底泥部分
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河道底泥污染成因及治理技术现状简析摘要:黑臭河道污染修复技术一直以来都是环境水体治理的难题,河道底泥作为水体污染的内源,其治理方式愈发受到国内外学者的关注。
本文对河道底泥污染成因进行了分析,探讨了河道底泥污染形成机理及污染物传质过程,总结了近年来国内外环境学者对河道底泥原位治理技术研究的主要成果,以期为寻找出符合我国国情的环境友好型、高效经济的底泥原位治理技术提供理论依据。
关键词:黑臭河道;底泥;污染成因;原位治理;1引言河道作为城市水源的主要承载体,具备多种生态调节功能,但随着城镇化进程的扩大发展,城市人口增加,水污染治理措施和设备处理效果滞后,导致许多城市的河道直接成为工业、农业和生活污水排放的主要渠道和场所。
大量高浓度废水排入河道并在底泥中形成淤积,形成严重的内源污染。
底泥与上覆水体不断进行污染物的迁移、传质,对生态环境和居民健康造成极恶劣的影响,故需要采取相应措施进行治理。
本文综合了近年来底泥原位治理的方法与手段,并结合国内外底泥修复应用实例,以期为工程实践中寻找适用于不同类型河道的底泥修复方法提供理论支撑。
2 河道底泥污染成因在1979年Lazaro指出,河流的“黑臭”现象是水体中的有机物质被微生物厌氧消化分解产生硫化氢、氨等恶臭气体的一种生物化学现象。
底泥内源污染是导致城市河道出现“黑臭”现象的根本原因,形成沉积物内源污染的主要原因可归结为以下两点:(1)水体污染物向底泥沉积。
研究发现河道黑臭现象是由于农业废水、生活污水、工业废水、雨水径流等众多污染源所形成的交叉污染所造成。
当水体中污染物过多,超过河道生态系统自净能力所承受的污染负荷时,污染物会通过自然沉淀、沉积逐渐形成污染底泥。
这些污水中含有大量腐殖质、营养盐、有毒有害以及放射性物质,其中工业废水中排放出的铁、锰等重金属离子,易与水中的硫结合成容易被氧化的FeS , MnS等致黑物质,部分沉入底泥,是底泥发黑的关键成因。
(2)底泥自身污染物迁移—转化。
底泥治理方案底泥是水体中沉积的泥沙颗粒,经常会积聚在湖泊、河流和水库的底部,导致水质污染和生态环境问题。
为了解决底泥问题,制定一个科学有效的底泥治理方案至关重要。
本文将介绍一种可行的底泥治理方案,旨在提供对底泥治理工作的实施原则和具体操作方法。
一、底泥调查和监测在制定底泥治理方案之前,需要对水体中的底泥进行调查和监测。
通过采集底泥样品进行分析,可以了解底泥的组成、含量以及可能的污染源。
同时,监测底泥中的重金属和有机物等污染物的浓度,评估治理效果和风险。
二、底泥处理技术选择根据底泥的性质和污染情况,选择相应的底泥处理技术。
常见的底泥处理技术包括物理处理、化学处理和生物处理等。
1. 物理处理技术物理处理技术主要利用物理方法去除底泥中的污染物。
例如,利用沉淀和过滤等过程将底泥中的固体颗粒和悬浮物分离出来。
这些方法通常适用于颗粒较大的底泥和浓度较高的污染物。
2. 化学处理技术化学处理技术主要通过添加化学药剂改变底泥中污染物的性质,从而使其转化为易于去除的形式。
例如,利用絮凝剂将底泥中的悬浮物和胶体物质聚集成较大的颗粒,通过沉降或过滤将其去除。
3. 生物处理技术生物处理技术基于生物学原理,利用特定的微生物对底泥中的污染物进行降解和转化。
