污染底泥原位修复技术研究

黑臭水体底泥原位治理技术研究摘要：在我国现阶段的城市中，污染非常严重，经常会有黑臭水体出现。

随着外源污染逐步得到有效控制，治理底泥内源污染已成为改善黑臭水体水质的关键，直接影响河道治理效果。

为了从根本上治理黑臭水体，必须控制河道底泥污染，防止水体返黑、水质反复恶化。

异地处理技术（如疏浚底泥）应用较广，但存在工程量大、治理费用较高、处置过程中存在二次污染、底泥后续处理困难等问题，而底泥原位治理技术具有治理费用低，对河道水体二次污染和河道治理效果好等优点，受到广泛关注，并逐渐成为底泥污染治理的研究热点。

针对城市黑臭水体处理现状，介绍了原位覆盖处理、化学处理以及生物修复3种黑臭水体底泥原位治理方法的机理和修复效果，以期为治理城市黑臭水体提供借鉴。

关键词：黑臭水体；底泥污染；原位治理；生物修复引言黑臭水体不仅严重影响了城市的水景观，给人带来不愉悦的观感；丧失水体功能性，抑制了人们的亲水和取水需求，同时还影响周围居民的身体健康，对人们的呼吸系统、循环系统、消化系统都有不良影响。

因此，解决城市河流的污染问题、恢复河流的生态和社会功能不仅关乎城市整体形象的提升，更是与居民健康和生活息息相关，是十分必要且迫切的。

1城市黑臭水体危害分析在探讨城市黑臭水体治理问题和相关技术前，我们首先需要明确黑臭水体的来源、构成，并且分析其造成的极大危害。

城市黑臭水体之所以会产生，其根源在于大量城市生活污水和工业废水被肆意排放，未经过相应处理。

这些水体中存在过量污染物质，而微生物在这些污染物中肆意繁殖，消耗大量氧气，水体逐渐呈现缺氧状态。

在这种条件下会进一步导致各种厌氧微生物的繁殖，这会使得水体中有机物迅速腐烂随之发酵，这就会产生很多氨气，硫化氢及甲烷等具备恶臭的有毒有害气体，这也是水体臭味的来源。

