淺析污染河道底泥治理技術(shù)

王聲華

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九0 二地質(zhì)大隊(duì)，江西 新余 338000）

污染水體底泥由于長時間接受污染物沉積，導(dǎo)致污染物質(zhì)大量富集。在自然或者人為因素的擾動，底泥顆粒再度懸浮上來，污染物向上覆水體擴(kuò)散已成為水體污染的重要來源。污染物特征具有獨(dú)特性。在治理過程中要因地制宜，在全面了解污染物特征的前提下，結(jié)合治理目標(biāo)，選擇科學(xué)合理的修復(fù)和管護(hù)方案。

1 底泥處理技術(shù)

目前常用的底泥治理技術(shù)主要分為原位治理技術(shù)和異位治理技術(shù)兩大類。較早的底泥處理技術(shù)大都采用異位治理，即工程疏浚結(jié)合后期污染物治理工程。原位處理技術(shù)即在原地對底泥進(jìn)行修復(fù)，主要方法有底泥掩蔽、人工曝氣、植物處理及微生物處理技術(shù)[1]。

疏浚，即工程清淤，是掌握最早、使用最為廣泛的一種治理技術(shù)手段。相較于其他底泥技術(shù)，疏浚具有普遍的適用性，治理效果更直接、更高效。然而，由于機(jī)械清淤過程中底泥受到擾動發(fā)生再次懸浮，導(dǎo)致底泥中的污染物向水體擴(kuò)散。另外，底棲生物的生存環(huán)境也遭受了破壞，導(dǎo)致水體生態(tài)鏈的斷裂，水生態(tài)系統(tǒng)喪失了自我調(diào)節(jié)與修復(fù)的能力。疏浚工程底泥可能會因?yàn)樗w污染物的增多與水生態(tài)系統(tǒng)的免疫力的下降導(dǎo)致水體水質(zhì)的進(jìn)一步惡化。當(dāng)?shù)啄嘤捎谧陨矶拘曰蛭：π孕枰M(jìn)一步處理時，治理成本大幅增加，且極易造成二次污染。

底泥掩蔽技術(shù)指的是在受污染底泥表面鋪設(shè)一層或多層附有有機(jī)顆粒、具有強(qiáng)吸附性的覆蓋材料，阻隔底泥向上覆水體輸送污染物質(zhì)，使污染物質(zhì)與水體相對隔離，從而降低或消除內(nèi)源污染。底泥掩蔽技術(shù)可以有效地制底泥的再懸浮，防止污染物的運(yùn)移，從而降低水體的污染程度，與疏浚技術(shù)相比其優(yōu)勢在于：①成本低；②工程量小，易于操作；③可以有效避免二次污染。底泥掩蔽技術(shù)的缺點(diǎn)同樣明顯，它雖然可以有效的控制污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，但并未真正意義上的消除底泥污染。另外，如若不采取其他措施降低或控制水體中污染物質(zhì)的量，又會有新的污染底泥層形成[2]。

圖1 河道淤泥清理圖

河道治理初期，人工曝氣技術(shù)的目的是增加水體的溶氧量，抑制厭氧細(xì)菌的活性，提高好氧菌的活力，加快有機(jī)物的分解速度。國內(nèi)外的大量工程實(shí)踐表明曝氣增氧不但可以改善水體質(zhì)量，還可以使上層底泥還原性物質(zhì)得到氧化與降解，使其表層成為以兼性菌為主的環(huán)境，為好氧菌群的生長提供必要條件。從根本上來說，人工曝氣技術(shù)應(yīng)該屬于間接利用微生物的治理技術(shù)。人工曝氣技術(shù)的局限性在于對底泥擾動較大，曝氣處理過程中，底泥顆粒的再懸浮現(xiàn)象嚴(yán)重，短時間內(nèi)上覆水體中污染物質(zhì)的含量可能急劇増加。水體面積較大時，需要大量氣裝置，購置成本與能耗成本高昂。對于非揮發(fā)性的污染物不適用。受地質(zhì)條件限制，不適合在低滲透率或高黏土含量的地區(qū)使用。

當(dāng)前利用生物方法處理底泥主要包括植物處理技術(shù)與微生物處理技術(shù)。其中水生植物處理技術(shù)，主要利用生長于底泥中的根或根狀莖，吸收底泥中的污染物質(zhì)或利用植物的分泌物完成或促進(jìn)部分污染物的分解與轉(zhuǎn)化。水生植物不僅可以幫助降低底泥中的污染物含量，植物體水中部分還可以吸收水體中的營養(yǎng)物質(zhì)與金屬離子，降低水體重金屬污染，預(yù)防水體富營養(yǎng)化。植物處理底泥技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好及無二次污染等突出優(yōu)點(diǎn)。修復(fù)時間長，對于深層污染的修復(fù)有困難，只能修復(fù)植物根系達(dá)到的范圍；由于氣候及地質(zhì)等因素使得植物的生長受到限制、存在污染物通過“植物-動物”的食物鏈進(jìn)入自然界的可能；生物降解產(chǎn)物的生物毒性還不清楚。水生植物對不同的金屬離子具有不同的吸收效率，科學(xué)挑選水生植物種類及其組合是保證處理效果的必要條件。而水生植物在污染水體中的成活率及富集重金屬離子植物秸稈的后期打撈處置工作成為水生植物處理底泥技術(shù)應(yīng)用的兩大障礙。目前經(jīng)過污染物修復(fù)的植物作為廢棄物的處置技術(shù)主要有焚燒法、堆肥法、壓縮填埋法、高溫分解法、灰化法、液相萃取法等[3]。

表1 污染河道底泥修復(fù)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)一覽表

微生物處理技術(shù)，主要利用微生物的生態(tài)調(diào)節(jié)作用，促進(jìn)有機(jī)污染物的分解，幫助水生態(tài)系統(tǒng)建立新的平衡。水體出現(xiàn)污染問題，根本原因在于水生態(tài)系統(tǒng)失衡。生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者未能協(xié)調(diào)統(tǒng)一，造成整個系統(tǒng)物質(zhì)的收支不平衡。受人類生產(chǎn)與生活活動的影響，大量重金屬離子與有機(jī)質(zhì)進(jìn)入水體，超出了水體的承受范圍，導(dǎo)致有害物質(zhì)的大量富集。微生物技術(shù)通過篩選或培育優(yōu)勢菌種，對特定污染物具有高效的分解清除作用，通過提高河道生態(tài)系統(tǒng)的分解能力，消減水體中富集的有害物質(zhì)，促使生態(tài)平衡的恢復(fù)。微生物具有種類多，生長周期短，具有較強(qiáng)的可塑造性等優(yōu)點(diǎn)，使得微生物技術(shù)具有成本低、見效快的優(yōu)勢。近年來，利用微生物治理污染河道底泥是河道治理研究的熱點(diǎn)，但由于受污染河道的污染物特征具有獨(dú)特性，單一類別的菌種或者固定的菌種組合往往不能達(dá)到理想的治理效果。外來菌種特別是基因工程簡的引入會否給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成負(fù)面影響，即微生物技術(shù)的安全性問題，一直是眾多水環(huán)境治理工作者慎用微生物技術(shù)的重要原因[4-6]。

2 小結(jié)

我國河流眾多，各污染河道自身?xiàng)l件及污染特征也各不相同，這就要求修復(fù)治理工作具有針對性，即一河一方案。針對污染河道特性，綜合利用各種治理技術(shù)，發(fā)揮各技術(shù)長處，達(dá)到更高效徹底的修復(fù)效果。