本文首先在分析供试污泥和粉煤灰基本理化性质的基础上,讨论改性粉煤灰钝化污泥的可行性、钝化污泥应用在农业上的可行性。通过阅读国内外多篇相关文献,制定改性粉煤灰的最优制备方案,制备改性粉煤灰,通过钝化实验,分析改性粉煤灰对污泥中重金属Pb、Cu、Cd的钝化效果和对污泥理化性质的影响,并对钝化机理进行了初步探讨;通过土柱淋溶试验,分析钝化污泥对土壤中重金属Pb、Cu、Cd的形态和营养成分的影响,根据实验结果讨论将钝化污泥应用在农业上的可行性;对原状粉煤灰和改性粉煤灰进行SEM、XRD、比表面积的分析,讨论改性粉煤灰吸收土壤中重金属有效态的主要原因和改性反应对粉煤灰内部结构产生的具体影响。取得的主要结论概括如下:①供试城市生活污泥中,无论有机质、全N、全P的含量均远远高于土壤中相应成分含量。但污泥中也含有较高的重金属Pb、Cu、Cd,尤其是Pb、Cu,分别高达2400.0mg·kg-1、460mg·kg-1,远远超出我国污泥农用标准。因此,从污泥提供的有机质和N、P养分的角度考虑,供试污泥是一种极好的肥源,具有较高的利用价值。但其过高的重金属含量限制其利用,因此在利用此污泥时,必须进行前期处理。供试粉煤灰含有较高的SiO2和Al2O3,分别高达50.3%和23.20%,又因为粉煤灰为球状颗粒结合体,主要为玻璃态,构成沸石的硅、铝围绕球状颗粒呈一定规律分布,有利于在粉煤灰表面形成沸石包裹层,因此,粉煤灰的化学组成和结构使粉煤灰具备了改性的物质基础。经过改性粉煤灰钝化的城市污泥,由于内部pH、有机质等因素改变,使城市污泥中重金属生物有效态转化为稳定态,降低了污染农用土壤的可能性;城市污泥的内部结构,和改性粉煤灰改变了城市污泥比阻等原因,使钝化后的污泥也具有一定的吸附作用,从而对土壤中的重金属污染也具有一定的吸附作用。②通过阅读国内外多篇相关文献,制定改性粉煤灰的最优制备方案,包括助溶剂的选择、粉煤灰与助溶剂的配比、改性温度、改性时间,制备改性粉煤灰,通过钝化、土壤淋溶模拟试验,将三种改性粉煤灰与钝化污泥重金属性能进行比较,三种改性粉煤灰对污泥中Pb、Cu、Cd都具有一定的钝化效果,其中,NaOH改性粉煤灰对污泥中的Pb、Cu、Cd的钝化效果都十分理想。此效果可以从改性粉煤灰的微观结构来分析说明:首先改性粉煤灰具有很大的比表面积,比原状粉煤灰增大31~67倍,因此具有很强的物理吸附能力,同时也使得化学吸附性得到增强。改性反应使粉煤灰内部空隙数量增加、空隙表面变的粗糙,另外,粉煤灰改性生成的铝硅酸盐和硅酸盐类具有很强的离子交换性能,可与污泥中的重金属发生离子交换吸附,且一般都为不可逆的。同时改性粉煤灰的强碱性也利于污泥中重金属沉淀。③酸雨目前作为一个环球环境问题困扰着我们,成都平原的酸雨问题十分严重,将钝化污泥用于农用土壤施肥,模拟成都平原地区酸雨,从对土壤重金属形态含量和土壤肥力前后变化分析,三种钝化污泥对土壤中Pb、Cu、Cd生物有效态的吸附能力比较必须在具体的情况下进行分析比较,因为钝化作用受到土壤环境中pH、腐殖质含量、土壤粘性、土壤温度、以及其他重金属含量的影响。通过三种钝化污泥对土壤肥力的影响效果分析结果为:BaCO3改性粉煤灰钝化的污泥对土壤肥力提高效果比较明显,根据成都平原土壤现状,BaCO3改性粉煤灰钝化的污泥十分适合应用于成都平原土壤现状。④通过对改性粉煤灰进行经济和社会效益的分析,证实改性粉煤灰应具有十分广阔的利用前景。