而水体中的金属离子又会进一步和水体中存在的硫离子发生反应，生成FeS或MnS这些黑色物质，这便是我们看到水体呈黑色的造成原因。

城市黑臭水体无论是对自然环境还是人们的生活环境都具备极大危害。

污染沉积物原位和异位修复方法概述引言随着工业化和城市化的迅猛发展，环境污染问题日益凸显，其中污染沉积物的治理成为当前亟待解决的重要环境挑战之一。

污染沉积物包括水体、土壤和底泥中富集的各类污染物质，其修复涉及原位和异位两大主要方法。

本文将对这两种方法进行概述，旨在为环境科研人员、决策者和从业者提供参考。

一、污染沉积物的成因和影响污染沉积物主要来源于工业排放、城市污水、农业活动等，其中富集的有机物、重金属、化学物质等对生态系统和人类健康构成潜在威胁。

这些污染物在沉积物中长期富集，形成“污染库”，难以自然降解，对水生生态系统和土壤质量造成长期危害。

二、原位修复方法原位修复方法是指在污染沉积物原位（即未移动）进行治理的一类技术手段。

常见的原位修复方法包括生物修复、化学修复和物理修复。

生物修复生物修复是通过引入或激活具有降解污染物能力的微生物来实现沉积物的修复。

生物修复技术包括微生物降解、植物修复等。

微生物降解利用微生物代谢作用将有机物降解为无害产物，而植物修复则通过植物的吸收、蓄积、转移等过程来修复土壤和水体。

化学修复化学修复主要利用化学物质改变沉积物中有害物质的化学性质，使其转变为稳定或难溶的形态。

固化剂的添加可以固化重金属，降低其溶解性，从而减缓污染物的扩散。

物理修复物理修复通过物理手段改变沉积物的结构或性质，以减轻或消除污染。

常见的物理修复手段包括超声波、电动修复等。

超声波可以改变污染物的分布，促使其向水体中释放，电动修复则通过电场促使污染物向阳极或阴极迁移，从而实现修复效果。

三、异位修复方法异位修复是指将污染沉积物从原位搬迁到其他地点进行治理的方法。

这种方法常用于污染物太过复杂或难以在原位进行修复的情况，需要在其他地方进行处理。

挖掘和填埋挖掘和填埋是异位修复的一种常见方法，通过将污染沉积物挖掘出来，然后运输到指定的场地进行填埋。

这种方法适用于有机物和重金属等对环境危害较大的污染物。

热解和气相萃取热解和气相萃取是通过高温处理沉积物，使污染物挥发或转化为气态，然后通过气相萃取的方式进行处理。

原位底泥修复工程方案一、前言随着城市化进程的加快和工业化的发展，水体环境受到了愈发严重的污染。

底泥是水体中的一种重要生态环境，其质量直接影响着水体生态系统的健康。

底泥污染不仅危害着水生生物的生存，还可能对人体健康造成潜在的危害。

因此，进行底泥修复工程对于改善水体环境的质量，维护生态平衡至关重要。

本文将以某城市的R河为例，提出了一种原位底泥修复工程方案，着重介绍其工程背景、目标和原理，同时结合具体的施工方案，基于现有的技术和经验，希望为类似项目的实施提供参考。

二、工程背景R河是该城市的一条重要支流，水质在过去几年中逐渐恶化。

据监测数据显示，R河的底泥中含有大量的重金属和有机污染物，直接危害了周边居民的生活健康，并且威胁到了水生生物的生存环境。

因此，政府决定对R河进行底泥修复工程。

三、工程目标1.减少底泥污染对周边水体的污染和生态的影响。

2.提高R河的水质，恢复水生生物的种群和生态平衡。

3.为周边居民提供清洁、健康的生活环境。

四、底泥修复原理底泥修复是指通过技术手段，将污染物从底泥中去除或降解，达到修复水体环境的目的。

其原理主要包括物理方法、化学方法和生物方法。

1.物理方法：包括吸附、沉淀、过滤等通过物理手段去除底泥中的污染物。

2.化学方法：通过化学分解、还原、氧化等手段，使底泥中的污染物发生变化，转化为无害物质。

3.生物方法：通过微生物的作用，降解底泥中的有机物，减少污染物的浓度。

本次底泥修复工程将综合使用以上三种方法，通过不同的技术手段，全面清理和修复R河的底泥污染。

五、底泥修复工程方案1.前期调查在进行底泥修复工程之前，需要对R河的地理环境、水质情况和底泥特性进行全面调查。

包括采集底泥样品，测定其含水率、孔隙度、有机质含量、重金属和有机污染物的种类和浓度等。

2.污染源控制分析调查结果，确定了土壤中的重金属成分的来源。

并开始了治理污染源工作。

在工程实施中要严格遵守环保标准，确保修复事件后不再释放这些有害物质。

城市河道底泥污染物特性及修复技术分析【摘要】城市河道底泥是城市生活和工业活动中排放出的污染物在河道中沉积形成的。

本文通过对城市河道底泥污染物的来源、特性和修复技术进行分析，旨在探讨如何有效修复城市河道底泥污染问题。

研究发现，城市河道底泥中的污染物主要来源于城市污水、工业排放等，包括重金属、有机物等多种有害物质。

针对底泥污染特性，研究了底泥的含量、分布、毒性等情况，为后续修复技术的选择提供了依据。

在底泥修复技术方面，研究了物理、化学以及生物方法，比较了各种技术的优缺点。

对城市河道底泥污染物特性及修复技术进行了综述，同时展望了未来研究方向，为解决城市河道底泥污染问题提供了参考。

【关键词】城市河道底泥、污染物、特性、修复技术、分析、研究、底泥来源、综述、未来方向、结论、河道、环境保护、水质改善1. 引言1.1 研究背景城市河道底泥污染是城市水环境中普遍存在的问题，对城市水质和生态环境造成了严重影响。

