特征。(3)若沉积物受到水力扰动,金属Fe和Mn离子将有大量向水体释放引发盐度过高等一些列问题,沉积物中重金属Pb为较稳定的化合态,需防范环境pH和Eh等发生变化而形成离子态而向上浮水体释放。对于重金属Cd的去除效果而言,第四实验组(覆盖2cm生物质炭+种植苦草)去除效果最好,其次是种植苦草的第三组,最后为第二组(覆盖2cm生物质炭),而对Pb去除效率由高到低分别为第四组>第二组>第三组。苦草对间隙水中金属Mn和Fe金属离子的富集效果要远好于生物质炭的吸附。