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霞湾港是株洲清水塘工业区废水排入湘江的主要渠道之一。历经数十年的累积沉淀，霞湾港及周边水体底泥中Cd、Pb、Zn、Cu等重金属已严重超标。近年来，随着株洲市大规模的环境污染综合治理项目的开展和当地工业企业生产的提质改造，工业废水、废气排放率大幅减少，工业废渣基本得到安全处置，区域环境质量得到一定程度改善。然而，霞湾港底泥中淤积的重金属所形成的内源污染依旧不容小觑。重金属污染底泥通过对重金属污染物的吸附和释放，直接影响上覆水体环境质量；另一方面，底泥是水体中重金属的重要蓄积库和归宿地，底泥又是底栖生物的主要生活场所和食物来源，从而导致了重金属间接或直接进入食物链，对水生生物的生存和人类的健康构成了严重威胁。因此，对霞湾港重金属污染的底泥进行污染调查研究及确定其安全处理处置方法是十分必要的。本研究通过对霞湾港的排污情况进行系统调查，然后深入研究霞湾港重金属底泥的污染特征、综合评估其污染风险。针对霞湾港污染底泥的污染特点，本文选择DTCR与水泥进行联合固化稳定化霞湾港重金属污染底泥的固化稳定化技术。本研究沿霞湾港上游到下游布置了26个代表性采样点，对底泥中的Cu、Zn、Pb、Cd四种重金属元素含量进行了测试分析，并应用地累积指数法、内梅罗指数法以及潜在生态危害评价法对底泥重金属污染进行了评价。结果显示：霞湾港沿程底泥pH大多分布在7.5~9.0范围内，且从上游到下游有逐渐增高的趋势；霞湾港不同河段底泥存在严重的重金属复合污染，其中Cd、Zn分别位列最大超标倍数的前两位；重金属相关性分析表明，Cd和Zn、Zn和Pb、Cu和Pb之间的显著性位列前三，其可能来自同一污染源，其余重金属污染物之间相关性不明显，说明来自同一污染源的可能性较小，与排污河道规模偏小且排放口较多有一定的关系；BCR法形态分析表明，Cd生物可利用态大于生物不可利用态，Cu的可还原态变化较大，其余形态变化不是很大，主要以残渣态为主，Pb的稳定性不是很高，能够很容易转换为可利用态并且造成危害，Zn总体来说形态变化不大，以残渣态最高，但是由于Zn的含量太高，生物可利用态能达到361.8~4136mg/kg，所以仍然具有很高的释放风险；风险评价研究表明，Cu、Zn、Pb、Cd基本全部达到重污染的水平，其中Cu、Zn、Pb达到中度及以上污染水平，Cd全部超过严重污染水平，Cd是霞湾港底泥中构成潜在生态危害最大的重金属元素。采用（二硫代氨基甲酸盐）DTCR和Na2S作为稳定药剂处理重金属污染底泥，以浸出毒性为评价指标，确定DTCR为合适的稳定剂。采用（DTCR）为添加剂协同水泥固化/稳定化重金属污染底泥，以抗压强度和颗粒固化体（粒径≤9.5mm）浸出毒性为指标确定水泥和DTCR的最优配比。通过酸雨条件（pH=3）下对颗粒固化体和整个固化体的浸出试验来评价固化/稳定化的效果。利用X射线衍射仪（XRD）和环境扫描电镜（ESEM）分析了固化/稳定化机理。结果表明：固化/稳定化的最优配比为水泥掺入量为50%（干底泥），DTCR掺入量为2%（干底泥），其固化体7d抗压强度为1.03Mpa，颗粒固化体中重金属Cu、Zn、Pb、Cd的浸出浓度分别为0.105、4.65、0.232、0.123mg/L，能够达到安全填埋要求；酸雨条件下（pH=3）对颗粒固化体和整个固化体浸出研究表明，水泥、DTCR固化/稳定化底泥效果更好；XRD和ESEM分析表明，固化/稳定化的机理主要是水泥在水化反应时，能够形成水化产物Ca(OH)2、水化硅酸钙（C-S-H）和钙矾石（AFt），将重金属废物包容，并逐步硬化形成具有一定强度的水泥固化体。