随着工业化和城市化进程的加快，城市河道底泥污染问题逐渐凸显出来。

底泥中富集了大量的重金属、有机物和其他各类污染物，对水质和生物的影响巨大。

底泥污染还可能造成河道水生态系统的破坏，降低水体生态功能，甚至危害人类健康。

需要深入研究城市河道底泥污染物的特性和来源，探讨有效的修复技术，以保护城市水环境和生态系统的健康。

本研究旨在分析城市河道底泥污染物的组成、特性和来源，探讨底泥修复技术的现状和发展趋势，为城市水环境的保护和修复提供科学依据和技术支持。

通过这些努力，有望改善城市河道水质，恢复水生态系统，实现城市水环境的可持续发展。

1.2 研究目的城市河道底泥污染物特性及修复技术分析的研究目的主要包括以下几个方面：通过分析城市河道底泥中的污染物种类、含量和分布规律，探讨其对水环境的影响及潜在风险，为制定有效的底泥污染防治措施提供科学依据。

研究底泥污染物的特性，包括其物理化学性质、生物毒性等方面，探讨底泥污染物对水体生态系统的影响机制，为寻找有效的底泥修复技术提供理论支持。

受污染底泥原位修复技术研究进展作者：王超陈亮廖思红来源：《绿色科技》2014年第11期摘要：介绍了受污染底泥原位覆盖技术、原位生物修复技术、原位化学修复技术的研究进展，提出了底泥原位修复技术联合应用的建议。

关键词：底泥；原位修复技术；进展1引言当前，国民经济飞速发展，城市规模不断扩大，城镇人口急剧增加，但大多数地区的环境基础设施建设却严重滞后，导致排入河流及湖泊的工业废水、生活污水及固体废物大幅增加，引起河流湖泊水质严重恶化，其中甚至出现了季节性和常年性水体黑臭现象。

研究表明进入河流湖泊的污染物中只有1%以下的污染物能溶解于水中，99%以上的污染物会沉积在河流湖泊的底泥中[1]。

因而，底泥淤积了大量的耗氧性物质、重金属污染物、持久性有机污染物和N、P营养盐等并缓慢而持久的向水体、水生生物体释放[2]，导致水体的二次污染，严重威胁水生生态环境及人类健康。

因此，要从根本上解决河流湖泊的污染问题，不仅仅是要从源头上切断污染源，更重要的是要修复受污染底泥。

根据处理过程中是否需要移动底泥，可将底泥修复技术分为原位修复和异位修复两大类。

由于异位修复技术需要挖掘出受污染的底泥并寻找场地进行堆放和处置，工程量巨大且花费不菲，而且很容易造成二次污染，所以底泥原位修复技术受到越来越多的重视[3]。

本文对近年来受污染底泥原位修复技术的研究进展进行了简要综述。

2原位覆盖技术原位覆盖技术不需要移动底泥，直接采用砂石、粉尘灰、炉灰渣、人工合成物等材料在底泥上方形成一层或多层覆盖物，从而阻止底泥与上覆水的接触，防止受污染底泥中的有害物质扩散到水体中。

最早的底泥原位覆盖技术是美国于1978年首先使用[4]，在流动性不大的水体中采用沙土覆盖的的方式，随后推广到其他国家。

实验证明，原位覆盖技术能够有效阻止底泥中的耗氧性物质、重金属污染物、持久性有机污染物和N﹑P营养盐等进入水体[5，6]，对水质改善具有显著作用。

原位覆盖技术适用于多种污染类型的底泥，成本低廉，便于施工，应用范围较广[7]。

科技成果——毒害性有机物和重金属复合污染河涌底泥原位修复技术技术开发单位广东省微生物研究所适用范围流域污染防治成果简介针对河涌在截污后仍出现以内源（底泥）污染为特征的黑臭问题，本技术利用微生物生态学原理建立以土著微生物呼吸调控与功能微生物定向强化为核心，集成微孔曝气、人工湿地等水污染治理和生态修复工程，有效提高河涌污染净化能力，解决珠三角河涌黑臭污染的问题。