例如,利用特定的细菌和藻类可以降解底泥中的有机物和一些污染物,达到净化水体的目的。
三、底泥处理工程操作在确定了底泥处理技术之后,需要进行底泥处理工程的实施。
以下是底泥处理工程的具体操作步骤:1. 底泥挖掘和清理首先,需要对水体中的底泥进行挖掘和清理。
可以利用挖掘机和吸泥船等设备将底泥抽取到岸边,并进行初步的分离和过滤。
2. 底泥处理设施建设根据选择的底泥处理技术,建设相应的处理设施。
例如,如果采用物理处理技术,需要建设沉淀池和过滤装置;如果采用化学处理技术,需要建设加药系统和絮凝池;如果采用生物处理技术,需要建设生物反应器和氧化池等。
3. 底泥处理过程将挖掘清理得到的底泥送入处理设施进行处理。
河道底泥环保疏浚技术与处理措施摘要:城市化快速推进,城市人口快速增加,城市河道污染问题也变得愈发严重,特别是河道底泥沉淀物更为凸显。
在开展河道底泥治理时,多运用底泥疏浚这一技术。
随着环保呼声的日益高涨,环保疏浚开始进入人们的眼帘,其不同于传统的物理疏浚,而是在确保环境效益的基础上,将底泥污染物彻底清除,避免出现二次污染。
具体疏浚方案需要结合底泥性质,受污染程度及水文特征等共同确定。
基于此,笔者重点就河道底泥环保疏浚技术与处理措施展开分析。
关键词:河道底泥;环保疏浚;处理措施河流是生态系统的重要组成部分,具有良好的景观效果和实际应用价值,是城市化建设的一部分。
然而,随着城市化进程的加快,大量的工业废水和生活污水没有得到有效处理并排入水体,对水生态环境和周围土壤、地下水造成严重污染,甚至影响到周围居民的饮用水安全。
沉积物作为水体的重要组成部分,积累了大量的污染物,特别是当外源污染得到有效控制时,沉积在沉积物中的氮、磷、重金属等污染物会从沉积物中再次释放到上覆水体中,对水体造成严重的污染。
因此,良好的底泥生态环境对控制水环境污染具有重要意义。
1河道底泥环保疏浚技术1.1常规的疏浚方式1.1.1干法清淤干式疏浚的原理是:先设置临时围堰,然后干式疏浚后将水完全排出。
在具体的疏浚过程中,主要是借助挖掘机和水力挖掘来完成疏浚工作。
采用挖掘机干式疏浚法的优点是方便,灵活性高,技术要求低,适应性强,不会增加底泥含水率,但特别有限,主要受天气影响;水力疏浚法主要是将泥浆洗净,再用泵送的方式将泥浆输送到岸场或泥浆池。
本方法的优点在于施工成本低,施工操作简单,但也存在增加底泥含水率和底泥处理成本的局限性。
1.1.2水下清淤这种方法的基本原则是:在船舶上装一台清淤机械,把船舶作为建筑平面进行表面清理,然后用水泵将海底沉积物输送到岸边的码头。
海底淤积的方法有:绞吸式挖泥船和耙吸式挖泥船。
在绞吸挖泥机作业时,首先利用绞车将淤泥排出,将淤泥变为淤泥;然后用泵抽将淤泥输送到排泥区;而在耙式挖泥机的具体作业中,则采用大型自航、装仓式挖泥机进行清理,该机型配备了犁式挖土机和液压抽油机,首先将耙吸器置于河床底部,再利用抽油器进行抽水。
底泥监测方案1. 引言底泥监测是对水环境质量进行评估和监测的重要组成部分。
底泥是水体底部的沉积物,其中含有大量的有机质、无机物和微生物,对水体中的污染物具有吸附作用。
因此,底泥的污染状况直接关系到水体的生态安全和人类健康。
本文将介绍一种底泥监测方案,旨在为环境保护部门提供科学有效的底泥监测方法。
