本文介绍了国内外水体沉积物中多环芳烃(PAHs)的污染现状和治理进展,以及有机粘土矿物的应用现状和前景。根据沉积物原位处理技术原理,选择有机粘土矿物做为吸附固定剂,探讨有机粘土矿物对水中低浓度PAHs的吸附性能和机理,并进一步验证其在控制沉积物间隙水中PAHs污染的有效性,为有机粘土矿物在沉积物污染原位处理技术中的应用提供一定的理论依据。 选用长碳链季铵盐阳离子型表面活性剂十六烷三甲基溴化铵(HDTMA-Br)短碳链季铵盐阳离子型表面活性剂四甲基溴化铵(TMA-Br)及非离子型表面活性剂聚乙二醇(PEG)改性天然粘土矿物而制得一系列有机粘土矿物。分别研究三种有机粘土矿物对水中低浓度PAHs菲和蒽单体的吸附性能和机理,验证有机粘土矿物吸附菲和蒽单体后的稳定性。结果表明,有机粘土矿物对菲的等温吸附曲线呈中凹型,是分配作用和溶剂化效应共同作用的结果。有机粘土矿物对蒽的吸附等温线呈直线,主要是分配作用的结果。三种有机粘土矿物和天然膨润土对菲和蒽单体的吸附能力均为HDTMA改性粘土>PEG改性粘土>TMA改性粘土>天然膨润土。 选取吸附性能最佳的HDTMA改性粘土为吸附固定剂,进行对多环芳烃菲、蒽混合污染物的吸附实验,探讨吸附性能和机理。结果表明:HDTMA改性粘土对混合溶液中菲、蒽及混合物的吸附等温线均呈线性,是分配作用结果;HDTMA改性粘土对混合PAHs的吸附容量基本是对单体PAHs的平衡吸附容量之和。 初步验证了HDTMA改性粘土对沉积物间隙水中多环芳烃的吸附固定作用。结果表明,经过HDTMA改性粘土的吸附,间隙水中的PAHs含量均在检出线以下,基本是100%被去除,从而证明了HDTMA改性粘土可以有效地固定沉积物间隙水中的PAHs。