我国水体污染情况总体来说比较严重,底泥与其上覆水体之间存在物质交换的动态平衡,研究底泥特征对水体治理具有重要的意义；水体治理中常采用底泥疏浚的办法,疏浚出的底泥如何处置是个难题。本研究在南湖设置了12个表层底泥采样点、5个柱状底泥采样点,通过样点中有机物、营养盐、重金属等指标的含量及分布来研究南湖底泥的污染特征；利用湖底底泥进行批式和半连续厌氧消化试验,研究底泥产能的可行性；同时利用底泥及厌氧消化以后的残泥进行土地投放试验,研究其对植物生长和土壤性质的影响,分析其土地利用的可行性。研究结论如下：(1)表层底泥的有机质(OM)和总氮(TN)、总磷(TP)之间,各种氮的形态之间,TN和TP之间都显著相关。从TOC/TN的值来看外源与内源污染对南湖有机物污染贡献相差不大。OM和大部分重金属元素显著相关,表层泥样各项污染指标在空间的分布上都有强变异性。(2)柱状底泥基本呈现污染物含量随泥深而降低的规律,各样点的OM和TN、OM和TP之间大都显著相关,但TN和TP之间大都没有显著相关关系。底泥的各指标在垂直方向的变异性一般为中等或强变异。(3)通过对间隙水和上覆水氮磷含量分析,发现南湖底泥会向上覆水体释放氮元素,而释磷的可能性不大。上覆水、间隙水和底泥的氮、磷之间存在一定相关关系。(4)采用有机氮评价法和有机指数评价法判定南湖的有机污染情况,结果表明南湖有机污染比较严重。用地积累指数法和潜在生态危害指数法评价重金属污染,结果表明：除Cd属中度污染以外,其余元素(Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn)均为轻度污染；所有元素潜在生态危害均属轻微。(5)进行了批式厌氧发酵的正交试验,结果表明：温度、碳氮比、固体浓度都对产气量影响非常显著,接种比率对产气影响不显著。按影响程度大小对四个因素进行排序为：温度>碳氮比>固体浓度>接种比率。最佳的工艺参数组合是：温度55℃,C/N为20：1,TS为10%,接种比率按VS(基)为1：1。(6)在中温条件下进行半连续厌氧消化试验,反应器运行正常。容积负荷对产气率、排泥VS/TS含量以及甲烷含量都有一定影响,在1.96gVS/(L·d)时消化效果最好。根据厌氧消化产气的动力学模型,得到有机物的理论产气率和动力学参数分别为278.6ml/gVS和0.166d-1。(7)将南湖的原始底泥和厌氧消化后的残泥投放于红壤,结果表明：加入底泥后,容重、孔隙度都保持在土壤正常范围以内,但引起pH值升高；底泥投放促进了作物生长,作物重金属Cd含量也未超过农产品和食品的相关标准限值；土壤养分含量显著提高,Cd含量也有升高,但未超出土壤环境质量标准；加入粉煤灰或猪粪可对Cd起到一定的钝化作用,还可提高土壤孔隙度,说明其在底泥土地投放时可以起到辅助作用。(8)从容重、孔隙度、养分、重金属、阳离子含量、钾含量等各指标来分析,南湖原始底泥或消化残泥均适于农用或绿化使用,但若用于种植食用农产品应注意控制施用量(尤其是在酸性或中性土壤条件下)。