2. 底泥监测目标底泥监测的主要目标是评估底泥的污染程度,明确水环境中污染物的种类和浓度。
通过底泥监测,可以了解水体污染物的来源、迁移和转化过程,并为制定相应的污染防治措施提供科学依据。
3. 底泥采样方案3.1 采样地点的选择采样地点的选择应该充分考虑水体特征、流动条件和污染源分布等因素。
一般来说,采样点应选择在可能受到底泥污染的区域,如工业排污口、城市污水排放口等。
3.2 采样工具和方法底泥采样需要使用专用的采样器具,如底泥采样管。
采样前,应准备好清洁的采样工具,并将其消毒,以避免外源性污染。
在采样过程中,应采集足够量的底泥,并保证采样器具与底泥充分接触,避免采样过程中的氧化或微生物附着。
3.3 采样频次和数量底泥监测的频次和采样数量应根据具体情况进行确定。
一般来说,根据底泥的空间分布情况和污染程度的变化,确定采样点和采样频次。
采样时,应尽量采集多个不同深度和位置的底泥样品,以获取全面的监测信息。
4. 底泥样品处理和分析4.1 样品保存采集到的底泥样品应迅速进行保存和处理,以防止污染物的变化和丢失。
样品保存时,应避免阳光直射、高温和冰冻等不利条件,同时应尽量避免样品接触空气,以减少氧化作用。
4.2 样品制备底泥样品制备包括样品的干燥、研磨和过筛等步骤。
样品的干燥可以采用自然干燥或低温干燥的方法,以保持样品的原始结构和污染物的稳定性。
干燥后,样品可以进行研磨和过筛,以获得均匀的颗粒大小。
4.3 污染物分析底泥样品中常见的污染物包括重金属、有机污染物和营养物等。
对于污染物的分析,可以采用化学分析、生物监测和物理分析等方法。
底泥中营养物质及其他污染物释放机理综述底泥中营养物质及其他污染物释放机理综述水体底泥(沉积物)污染,是世界范围内的一个重要环境问题。
其污染物主要通过大气沉降、废水排放、水土流失、雨水淋溶与冲刷进入水体,最后沉积到底泥中并逐渐富集,使底泥受到严重污染。
欧洲莱茵河流域、美国的大湖地区、荷兰的阿姆斯特丹港口、德国的汉堡港等底泥的污染均十分严重一旦河流湖库水体环境发生变化,沉积在底泥中的氮磷营养元素、重金属和难降解有机物会重新释放出来进入水体,影响上覆水体的水质,形成二次污染。
此外,底泥又是底栖生物的主要生活场所和食物来源,污染物质可直接或间接对底栖生物或上覆水生物产生致毒致害作用,并通过生物富集、食物链放大等过程,进一步影响陆地生物和人类健康1底泥中氨氮、磷释放机理沉积物中磷和氮化合物的循环主要由3部分组成:①营养盐溶解态和颗粒态之间的转化循环;②溶解态和水生植物之间的交换;③沉积物中营养盐与溶解态、颗粒态以及水生生物之间的吸收、吸附、溶出、上卷再悬浮、生物吸附以及死亡后的回归等。
1.1底泥中磷释放的研究情况磷的释放与水温、pH值、溶解氧有关。
水温升高,沉积物中的微生物活性增强,底栖生物活性加强,提高了生物扰动作用和沉积物有机物的矿化速率,促使有机磷向无机态磷转化,将不溶性磷化物转化为可溶性磷,从而促进沉积物中内源磷的释放;水体中pH值会影响磷的赋存形态。
水体呈中性时磷释放最小;偏酸性时,磷主要以H2PO4形态存在,镁盐、硅酸盐、铝硅酸盐以及氢氧化铁胶体都参与对磷的吸附,此时沉积物吸附作用较大,也不利于沉积物内源磷的释放;水体偏碱性时,则以H2PO4的形态存在,pH小于10.07,TP的最大释放量基本没有变化,pH大于10.07,TP的最大释放量急剧增加;一般认为在厌氧状态下,沉积物更容易向水体释放磷。
