2025年第4期
• 城镇水系统研究与应用 •
河道底泥水热减量及重金属稳定化
作者:俞江波,彭斯涵,郑明霞,李伟英,张越,董志强
作者单位:中铁上海工程局集团市政环保工程有限公司;同济大学环境科学与工程学院
引用本文:俞江波, 彭斯涵, 郑明霞, 等.河道底泥水热减量及重金属稳定化[J].净水技术, 2025, 44(4): 141-149.
摘要:【目的】 为探究水热处理对河道底泥减量化及重金属稳定化的影响。 【方法】 文章以上海东引河河道底泥为试验对象,运用水热试验、重金属总量和形态的测定、毒性浸出试验等方法,研究了河道底泥在不同水热处理条件下的理化特性、重金属(锌、铜、铬、镉、镍、铅)的化学形态、生态毒性和浸出毒性,并对底泥水热重金属稳定化机理作了可能的解释。【结果】 在水热处理过程中,底泥发生脱水、脱羟、脱羧、脱氨、芳构化等反应,其H/C 比值、O/C 比值及pH 降低,底泥的减量及稳定化效果提高;同时,底泥的孔隙度和比表面积增加、粒径减小利于底泥中水分的释放。 水热处理后,重金属的生物有效性组分减少并转化为更稳定的组分,导致其环境态毒性和浸出毒性显著降低,污染风险较低或无风险,为后续底泥资源化利用提供了一定依据。 【结论】 (1)水热温度为260 ℃和反应时间为3.0 h 有利于最大化剥离底泥中有机物,有助于底泥的减量化和稳定化。 (2)水热处理促进了重金属在底泥固-液相中的迁移。 (3)水热处理促使底泥中以弱结合形态存在的重金属释放到液相后,可能与液相中的阴离子通过沉淀、络合等作用形成更加稳定的矿物质,同时底泥中的部分有机物质反应后产生的芳香基团与重金属生成强健化合物使其更加固定,从而降低了底泥中重金属的生物有效性和生态毒性。
关键词:河道底泥,水热处理,重金属,减量化,稳定化
基金资助:上海市青年科技启明星计划(23QB1406400)