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河流污染问题越来越得到人们的关注,在治理河流污染过程中,底泥的污染治理是一项非常关键的环节,尤其是底泥重金属污染,是近年来河流污染治理研究的热点。本研究以湘江底泥为对象,通过农业废物联合底泥堆肥降低重金属(Cd,Cr,Cu,Zn Pb)的生物有效性,首先对底泥的物化性质及重金属含量进行详细分析,了解底泥的主要成分及重金属污染现状。为了确定联合堆肥过程中重金属生物有效性降低的关键因子,通过多元统计分析技术对重金属形态数据与监测得到的10个堆肥过程因子进行分析。同时,通过对胡敏酸(HA)、富里酸(FA)、腐殖化指数(HI)、重金属形态的动态分析,来研究联合堆肥过程中腐殖质成分的变化趋势,重金属形态的变化情况,另外通过相关分析来确定腐殖质各组分与重金属形态的相关关系。通过研究,本实验主要得出以下结论:联合堆肥结束,重金属含量均不同程度的升高。同时,重金属的生物有效性也得到了相应的降低,生物有效性较高的可还原态和可交换态转化为更稳定的可氧化态和残渣态。多元统计分析表明,显著性影响因子在统计学上解释了 88.4%、89.4%、96.6%、94.1%和92.8%的Cd、Cr、Cu、Zn和Pb的生物有效性变化。同时,统计学分析表明,水溶性有机碳(WSC)是全部5种重金属生物有效性变化的显著影响因子,可见这是钝化效果最直接和密切相关的因子。堆肥对于Cd的修复是比较有效的,因为显著影响的3个因子就解释了 67.6%的形态数据变化,其次是Cr,而对于其它重金属,显著影响因子权重较低,数量较多,控制起来难度较大。联合堆肥表明,堆肥过程腐殖质小分子结构减少,大分子结构增加,腐殖质的结构往更复杂的方向转化。同时,Cu、Cr、Cd和Pb主要与大分子胡敏酸结合。随着联合堆肥的进行,堆肥促进了水溶态重金属含量的降低,降低了重金属的有效性和迁移性。同时相关分析表明,Cr的重金属形态与腐殖质各成分及腐殖化指数均成显著相关,Pb的胡敏酸结合态重金属与HA、FA及HI均成显著相关,Cd的水溶态重金属与HA、FA及HI均成显著相关,Cu的水溶态和结合态重金属与腐殖质的各组分含量没有显著性相关。