当水体溶解氧下降,出现厌氧状态时,此时水—土界面氧化还原电位低,Fe3+被还原成Fe2+,胶体状的氢氧化铁变成可溶性的氢氧化亚铁,使磷酸根脱离底泥进入间隙水,进而向上覆水扩散。
底泥质量评价报告模板一、背景底泥是河流、湖泊、沿海等自然水体的重要底部沉积物,具有独特的物理、化学和生物学特性。
底泥的质量直接影响到自然水体的水质和水生态环境,也对人类的生产、生活产生了重要影响。
为了保障水生态环境和人员健康,需要对底泥质量进行科学准确的评价。
二、评价指标底泥质量评价的指标包括物理指标和化学指标两大类。
物理指标主要包括颗粒度、密度、含水率、孔隙度等;化学指标主要包括有机质、重金属、营养物质等。
1. 颗粒度颗粒度是指底泥中不同粒径的颗粒分布情况。
底泥颗粒度大小的变化会对水体流态有影响,同时也会对水体中物质的转化和储存产生重要影响。
底泥颗粒度评价包括粒径分布、中值、偏度等指标。
在底泥质量评价中,颗粒度分布的规律对于底泥质量的评价和水深的选择非常重要。
2. 有机质有机质是底泥的一种重要组成部分,直接影响到底泥中微生物的分布和生长,对水体生态环境和生命活动有很大影响。
主要指标包括总有机碳、水解性有机碳、总有机氮等。
3. 重金属重金属是一种化学污染物质,对水生态环境和人类健康具有较大的危害。
底泥中重金属主要来源于人类活动,包括工业废水、城市垃圾带来的重金属离子和沉积在底泥中的微小颗粒。
常见的重金属污染物主要包括铅、汞、铬、铜等。
4. 其他指标底泥的评价指标还包括营养物质和其他化学成分,如硫酸盐、氨氮、总磷、总氮等。
三、底泥质量评价方法底泥质量评价方法根据不同的指标和目的有所不同。
根据评价的目标和侧重点,底泥质量评价方法可分为定性和定量两种方法。
1. 定性评价定性评价方法是以底泥质量评价的总体状况为判断依据,通常采用颜色、香味和质地等方面进行综合评判。
这种方式可以对底泥质量进行初步的判断,但准确度较低。
2. 定量评价定量评价方法是以具体的指标参数参加判断,采用实验室测试或野外采样测试方式进行。
这种方法准确度较高,但成本较高。
四、底泥质量评价报告底泥质量评价报告应包括以下内容:1. 采样点位报告中需要明确底泥采样的位置和采样方式,包括采样点位、采样方法、人员和时间等相关情况。
底泥处置控制措施引言底泥是指河流、湖泊、池塘等水体底部的沉积物,它包含了各种有机物和无机物。
随着城市化进程的不断加快,水体的底泥污染问题也变得越来越突出。
底泥中的有害物质对水质和生态环境造成了一定的影响,因此需要采取相应的措施进行底泥的处置和控制。
本文将重点介绍底泥处置的控制措施。
底泥的分类和特性底泥按来源可以分为自然底泥和人工底泥两大类。
自然底泥主要由河流流载物质以及水中浮游生物残体、泥藻等组成;人工底泥主要包括工业废水、生活污水以及农业排放物等。
底泥的特性包括含水量、有机质含量、重金属含量等。
了解底泥的分类和特性可以为底泥的处置提供指导依据。
底泥处置的控制措施控制措施一:物理处理物理处理是指通过物理手段对底泥进行处理。
常用的物理处理方法有沉砂池法、稀释法和在底泥上铺设防渗材料等。
其中,沉砂池法是将底泥放入专门设计的沉砂池中,利用自然沉降和重力作用,使底泥中的有害物质沉积在沉砂器中,从而实现底泥的分离和净化。