本技术的创新点在于利用微生物呼吸耦合污染物降解转化原理定向强化功能微生物达到底泥污染物去除的效果，最终通过内源污染的消除，达到水体净化的目标。

应用情况本技术于2010年至2012年在佛山市顺德区容桂街道中心城区河涌（文华市场-文塔公园内河段）实施示范工程，工程段全长约4.2km，运行28个月，工程区段内黑臭现象明显改善。

技术效果本技术在现场示范工程实施3个月后，工程区段内黑臭现象即得到明显改善，水相透明度达50cm以上；溶解氧、高锰酸钾指数、生化需氧量、氨氮和总磷等指标削减50%以上，分别达到2、16、4、0.8和0.2mg/L，底泥中总多环芳烃和总多溴联苯醚降解率达到63%（原1216μg/kg）和41%（原171μg/kg），铜、铅、铬、锌等重金属向残渣态（稳定形态）转化明显。

市场前景城镇区域黑臭水体不仅给群众带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生活的突出水环境问题。

当前面对黑臭水体修复问题未有深刻的认识，在严峻的问题和艰巨的目标下，黑臭河治理主体的市场空间和关注度也被相应放大。

我国地级市及其建成区估计有1000个，每个区平均20条中小河道，每条河道平均2000万投入计，到2020年全国黑臭水体治理市场规模上千亿，黑臭水体治理市场空间广阔。

黑臭水体治理市场扩增，也在业内掀起了新一轮对黑臭水体治理技术的探讨。

针对珠三角密布的黑臭河网系统以及电子电器生产所造成的毒害性有机物和重金属复合污染特征，本技术将能响应河涌修复市场的迫切需求。

知识产权情况授权专利2项：多环芳烃类化合物污染沉积物的原位修复剂及其修复方法，ZL2013104615621；一种修复黑臭河道底泥的环保型硝酸钙缓释颗粒及其制备方法，ZL201610316764。

重（水）：可生物降解的河道底泥原位修复结构体关键技术研发一、领域：资源与环境技术—水污染控制技术二、主要研发内容:（一）河道底泥修复结构体构造技术研发；（二）结构体对河道底泥再悬浮的防治效果研究；（三）结构体对底泥营养盐释放的抑制作用研究；（四）结构体对底泥有机物消解的影响规律研究；（五）可生物降解的结构体应用于典型河道污染底泥原位修复技术应用。

三、项目考核指标（项目执行期内）:（一）经济指标：实现销售收入≥1000万元。

（二）学术指标：申请专利≥6项，其中发明专利≥2项；发表论文≥3篇。

（三）技术指标：1.形成1套完整的技术体系，并应用于河道修复工程；2.提出1套完整且行之有效的工艺流程；3.提出新型材料制作的河道底泥原位修复结构体设计指标体系。

四、项目实施期限：2年五、资助金额：不超过500万元重（水）：近岸海域微塑料毒性机理与生态修复关键技术研发一、领域：资源与环境技术—水污染控制技术二、主要研发内容:（一）深圳市近岸海域微塑料与常见污染物的相关性、迁移转化规律及其毒性机理研究；（二）针对近岸海域微塑料污染复合生态修复系统构造；（三）典型近岸海域进行现场实验。

三、项目考核指标（项目执行期内）：（一）经济指标：实现销售收入≥1000万元。

（二）学术指标：申请发明专利≥6项；发表论文≥5篇。

（三）技术指标：1.阐明近岸海域微塑料污染现状、与常见有毒有害物质的相关性、迁移转化规律和毒性机理;2.开发高效降解微塑料的功能微生物菌群≥2个;3.研发生态修复技术方案≥2套，并获得最优运行参数;4.典型近岸海域现场试验面积≥1000m2，示范区的海水水质指标达到《海水水质标准》(GB3097-1997)Ⅱ类标准；四、项目实施期限：2年五、资助金额：不超过500万元重（水）：溯源机器人及预警系统关键技术研发一、领域：资源与环境技术—环境监测及环境事故应急处理二、主要研发内容:（一）满足不同水域及涵管环境下，溯源机器人技术研发，实现污染源准确定位；（二）基于溯源机器人传输的数据和图像，结合大数据和云计算等手段实现数据分析与处理；（三）满足城市近岸海域污染物需求的专家诊断系统研发；（四）研发基于物联网技术的客户端预警软件。

