摘要：超富集植物修复有害重金属污染土壤逐渐成为土壤污染治理的主要途径之一。随着重金属污染土壤的植物修复技术进入产业化实施阶段,植物修复产物的后处理问题变得越来越突出。目前的处理方法存在“二次污染环境、重金属分离率低、能源化利用率不高”等缺点,尚未形成一种减量化、无害化及全量资源化利用的共性技术。本文开展了重金属超富集植物茎叶收获物“水热液化”处理工艺和动力学研究,以达到重金属超富集植物收获物无害化、资源化、能源化利用的目的。论文对蜈蚣草茎叶收获物“水热液化”处理开展了动力学研究,在无催化剂、水热反应温度为360℃、373℃、385℃,反应时间从5min至120min条件下在超(亚)临界水中水解转化为生物油分子和重金属离子分离试验,获得了反应活化能和反应级数,建立了动力学方程。以重金属超富集植物蜈蚣草、垂序商陆、东南景天茎叶收获物为研究对象,以实现其中重金属高效分离及生物油转化为目标,开展了超富集植物“水热液化”后处理工艺研究。首先研究蜈蚣草,考察了粒度、温度、固液比、压强、反应时间和催化剂等工艺参数对超富集植物蜈蚣草茎叶收获物中重金属分离和生物油转化的影响。结果表明：在粒度为75μ m、液固比为40：1、压强为23MPa、温度为380℃、反应时间为30min、催化剂为0.1mol/L K2CO3条件下可将蜈蚣草茎叶中99%以上的主要重金属分离到水溶液中、83.76%的生物质转化成粗生物油。生物油经GC-MS等测定表明其主要由11.81%苯类、42.85%的酮类、14.7%醇类、15.28%烯类及11.8%酯类组成,相对分子量分布为94～282,碳数分布为6-18,热值32.72MJ/Kg。其次开展了垂序商陆茎叶收获物“水热液化”后处理工艺研究,考察了温度、固液比及催化剂等显著因素对垂序商陆茎叶中重金属分离和生物油转化的影响。研究表明,在粒度为75gm、液固比为13.3：1、压强为23MPa、温度为373℃、反应时间为30min、催化剂为0.1mol/L K2CO3条件下可将垂序商陆茎叶中97%以上的主要重金属分离到水溶液中、86.24%的生物质转化成粗生物油；“水热液化”处理湿垂序商陆效果更好。最后采用最佳工艺条件对超富集植物东南景天茎叶收获物进行“水热液化”试验验证,结果表明,在此条件下,可将东南景天茎叶中97%以上的主要重金属分离到水溶液中、89.61%的生物质转化成粗生物油。重金属超富集植物茎叶收获物经“水热液化”处理,可以将绝大部分有害重金属分离到水溶液中,获得的生物油成分复杂,主要含有苯类、酮类、酚类、醇类、烯类、烃类及酯类等有机物；热值高,无公害,有利于后续的能量化利用。副产品固体残渣重金属含量低,无公害。