控制措施二:化学处理化学处理是指通过添加化学试剂,使底泥中的有害物质发生化学反应,从而达到净化的目的。
常用的化学处理方法有氧化法和还原法等。
其中,氧化法是通过添加氧化剂,使底泥中的有机物氧化分解,从而降低有机物含量;还原法是通过添加还原剂,使底泥中的重金属离子还原成低毒低溶性物质,从而减少对水环境的污染。
控制措施三:生物处理生物处理是指利用生物(如细菌、藻类等)对底泥中的有害物质进行降解和转化。
生物处理是一种环保、经济的底泥处理方法。
常用的生物处理方法有微生物降解法和植物吸收法等。
其中,微生物降解法是将底泥与特定微生物接种,通过微生物的代谢作用使有害物质转化为无害物质;植物吸收法是利用植物的根系吸收底泥中的有害物质,实现底泥的净化。
控制措施四:固化/稳定化处理固化/稳定化处理是指通过添加固化剂或稳定化剂,将底泥中的有害物质转化为无害且稳定的物质。
常用的固化/稳定化处理方法有水泥固化法和化学固化法等。
底泥处置的专项方案底泥处理是海洋环境保护的重要一环,因为底泥着生着大量生物,也汇集了海洋中的许多物质,因此底泥处置涉及到海洋保护、生态安全等重要问题。
本文将介绍底泥处置的专项方案,从底泥来源、处置方式及效果等方面进行讨论。
底泥来源底泥主要来源于海洋中的剧毒、有毒物质以及废水排放等。
其中,工业废水排放是底泥的主要源头,随着工业的迅速发展,对于底泥处理的需求也越来越大。
此外,海洋中各种生物的死亡和自然环境中的化学物质也会逐渐降解形成底泥,这些底泥也需要得到合理的处理。
底泥处置的方法底泥的处理主要可以采取化学处理、物理处理以及生物处理等方法,下面将逐一进行介绍。
化学处理化学处理主要是使用化学药品处理底泥,例如氢氧化钙、硫酸钙等。
这种方法能够较快地分解底泥中的有害物质,但需要注意的是化学药品也有一定的毒性,需要进行合理的防护措施。
物理处理物理处理主要是采用物理手段将底泥中的有害物质分离出来。
例如采用离心机将底泥中的固体物质和液体物质分离,可以有效地去除底泥中的有毒物质和其它危险化学物质。
生物处理生物处理主要是通过微生物将底泥中的有害物质进行分解。
这种方法对于处理工业废水中的底泥有一定的效果,同时也是一种相对环保的方法。
底泥处置的效果底泥处置的效果取决于底泥处置的方式以及底泥本身的性质。
目前,在化学处理、物理处理及生物处理等方法中,化学处理是最快捷的方法,也能够较大程度上去除底泥中的有害物质,但同时也会带来一定的环境污染。
物理处理虽然效率较低,但相对而言是一种更环保的处理底泥的方法。
对于工业废水中的底泥,生物处理方法虽然效果不如化学处理,但也是一种较为环保的底泥处理方式。
在底泥处置的过程中,需要注意对于处理底泥中的化学物质的毒性和危险性,同时也要进行充分的宣传和教育,让大众意识到底泥处理的重要性和必要性。
结论综上所述,底泥处置是维护海洋生态资源、保障海洋健康和提高海洋环境品质的重要措施。
处理底泥需要综合考虑底泥来源、处置方法以及处理效果等问题,选择适当的处置方法,采取科学合理的措施进行处理。
池塘养殖底质(一)
俗话说,养水要先养底。
底泥在整个养殖生态系统中具有十分重要的作用,它可通过吸收-释放机制来影响上覆水体。
但在养殖过程中,底泥因看不见摸不着而常常被忽略。
