底泥是水体生态环境系统的重要组成部分,是有机质、营养盐及重金属等污染物的主要蓄积场所。在有效减少外源污染的情况下,底泥中所积累的大量的污染物质的释放会造成水体环境的二次污染。因为微生物无法降解重金属,而环境中的重金属只会以不同的形态存在并发生相互转化,所以治理底泥重金属污染变得相当困难。作为一种新兴的污染底泥修复技术,原位覆盖技术因其操作简便、投资低廉、处理效果较好、生态风险低而引起广泛的关注。本论文主要是采用原位覆盖技术抑制底泥重金属的释放,选取适宜的覆盖材料对底泥中的重金属进行覆盖处理以降低其对上覆水环境的破坏,分析不同因素下的覆盖效能,并尝试探讨了原位覆盖机理。选用羟基磷灰石、方解石、沸石等作为覆盖材料,对重金属Pb、As、Mn及Cr污染底泥进行覆盖处理试验研究。针对高、低(分别为中国土壤环境质量三级标准限定值的1.5倍和2倍)两种不同浓度的重金属污染底泥,方解石、沸石对重金属Pb、As、 Mn和Cr污染底泥均具有一定的抑制释放作用,羟基磷灰石仅对重金属As和Mn污染底泥存在很好的释放抑制效果。在高浓度污染情况下,2.5cm和1.3cm厚的沸石对底泥中As释放的抑制率分别为63.94%和42.34%,800目方解石和325目方解石对底泥中Mn释放通量的抑制率分别为95.4%和91.4%。而方解石与沙子的混合覆盖层在高、低不同浓度污染的底泥中对As释放抑制率高达98.74%和98.45%。由此可见,增加覆盖系统厚度,减小覆盖材料的粒径,将覆盖材料均匀混合更有利于减少重金属离子向上覆水的释放量。采用TCLP毒性特性浸出程序对重金属污染底泥的覆盖效果进行评价。各覆盖底泥中Pb、As和Mn的浸出量均低于空白试验组,不同覆盖体系在一定程度上促进了污染底泥中重金属由易浸出态向稳定态的转变。通过对比不同覆盖材料在不同覆盖方式的条件下底泥中重金属的浸出量可以发现,沸石与方解石对底泥中重金属覆盖效果均较好,3cm厚的方解石(325目)与沙子混合覆盖系统下的As浸出量最低(仅为1.79mg/kg),相比空白对照组减少了66.2%。运用Tessier连续提取法对覆盖底泥进行提取,分析其重金属的形态变化,尝试对覆盖机理进行分析探讨。覆盖底泥下的重金属各形态之间有不同程度的相互转化,总体上都是由可提取态和有效态向残渣态的转变。羟基磷灰石系列降低了底泥中Cr的残渣态含量,加速了底泥中Cr向上覆水体的释放。但其对底泥中Mn的释放抑制明显,大幅度的减少了有效态Mn的含量。方解石和沸石对底泥中Pb和As的形态转化作用明显,尤其是3cm厚的方解石(325目)与沙子混合覆盖层有效的增加了底泥中Pb、As、Mn和Cr的残渣态,相比空白组其残渣态分别增加了4.07%、8.77%、3.32%和5.38%。