污染底泥的修复是城市河道综合整治的重要组成部分。通过向底泥投加药剂的原位修复技术是一种较为成熟的污染底泥治理方式,可以有效解决底泥黑臭问题,因二次污染较少,而受到越来越多关注。硝酸钙和过氧化钙是目前两种应用较多的底泥原位修复药剂。然而在投加药剂进行底泥修复时,由于操作过程或生物、化学反应对底泥产生的扰动,将导致底泥污染物(如氨氮、重金属)或投加的药剂(如硝酸根)等向上覆水体异常释放。现有研究已对原位底泥修复中氨氮和硝酸根的异常释放进行了系统的考察,但是对重金属迁移行为的变化还缺乏系统的了解本论文针对原位修复过程中底泥重金属迁移变化行为及其潜在的环境影响进行研究,以期为相应的污染底泥修复技术应用改进和后续环境影响的控制提供参考。本文通过实验室研究,采用投加硝酸钙的生物技术以及投加过氧化钙的化学氧化技术对污染底泥进行修复,在考察底泥黑臭、氧化还原电位及总有机碳等的基础上,研究在修复过程中底泥重金属形态分布的变化;通过克隆测序等技术确定生物修复过程中起主导作用的微生物及其种群信息进而探讨由微生物活动导致重金属形态变化的原因;通过小试研究过氧化氢在短时间内对底泥重金属形态变化的影响;采用酸可挥发性硫化物(AVS)与同步提取重金属(SEM)的比值以及生物可给性两项指标评价修复前后的底泥重金属形态变化导致的生态风险。研究结果表明,投加硝酸钙和过氧化钙均能缓解底泥的厌氧状态,消除底泥黑臭现象,对底泥中的有机物也有一定去除能力。修复过程导致部分底泥重金属(Cu、Ni)由较稳定形态向不稳定形态转化。这两种药剂引起底泥重金属形态转化的原因不同,投加硝酸钙是由于促进底泥微生物的活动,在脱氮硫杆菌的作用下引起重金属形态转化;投加过氧化钙是因为其自身的氧化性,在化学氧化的作用下导致重金属形态转化。底泥修复35天后,AVS与SEM的比值降低,重金属的迁移能力提高;不同重金属的生物可给性有不同程度的升高,对底栖生物的潜在危害增加。