下面小编会通过连载方式带你详细了解底泥及其对养殖的影响。
池塘底泥的定义
沉积在池塘底部的有机物、腐殖质与土壤颗粒等混合而成的沉积物通常称为池塘底泥。
池塘底泥的作用
底泥在养殖生态系统中具有重要的地位,因为底泥中含有大量的营养物质,适合微生物与藻类的生长繁殖,且有利于水产动物的生长;对于施过肥的池塘,底泥还具有一定的保肥和缓冲水质的效果。
池塘底泥过多的危害
对于养殖多年的池塘来说,底泥积累过多,其负面作用更为显著。
淤泥内的有机物会大量消耗池底的氧气,且存在着许多寄生虫和致病微生物,当池塘水质变坏、酸性增加、环境恶化时,鱼类的抗病力下降,致病微生物会大量滋生蔓延。
导致鱼病的爆发流行,造成严重损失。
保持动态平衡很关键
水体和底泥之间存在着吸收和释放的动态平衡,当水体存在较严重污染时,一部分污染物能够通过沉淀、吸附等作用进入底泥。
当外源造成的污染得到控制后,累积于底泥中的各种有机和无机污染物通过与上覆水体间的物理、化学、生物交换作用,重新进入到上覆水体中,成为影响水质的二次污染源。
未完待续。
底泥部分
底泥一般系指江河湖库的沉积物,是自然水域的重要组成部分。氮,磷能通
过颗粒物吸附、沉淀、水生生物死亡沉积等方式蓄存在底泥中。在适当条件下,
氮和磷能从底泥中释放出来,为水生生物的生长提供必要的营养元素,进而加剧
水体的富营养化。有研究表明,厌氧条件是促使底泥释放氮磷的主要原因。因此,
改善底部水体的溶氧条件,对于修复受污染水体,改善水体的营养状况具有重要
的意义。
目前,世界上采用较多的供氧方式是对江河湖库的底部水体曝气充氧,这种
供氧方式需要为曝气设备提供机械动力,建设成本和维护费用较高,对于面积大、
水力条件复杂的江河湖库,其实际操作难以实现。因此,开发简便易行,成本低
廉的供氧技术具有重要的工程意义。H2O2 和CaO2均能与水反应产生氧气!具有
与曝气类似的供氧效果。
在控制外来污染源之后, 影响水库水质的一个重要因素就是底泥释放所产
生的二次污染。如果不对底泥进行处置, 单纯地净化上覆水无法达到治理水库
污染的目的。
底泥是有机物质的重要蓄积库和营养盐再生的主要场所,对水体中的各类污
染物质都具有较强的释放和吸附作用,其对上覆水中营养元素的“汇/源”效应,
对水体富营养化有着重要的影响。
随着富营养化问题的日益突出,水库外源污染的控制不断得到加强,但是内
源污染的释放依旧阻碍着水质恢复的进程,而且水库内源污染物的释出,类似于
非点源污染,释放面积大,释放时间、途径和释放量具有不确定性。
底泥是淡水生态系统的重要组分,在水生态系统中充当着“源”与“汇”的
角色,它不断地接纳水体中沉积下来的颗粒物质,又不断地向水体中释放营养,
在水生态系统的物质循环和能量流动过程中发挥着重要作用。底泥中各种营养物
质的不断积累会引起底栖生境的改变,对生存在其中的底栖生物产生重要影响。
此外,在某些水动力条件下,沉积的营养物质又会随着表层与底层水的混合而进
入上层水体,从而为浮游植物的生存提供必要的营养,因而可能引起或加重水体
的富营养化程度。以往对湖泊及海洋中底泥的研究已十分广泛,尤其是一些浅水
湖泊更易受风力等外界因素的干扰而导致底泥营养物质向上层水体释放,因而更
受关注。目前对水库特别是底泥的研究相对较少。
在外源污染得到有效控制,上游来水氮负荷较低的情况下,底泥内源氮释放
