滁州市荇塘湖淤泥污染物成分測(cè)定及改良應(yīng)用

王偉 許慧 楊昕晨

摘要：城市濕地是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是各地市政園林建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目之一.本文以滁州市荇塘湖水底淤泥為研究對(duì)象，調(diào)查其污染物的主要來源.通過測(cè)定與分析水底淤泥染物的成分和濃度，提出合理的清淤工程項(xiàng)目實(shí)施方案.進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)城市濕地水底淤泥的生態(tài)處理和綜合利用提供借鑒和指導(dǎo).

關(guān)鍵詞：荇塘湖；水體污染；金屬元素；綜合利用

中圖分類號(hào)：TV221 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-260X（2019）03-0031-03

隨著我國城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，生產(chǎn)和生活的廢物排放也相應(yīng)增加，造成了土壤、湖泊的污染[1].我國湖泊數(shù)量很多，類型豐富，分布廣泛[2]，而經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)的城市中的湖泊和濕地，污染物的來源越復(fù)雜[3].因此，城市濕地生態(tài)修復(fù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是水底淤泥的成分測(cè)定和清除問題.

荇塘湖位于滁州市蘇滁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，滁州市中新大道與徽州路之間，又名灌嘴壩水庫.園區(qū)正在推進(jìn)綠化景觀項(xiàng)目的前期工作，其中對(duì)荇塘湖湖底的改造是該項(xiàng)目的重點(diǎn).在進(jìn)行清淤的過程中，怎么樣對(duì)淤泥進(jìn)行無害化處理，做到生態(tài)清淤用淤[4]，是一個(gè)亟須研究和解決的問題.

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

采樣點(diǎn)的選擇應(yīng)該以代表性和經(jīng)濟(jì)性為原則，其對(duì)淤泥成分的測(cè)定出來的數(shù)據(jù)的可靠性具有非常大的意義[5-6].本實(shí)驗(yàn)淤泥樣品分別采自荇塘湖入水口（A）和出水口（B）附近的水底，同時(shí)還采集了周邊土壤樣品（C）和園區(qū)土壤改良用的泥炭（D）.

1.2 樣品的處理

將采集的土壤樣品在日光下干燥或5℃的條件下烘干.在樣品干燥過程中經(jīng)常揉撞樣品，以免膠結(jié).干燥后用篩子去除雜質(zhì)，用木棍輕輕敲打，使土壤樣品恢復(fù)至自然粒級(jí)狀態(tài).放置塑料瓶保存，即可開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器與測(cè)定指標(biāo)

實(shí)驗(yàn)使用SK500便攜式土壤養(yǎng)分測(cè)定儀進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定.污染物可以分為化學(xué)污染、物理污染、生物污染和放射性污染等.其中以化學(xué)污染最為普遍[7].本實(shí)驗(yàn)主要測(cè)量的金屬元素為Mg、Fe、Ca、Mn、Cu、Al、K，硝酸鹽、磷酸鹽以及電導(dǎo)率、pH值.

2 結(jié)果與分析

淤泥是在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，并在物理、化學(xué)和生物等因素的作用下形成.淤泥的機(jī)械組成一般以粉粒和黏粒為主，砂粒含量較少，有機(jī)質(zhì)含量較多，干燥失水后變硬成塊狀.

2.1 電導(dǎo)率和pH值

荇塘湖淤泥樣品的電導(dǎo)率比周邊土壤樣品和園區(qū)土壤改良用的泥炭高，說明淤泥樣品中具有較多的離子.與周邊土壤樣品比較，泥炭的電導(dǎo)率最低，有機(jī)質(zhì)中能提供的正負(fù)離子較少.四個(gè)樣點(diǎn)的pH值7.4-7.7之間，均為弱堿性.

2.2 大量元素測(cè)定

根據(jù)國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）以及安徽省土壤養(yǎng)分等級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，我們可以從數(shù)據(jù)中看出荇塘湖淤泥中大量元素堿解氮和有效磷、有效鉀的含量豐富，養(yǎng)分級(jí)別為一級(jí).荇塘湖淤泥的營養(yǎng)成分偏高，淤泥中元素N、P、K含量豐富.對(duì)比周圍土壤的養(yǎng)分分析表可知，導(dǎo)致養(yǎng)分偏高的原因可能來自生活污水的排放以及農(nóng)田污染，造成湖水的富集化，如果不加以治理，將會(huì)影響城市生態(tài)環(huán)境.

2.3 金屬元素測(cè)定

從以上數(shù)據(jù)分析得知，淤泥中金屬元素含量偏高，說明荇塘湖淤泥也受到來自工廠污水排放的污染.中量有效元素Ca含量較豐富，養(yǎng)分等級(jí)為二級(jí)；Mg含量較豐，等級(jí)為二級(jí)；重金屬Cu含量豐富，等級(jí)為一級(jí)；Mn含量一般，養(yǎng)分等級(jí)為三級(jí).