地表水体底泥氮磷污染原位控制技术及相关机理研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，大量氮、磷等营养物质通过各种途径进入水体，导致水体的富营养化问题日益严重。

底泥作为水体的重要组成部分，其氮、磷污染问题更是引起了广泛关注。

底泥中的氮、磷污染物在适宜的环境条件下会重新释放到水体中，加剧水体的富营养化程度，破坏水生生态系统。

因此，开发有效的底泥氮磷污染原位控制技术对于改善水质、保护水生生态具有重要意义。

本文旨在深入研究地表水体底泥氮磷污染的原位控制技术及相关机理。

通过对国内外相关文献的综述，分析底泥氮磷污染的现状、来源及释放机理，探讨不同原位控制技术的优缺点及适用条件。

在此基础上，通过实验研究和理论分析，评估各种原位控制技术在减少底泥氮磷释放、改善水质方面的效果，揭示其内在作用机制。

结合具体工程实践，探讨原位控制技术在实际应用中的可行性及存在问题，为底泥氮磷污染的有效治理提供理论支持和技术指导。

本文的研究内容不仅有助于深入理解底泥氮磷污染的成因及释放规律，也为开发高效、环保的原位控制技术提供了科学依据。

本文的研究结果对于指导水环境治理实践、保护水生态环境、促进可持续发展具有重要意义。

二、底泥氮磷污染现状及其环境影响底泥作为水体的沉积物，是水生生态系统中不可忽视的一部分。

然而，近年来，由于人类活动的加剧，大量的氮、磷等营养物质通过各种途径进入水体，进而沉积在底泥中，导致底泥氮磷污染问题日益严重。

底泥氮磷污染的主要来源包括农业面源污染、城市生活污水和工业废水等。

其中，农业面源污染是最主要的来源之一，过量的化肥和农药使用导致大量氮磷通过径流和渗流进入水体，进而沉积在底泥中。

城市生活污水和工业废水也是底泥氮磷污染的重要来源，这些废水中含有大量的氮磷营养物质，未经处理或处理不当直接排入水体，同样会导致底泥氮磷污染。

底泥氮磷污染对水生生态系统和人类健康产生了深远的影响。

氮磷等营养物质在底泥中的积累会导致水体富营养化，进而引发藻类大量繁殖，形成水华或赤潮，严重影响水体的生态平衡。

黑臭河道底泥的原位覆盖修复技术1 背景随着城市化的推进，近年来我国河道污染问题日益突出，经常会有黑臭水体出现。

随着外源污染逐步得到有效控制，治理底泥内源污染已成为改善黑臭水体水质的关键，直接影响河道治理效果。

河道底泥是水中各种污染物的主要聚集场所，其中含有大量的污染性物质，特别是致病(癌)、破坏生态的持久性的难分解有机物、严重超标的重金属离子。

这些有害物质经过食物链的累积和扩大效应，将会影响人类的健康，破坏自然环境和生态系统。

此外，水体富营养化的解决关键也仍与底泥密切相关。

为例从根本上治理黑臭水体，必须控制河道底泥污染，防止水体返黑、水质反复恶化，污染底泥的治理已刻不容缓，势在必行。

黑臭河道底泥的处理技术按处理位置的不同可分为异位修复技术和原位修复技术。

异地处理技术（如疏浚底泥）应用较广，但存在工程量大、治理费用较高、处置过程中存在二次污染、底泥后续处理困难等问题，而底泥原位治理技术具有治理费用低，对河道水体二次污染和河道治理效果好等优点，受到广泛关注。