是造成总氮超标的主要原因。
目前对污染底泥的修复主要包括物理、 化学和生物修复方法,不同方法间
可相互结合应用到工程技术修复中。物理修复是借助工程技术措施来改变自然物
的物理性质。物理修复包括疏浚、引水和掩蔽等方法。从国内外的相关研究和
技术应用来看,物理疏浚技术虽然在一定程度上取得了较为明显的效果,但总体
来说成本高。此外,要求在疏浚过程中采取措施防止二次污染,对清除出来的污
染底泥进行安全处理处置。建设大坝、引水冲污则是国际上常用的一种方法,但
是该方法会改变河流的动力条件以及流量,影响内河航运,同时成本很高、工程
量大、建设周期长。掩蔽是一种原位修复技术,工程造价低,利用底泥污染物和
覆盖层之间的物理化学作用而达到修复效果,能有效防止底泥中的营养盐、难降
解有机物、重金属等污染物进入水体而造成二次污染。化学修复是利用化学制剂
与污染底泥发生氧化、还原、沉淀、聚合等反应,使污染物从底泥中分离或降解
的一种修复方法。添加零价铁对污染土壤和水体进行修复是近年来提出的一个较
新的概念,也逐渐成为国际上受较多关注的污染修复方法之一。生物修复是利用
生物体,主要是微生物的代谢活动来降解污染物,使环境中的污染物的毒性降低
或消除。对于微污染水源水库常采用原位生物修复,通过加入微生物生长所需营
养来提高生物活性或添加实验室培养的具有特殊亲合性的微生物来加快环境修
复,也可以利用底泥环境中原有微生物。
从去除原理来讲,加填料的反应器对氮的去除主要是填料的吸附和附着在填料上
的微生物对氮的降解作用。沉积物内原有的土著微生物附着在填料载体上,形成
微生物膜,对吸附在填料上的氨氮具有降解作用,从而有效的抑制了总氮的释放。
铁的三价络合物的覆盖隔离作用对氨氮起到了一定的去除效果。加硝化反硝化细
菌的反应器对于氨氮的去除基本在 20%以内,可能是由于水体中C/N 比较低,
富集的硝化细菌不适合在上覆水中生存,从而使其效果不是很明显。
底泥作为水生态系统的三大环境要素(水质、 水生生物和底泥)之一,承担着
接纳外源污染物和向水体中释放营养盐的双重功效,在水生态系统的物质循环和
能量流动过程中发挥着重要作用。底泥由大量的营养物质(氮、 磷、 有机质等)
组成,随着其不断的积累,不仅会对生存在其中的底栖生物产生重要影响,同时
其所固有的营养物质也会随着水体运动进入上层水体,使水体中氮、 磷等营养
盐浓度增加,加剧水体的富营养化程度和藻类水华暴发的机率。
物理修复
1.疏浚
当底泥中污染物的浓度高出本底值2-3倍,即认为其对人类及水生生态系统
有潜在危害时,则要考虑进行疏浚。运用海洋测绘学方法、科学成像技术和离散
数学模型,利用计算机能方便快捷地监测底泥污染物的时空分布和粒径特征,从
而能更快捷准确地制定最佳疏浚方案以及疏浚后进行监测评价。
疏浚技术是疏浚效果好坏的关键,主要集中在发展轻质琉浚材料,配合科学
的疏浚方式,使疏浚过程对水体的扰动达到最小。从最早的人工挖泥到现在的精
确水下吸泥,疏浚过程对环境的影响正越来越小,对疏浚污泥进行的处理,常用
的方法有固化填埋和农用,但这两种方法都必须考虑到防止地下水和土壤的二次
污染,因而要慎用。物理疏浚技术虽然在一定程度上取得了较为明显的效果,但
总体来说成本高。此外,要求在疏浚过程中采取措施防止二次污染,对清除出来
的污染底泥进行安全处理处置。