3 荇塘湖淤泥的改良應(yīng)用

湖泊管理的經(jīng)驗(yàn)主要包括以下幾個(gè)方面：長期治理與分期管理相結(jié)合，多部門、多層次流域綜合治理；實(shí)施經(jīng)濟(jì)調(diào)控，增加資金投入；制定法律法規(guī)防治污染；采取適宜技術(shù)措施綜合控制內(nèi)外源污染[8].

3.1 荇塘湖淤泥的改良

土壤改良是指運(yùn)用與土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)的理論與技術(shù)，通過對(duì)土壤的測(cè)定，結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，采用物理、化學(xué)、生物的方法，對(duì)土壤的不良情況制定合理的方案，減少土壤中污染物的含量，使土壤的達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)境、人體不造成傷害.

3.1.1 土壤重金屬移除

針對(duì)荇塘湖淤泥數(shù)據(jù)情況，我們需要降低淤泥中的金屬元素Cu的含量.降低重金屬的原理有兩種，一種是將污染元素固定在淤泥中，保證其穩(wěn)定性；另一種是通過化學(xué)方法將重金屬置換出來，達(dá)到消除的目的.前者使用的方法是在淤泥中加入鈍化劑，鈍化淤泥，使重金屬轉(zhuǎn)化成氫氧化物等沉淀.可以使用粉煤灰或改性粉煤灰，降低污染淤泥中Cu等重金屬的遷移能力，會(huì)抑制作物對(duì)重金屬吸收.第二種是化學(xué)淋濾法，在淤泥中加入酸，將金屬化合物從難溶解狀態(tài)變成可溶解狀態(tài).使用絡(luò)合劑，通過離子交換和酸化作用，表面活性劑的絡(luò)合作用，將淤泥中的重金屬分離出來[9].

3.1.2 淤泥養(yǎng)分富集改良

淤泥中擁有豐富的N、P、K等營養(yǎng)元素，水中的藻類大量的吸收營養(yǎng)快速的繁殖，浮在湖的表面，遮蔽陽光，消耗水中氧氣，導(dǎo)致水體的植物和各類生物死亡，水質(zhì)發(fā)臭惡化，最后會(huì)導(dǎo)致整個(gè)水環(huán)境的破壞.降低淤泥中N、P、K的含量的方法使用的最后的是植物凈化法，多種植一些水生植物，比如石菖蒲、荷花、睡蓮、金魚藻，種植的水生植物吸收淤泥中.植物還可以通自身的光合作用，產(chǎn)生氧氣，和水體和大氣中的氧氣一起運(yùn)送到植株各個(gè)地方，根系通過釋放氧氣，氧化周圍的營養(yǎng)沉積物[10].

3.2 淤泥的應(yīng)用

淤泥含水量豐富，體積大，清理湖泊的時(shí)候不容易處理.但是長期停留湖中不僅會(huì)破壞水質(zhì)，導(dǎo)致湖水富集化，產(chǎn)生惡臭的氣體，還會(huì)破壞周邊的生態(tài)環(huán)境.

3.2.1 淤泥制作復(fù)合肥

荇塘湖的淤泥中含有較高的氮、磷、鉀元素，富有很高的營養(yǎng)，通過處理后可以用于調(diào)節(jié)土壤肥力.首先，將淤泥放在太陽下爆曬脫水殺菌，大概脫水至35%左右即可.將一些秸稈切碎，將淤泥和秸桿交替混合，外層用淤泥封實(shí).經(jīng)發(fā)酵處理，攪拌后，進(jìn)行無害化處理.此外，淤泥還可以用作植物栽培用土，將淤泥進(jìn)行消毒去污之后，將種子、芽苗種植在淤泥之中，用塑料袋包裹，放進(jìn)挖好的種植穴中，為植物生長發(fā)育提供營養(yǎng).

3.2.2 淤泥資源化利用

淤泥清除和運(yùn)輸?shù)墓こ塘烤薮?，將淤泥資源化，就近使用是解決該問題的重要突破口.在淤泥中加入改良劑，改變淤泥的不良性質(zhì)，用于路基工程建設(shè)，可以節(jié)省土地資源，加快鄉(xiāng)村道路建設(shè)；通過熱處理的方法將淤泥制成磚瓦，我國每年清理出來的淤泥有上百萬立方米，但是我國的制磚廠每年使用的淤泥量僅為5萬立方米左右；淤泥的成分也符合燒制多孔磚的要求.另外，也可將處理后的淤泥用于建設(shè)湖濱綠化帶，美化環(huán)境.

4 結(jié)論

通過以上數(shù)據(jù)分析，滁州市荇塘湖淤泥主要特征是部分重金屬的污染以及富營養(yǎng)化，其他指標(biāo)情況良好，通過改良可以進(jìn)行綜合利用.我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，湖泊受到多個(gè)方面的污染威脅，對(duì)河湖底進(jìn)行定期清淤和對(duì)淤泥的合理利用也越來越重要.與國外相比，我國的清淤利淤技術(shù)還不夠成熟，淤泥資源化利用率低，需要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研究和推廣.

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