目前，在国外原位覆盖技术治理黑臭河道已经运用得十分成熟，但在国内技术体系尚未完善，原位覆盖技术对于我国来说仍然为一项卡脖子的技术。

针对城市黑臭水体处理现状，本文将介绍国外最新的河道底泥原位覆盖技术，探讨新型原位覆盖材料在黑臭河道治理中的应用价值。

2 黑臭底泥危害分析黑臭底泥的污染状况通常分为重金属污染底泥、营养盐污染底泥和有机污染物底泥以及挥发性有毒气体等四类。

2.1 重金属污染现状重金属污染底泥主要指底泥中含有常量重金属及微量重金属，常量重金属通常为铁和锰等; 微量重金属如汞、镉、铅、锌、铜、铬、镍等。

底泥中的重金属具有难降解性、生态毒性和可累积性质等特征。

进入水环境的重金属主要通过吸附、离子交换、沉淀等作用迁移至河床表层底泥中。

河流底泥中有重金属与不同载体相结合，以多种形态存在，大致有可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和金属残片等。

微生物原位修复黑臭水体底泥的实验方案一、实验目的本项目通过调研拟计划采用本源微生物菌剂、NL浓缩多酶生物催化剂等技术对东莞水口排洪站污水、底泥进行处理，项目实施之前通过水缸模拟实验，分别研究其对水质净化和底泥削减效果，为黑臭水体治理提供技术支撑。

二、实验材料与场地1、试验材料（1）实验试剂本源微生物菌剂、NL浓缩多酶生物催化剂（2）实验材料实验底泥和原水来自水口排洪站。

（3）采样点的布置采样点位置布置有多种方式，基本可分为随机性采样和针对性采样两种。

本次选择采用聚集采样法，在岸边污染浓度超标区域，分别采集水样和底泥样品。

2、试验装置试验所用装置是由２个高为100cm、直径为20cm的自制有机玻璃柱叠加而成，２个有机玻璃柱上均设置３个不同高度的取样阀门装置示意图如下所示：图1. 实验装置示意图3、实验场地实验场地初步定于产业园区内。

三、实验方法将黑臭河道的底泥和上覆原水剔除石块、树叶等后加入有机玻璃柱（总高度200cm），每个装置底部均加入74cm厚度的河道黑臭底泥，并在底泥上部加入106cm深度的黑臭原水。

为模拟底泥污染现场的低光照与低溶氧的环境条件，玻璃缸四周用锡箔纸包裹，顶部用半透光塑料板遮盖。

试验过程中由于水质检测取样及蒸发等因素会导致上覆水减少，因此需注意及时补充上覆水，补充用水来自同一河道。

通过设置实验组和对照组考察不同微生物制剂对水质净化和底泥的削减效果，具体设置方法如下：（1）本源微生物菌剂根据文献，本源微生物菌剂采用以下投加方案，浓度梯度设置如下：表1. 本源微生物菌剂底泥修复实验设置本源微生物菌剂空白组实验组1 实验组2 实验组3 实验组4投加量（mg/L）0 2.5 5 10 10 曝气方式否否否否是（2）NL浓缩多酶生物催化剂NL浓缩多酶生物催化剂采用以下方案，浓度梯度设置如下表2. NL浓缩多酶生物催化剂底泥修复实验设置NL浓缩多酶生物催化剂空白组实验组1 实验组2 实验组3 实验组4 投加量（mg/L）0 2.5 5 10 10曝气方式否否否否是（3）混合试剂混合试剂浓度梯度设置如下：表3. 混合试剂底泥修复实验设置编号本源微生物菌剂（mg/L)NL浓缩多酶生物催化剂（mg/L)曝气方式空白组- - 否实验组1 2.5 2.5 否实验组2 2.5 2.5 是实验组3 5 5 否实验组4 5 5 是进行为期60天的实验，每天监测水体中溶解氧、温度、pH及底泥厚度。