底泥疏浚会把底栖生物、微生物一起带走,打破长期形成的生态平衡,中断
生态系统中的食物链,就会出现新的环境问题。
2.掩蔽
掩蔽是在污染的底泥上放置一层或多层覆盖物,使污染底泥与水体隔离,防
止底泥污染物向水体迁移。采用的覆盖物主要有未污染的底泥、沙、砾石或一些
复杂的人造地基材料等。最早的掩蔽技术是1978年在美国进行的,随后其他几
个国家也相继使用,掩蔽是目前美国大湖修复措施之一。相比别的修复技术,掩
蔽花费低,适合有机、无机处理,对环境潜在危害小,现在已得到普遍应用。大
量试验结果表明,掩蔽能有效防止底泥中污染物进入水体而造成二次污染,对水
质有明显的改善作用。掩蔽存在的问题是工程量大,需要大量的清洁泥沙等,来
源困难。同时掩蔽会增加底泥的量,使水体库容变小,因而不适用于河流、湖泊
和港口,适用于深海底泥修复。
然而,在浮泥较多和不能完全控制污染源的水域,很快产生的富含N、P及
有毒污染物质层会逐渐覆盖在清洁的覆盖层上。这样,被覆盖住的清洁层不但起
不到清洁的作用,反而减少和限制库容。底泥覆盖的不足处还有:在有障碍处不
能实施;即便大平坦区域,也不宜大面积实施;由于该法填充量大,在大水体中
实施几乎是不可能的:一些材料可能光解;影响水生植物根系的生长,不利于生
物多样性;未从根本上解决污染问题,不利于今后的彻底治理措施实施。
生物修复
1.生物原位修复
对有机污染的底泥,最理想的办法是不疏浚,而是让微生物在原地直接分解
污染物。这样可以节省大量疏浚费用,同时能减少疏浚带来的环境干扰,原位处
理需要外加具有高效降解作用的微生物和营养物,有时还需外加电子受体或供氧
剂。虽然经过纯培养,发现有些微生物能较大程度分解PAH等有机物,但要制
成在原位能活跃分解有机物的产品,目前的效果还不理想。
2.异位生物降解
对有机污染严重的疏浚污泥进行处理,首选的方法是生物降解。从简单的烃
类到复杂的PCBs、PAH及联苯等,运用生物降解都有较多的报道。目前面临的
问题是底泥中的有机物水溶性低,而普遍认为微生物只能利用液相中的有机物,
而不能利用固相中的有机物,因而底泥中有机物生物可利用性低,降解速度慢。
3.基因工程菌
能直接投入底泥使用的基因工程菌,目前还未见报道,但在土壤试验中已取
得了成功。
底泥的修复技术中,物理修复虽然见效快,但工程巨大,要耗费大量的人力、
物力、财力,且疏浚污泥处理也难以达标。要达到大面积大规模的治理,在目前
经济比较落后的国家难以实现。
生物修复很有前景。虽然从目前的情况看,生物修复多半还停留在实验室阶
段,但随着生物技术的发展,大规模大面积地利用植物、微生物来修复污染底泥,
前景广阔。通过生物技术可以筛选驯化出对PAH、PCBs等具有较强降解能力的
微生物,并制成颗粒,或采用固定材料将其固定,投入底泥中对底泥中的有机物
进行降解。或者改变底泥的环境条件,使之适于微生物强烈活动的需要。这种原
位修复技术具有投资小、操作容易、不易产生二次污染等优点。
就我国而言,湖泊河流众多,且都受不同程度的污染。而我国成功修复底泥、水
体的例子还不多见,象美国、荷兰、瑞典等那样花大量资金用于疏浚和污泥处理
来修复底泥,在我国还不现实。大力发展生物修复技术,如高等植物对底泥中重
金属的累积,特异微生物对有机物的分解等,对我国而言,则是一条切实可行的
途径。