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苏州河是上海的母亲河，也是黄浦江最大的支流。由于近百年来的污水直排，苏州河底泥中累积了大量的有毒有害污染物。通过一定的交换作用，底泥中的污染物在适当条件下会重新释放，已经成了影响和制约上覆水质的主要二次污染源。因此，河流底泥污染的研究和治理，是城市河流污染综合整治的重要内容。
借鉴国外的成功治理经验，研究探索一种适合我国河流底泥治理的原地稳定化治理方法，是目前我国河流底泥处理的一条新思路。本文就是在对苏州河底泥污染状况进行基础调研的基础上，主要以底泥中有机污染物的原地稳定化处理为目标，以原地稳定的化学药剂投加及原地帽封为处理方法，以零价铁、硝酸钙为化学投加药剂，以膨润土、煤渣为帽封材料进行了一系列的模拟试验研究。
通过分别考察化学药剂、帽封材料单一及复合作用下的上覆水体及底泥指标(如pH、Eh、COD<,Cr>)随时间的变化情况，确定影响化学药剂作用效果的影响因素及适合于苏州河底泥有机物原地稳定化的最佳药剂及其与帽封材料结合的最佳组合。同时，在前人对苏州河中有机物的种类、分布特点及来源研究的基础上，选取多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs)两类持久性有机物作为零价铁处理的研究对象，通过GC-MS及GC-ECD的检测手段，考察投加零价铁后的底泥中16种优先控制PAHs中的8种物质及OCPs中常见的6种物质含量的变化情况，进而对零价铁降解有机物时存在种类选择性进行探讨。
研究结果表明：
(1)由于零价铁自身具有的还原、微电解和吸附作用，在底泥原地稳定化中对底泥COD<,Cr>含量的降低起到一定的作用。处理周期80天后，经GC-MS检测出反应后的底泥中易被微生物降解的小分子有机物(200以下)数量明显增多；通过比较取样检测间隔时间分别为5天、10天和20天的底泥COD<,Cr>的变化结果，取样检测间隔时间为20天的体系中底泥COD<,Cr>除达到43％，由最初的34720mg·kg<-1>降至19640 mg·kg<-1>。而硝酸钙投加至底泥后，通过提供NO<,3><->电子受体、发生反硝化反应进而刺激微生物对有机物的代谢能力。经硝酸钙处理80天后的底泥，经GC-MS检测发现底泥有机物数量相对减少；但与零价铁效果比较，同样取样检测间隔时间为20天的底泥COD<,Cr>只有24％左右，明显低于零价铁的处理效果。
(2)零价铁和硝酸钙在底泥原地稳定化中，对上覆水体DO、pH和Eh均有一定的影响。与空白对照的上覆水体相比较，前者DO、Eh降低明显，易使上覆水体系形成厌氧还原环境，后者在一定程度上减缓了DO的消耗，Eh值也较空白值高；两者pH值均明显偏高，但前者pH最终稳定于8.4左右，而后者一直呈上升趋势，80天后pH值为8.6左右；从上覆水体COD<,Cr>含量的变化看出，由于化学药剂在降解底泥有机物的过程中产生了可溶性小分子有机物进入上覆水体而增加了COD<,Cr>含量，但后期上覆水体COD<,Cr>的变化均呈下降趋，因此化学药剂的投加不会给上覆水体水质产生持久、较大的影响；但相对而言，硝酸钙的投加较Fe<0>对上覆水体水质的影响更大。
(3)膨润土和煤渣作为底泥原地稳定化中的帽封材料，对底泥有机物向上覆水体释放均有一定的隔绝阻挡作用，其中膨润土的帽封效果优于煤渣。膨润土帽封后的底泥COD<,Cr>去除率在25％左右；底泥pH在反应周期里呈下降趋势，且变化趋势符合厌氧条件下的底泥pH变化规律；底泥Eh呈上升趋势，但从数值上看底泥仍处于厌氧还原状态。而煤渣帽封后的底泥COD<,Cr>去除率约为20％；pH、Eh在反应周期里逐渐呈上升趋势。膨润土或煤渣对底泥帽封后，由于它们的帽封隔绝性和对有机物的吸附性，减少了底泥向上覆水体释放的COD<,Cr>含量。
(4)化学药剂与帽封材料组合在底泥原地稳定化的试验研究中，从底泥COD<,Cr>的去除效率上比较，Fe<0>-煤渣帽封体系>硝酸钙．膨润土帽封体系>Fe<0>-膨润土帽封体系>硝酸钙-煤渣帽封体系，它们底泥COD<,Cr>的去除率分别约为55％、36％、29％和26％，从中看出Fe<0>与煤渣之间发生的微电解反应可增强Fe<0>还原能力，提高它的利用率，使底泥COD<,Cr>的降解率提高；而膨润土较强的隔绝帽封性和对有机物吸附性有助于硝酸钙对微生物活性的刺激而提高了底泥COD<,Cr>的降解率。就苏州河体系而言，Fe<0>与以煤渣为帽封材料的组合是底泥有机物原地稳定化效果最佳组合。
(5)不管Fe<0>或硝酸钙与哪种帽封材料复合，由于帽封材料对有机物的吸附性和隔绝性，使得它们上覆水体COD<,Cr>均低于空白体系；但该值稍高于仅有帽封材料的单一体系。因此帽封材料与化学药剂的复合在一定程度上减少了底泥有机污染物向上覆水体释放的二次污染。
(6)通过GC-MS及GC-ECD的定量检测结果看出，零价铁在底泥原地稳定化中对纯底泥体系中有机氯农药(OCPs)的还原作用优于多环芳烃(PAHs)。在处理周期60天里16种优先控制的PAHs中8种化合物的含量无明显降低，而有机氯农药中DDT、DDE及DDD含量在一定程度上有所减少，从而得出Fe<0>的还原性有利于有机氯农药脱氯。