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湖库重金属污染底泥安全处置成套技术开发及工程应用

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第一章 文献综述

1.1底泥与底泥污染

1.2底泥重金属污染来源与危害

1.3底泥重金属污染现状

1.4重金属污染底泥治理技术

1.5底泥脱水减容技术

1.6选题背景、研究内容与技术路线

第二章 生态城污水库污染底泥特性及环境风险评估研究

2.1引言

2.2污染底泥采样

2.3分析测试方法

2.4污染底泥的岩土力学性质分析

2.5污染底泥的理化性质分析

2.6底泥污染状况分析

2.7底泥重金属的潜在环境风险评估

2.8本章小结

第三章 生态城污水库重金属污染底泥稳定化研究

3.1引言

3.2材料与方法

3.3结果与分析

3.4稳定机理分析

3.5结论

第四章 生态城污水库污染底泥安全处置关键技术开发与工程应用

4.1生态城污水库污染底泥处置技术路线

4.2污染底泥环保疏浚技术

4.3土工管袋脱水减容组合关键技术

4.4生态城污水库污染底泥治理工程集成应用

4.5本章小结

第五章 生态城污水库中度污染底泥造岛填埋环境影响后评价及对策研究

5.1造岛填埋区域环境监测

5.2填埋造岛区域风险分析

5.3造岛填埋区环境管理对策建议

5.4本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2创新点

6.3展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

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摘要

中新天津生态城汉沽污水库已存在三十多年,重金属沉积造成了水库底泥严重污染,对周边区域的环境安全形成了巨大隐患。本课题旨在妥善解决污水库污染底泥的安全处置问题,主要开展了以下工作: 一、污水库污染底泥本底调查与风险评估 对生态城污水库底泥进行布点采样,测定了底泥岩土力学、理化特性、污染物含量、存在形态、空间分布等参数,分析了底泥的污染状况,并针对底泥重金属污染进行了风险评估。结果发现:污水库底泥中共检出污染物29项,其中,Hg、As、Cd、Cu四种重金属超标;部分汞以甲基汞形式存在,对环境的危害非常大;砷、镉大部分以可交换态和碳酸盐结合态存在,较易对上覆水体造成危害。 二、重金属污染底泥稳定化研究 考察了氧化钙、硫化钠、硫酸亚铁、磷酸氢二钠、ES、壳聚糖六种稳定剂对重金属的稳定性能。研究结果发现:ES稳定剂表现出最佳的稳定化效果,在ES投加量5%,pH8,液固比1.2:1时,Hg、As、Cd、Cu的稳定化率分别达61.2%、87.7%、86.4%和85.6%;测定了ES处理前后底泥中的重金属形态,结果发现处理后重金属的残渣态和可氧化态比例明显增大,有效提高了重金属的稳定性。 三、重金属污染底泥安全处置技术开发及工程应用 构建了基于GIS的污水库污染物空间分布信息系统;提出了污染底泥精确疏浚及次生污染控制技术;开发了土工管袋脱水减容技术,开展了小试、中试试验研究;形成了“环保疏浚-管道加药稳定絮凝-土工管袋脱水减量”底泥安全处理成套技术,并在生态城污水库治理工程中成功应用,节省了工程投资。 四、重金属污染底泥造岛填埋环境影响后评价及对策 对污泥填埋造岛区渗滤液、地下水及大气环境进行了监测,结果显示均达到了验收要求,表明污泥填埋未对其周边环境产生影响;风险评估显示:填埋场封场后,渗滤液污染地下水事件发生的概率很低,高于十年一遇以上水平;即使渗滤液发生局部泄漏,其非致癌风险和致癌风险水平均是可接受的。

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