在水体修复工程中,底泥修复有着不可取代的必要性。底泥是水体污染物(重金属、营养元素、POPs)的主要蓄积库,是造成水体二次污染的主要内源污染源。应用炭质吸附剂作为原位覆盖技术中的覆盖材料,这一技术正在发展和逐步应用于沉积物修复领域,它依靠着炭质吸附剂强大的吸附能力,对沉积物中的污染物吸附、固定,从而减少污染物的生物可利用性。本论文以污染底泥为研究对象,应用6种炭质吸附剂(椰壳颗粒活性炭、椰壳粉末活性炭、果壳颗粒活性炭、聊城生物质电厂灰、东海生物质电厂灰和草木灰)作为修复剂,用低密度聚乙烯被动采样膜(LDPE)为分析评估手段,进行了实验室原位修复污染底泥的静态模拟实验和实地现场实验,研究了不同修复剂对多环芳烃类(PAHs)、苯系物类和酞酸酯类(PAEs)污染物的固定治理效果。研究所得结论如下：(一)炭质吸附剂的理化性质表征结果表明：活性炭类吸附剂具有发达的空隙结构和层状结构；与生物质电厂灰(聊城灰为2.90m2/g,东海灰为7.96m2/g)和草木灰(13.05m2/g)相比,活性炭类吸附剂的比表面积较大(椰壳颗粒活性炭309.25m2/g,果壳颗粒活性炭190.95m2/g,椰壳粉末活性炭1522.95m2/g),微孔和中孔占主要贡献(微孔贡献在90%以上)；红外光谱显示,生物质电厂灰和草木灰带有极性基团(卤素基团等),而活性炭出现饱和烷烃、芳环、脂肪醚等的特征吸收,可以推测,生物质电厂灰和草木灰可能对极性较大污染物有较强的吸附固定作用,而活性炭对极性较弱污染物有较强的吸附固定作用。(二)实验室静态模拟实验结果表明：6种修复剂对PAHs均有很好的固定治理效果,投加修复剂2～4个月,是PAHs孔隙水浓度下降最快的阶段,4个月时孔隙水浓度减低65%以上,10个月时各修复剂固定效果均达到90%以上,治理效果排序为：椰壳颗粒活性炭>果壳颗粒活性炭>椰壳粉末活性炭>草木灰>东海电厂灰>聊城电厂灰。(三)对PAEs的固定治理效果研究表明：活性炭类修复剂的治理效果优于电厂灰和草木灰,可能与活性炭比表面积大,表面极性官能团较少有关；电厂灰和草木灰在2个月时对PAEs的吸附固定速度逐渐减缓；10个月后,椰壳颗粒活性炭对PAEs的固定治理效果最高,孔隙水浓度降低96.11%。治理效果排序：颗粒状椰壳活性炭>颗粒状果壳活性炭>粉末状椰壳活性炭>草木灰>聊城电厂灰>东海电厂灰。(四)对苯系物的固定治理效果表明：治理2个月,电厂灰对苯系物的吸附固定作用有着巨大的优势,苯系物的浓度大幅下降,此时苯系物的孔隙水浓度降低率分别为71.70%和69.84%,远远高于活性炭类修复剂；但4个月后,电厂灰类吸附剂的吸附固定速度大幅下降,同时活性炭类修复剂保持着对苯系物的吸附固定作用；10个月后,聊城灰和东海灰对苯系物固定效率分别为85.31%和87.44%,低于果壳颗粒活性炭(99.95%)、椰壳粉末活性炭(97.33%)和椰壳颗粒活性炭(93.21%)。(五)二级动力学方程能够很好地拟合不同炭质吸附剂对PAEs的吸附固定过程,其R2>0.95,Elovich动力学方程次之,其R2值在70.59%～95.10%之间。研究表明PAEs在吸附剂上的吸附固定行为明显存在2个过程,4个月之前,吸附剂对吸附质进行快速吸附,而4个月之后,吸附剂对吸附质的吸附速率逐渐下降,开始趋于吸附平衡状态。由Elovich动力学方程拟合结果得出,电厂灰和草木灰达到平衡所需的时间较短,活性炭类吸附剂要达到吸附平衡所需的时间较长。(六)实地现场试验中椰壳活性炭和果壳活性炭的各采样点之间的修复效果差异较大,出现某点的污染物浓度骤高或骤低的现象,原因是活性炭密度较小,难以稳定覆盖在沉积物表面,虽然采取了一定沉降措施,但难以阻挡水流的冲击作用。煤基活性炭的修复效果最好,对各类污染物的固定效率均最高,其中对PAEs的固定效果达到99.09%。原因是煤基活性炭有着相对发达的空隙,吸附能力强,同时密度大,化学稳定性高,能够稳定覆盖在河流底泥表面,更适合应用于现场修复工程中。