11湖泊底泥污染控制技术研究进展
- 格式:pdf
- 大小:833.01 KB
- 文档页数:4
水环境中泥沙作用研究进展及分析禹雪中1,钟德钰2,李锦秀1,廖文根1(1.中国水利水电科学研究院,北京100038;2.清华大学,北京100084)摘要:首先分析了泥沙在微观和宏观方面,对污染物迁移转化过程中的影响。
泥沙通过吸附、解吸作用,同时通过泥沙运动,共同影响着污染物的赋存状态,从而影响着水体环境质量的变化。
本文系统总结了在泥沙吸附解吸污染物机理、影响因素、数学模型等方面,已经进行的研究工作所取得的成果,并讨论了有待进一步研究的内容。
关键词:水环境;污染物;泥沙;吸附;解吸水环境系统中,泥沙通过对污染物质的吸附与解吸,直接影响着污染物质在水固两相间的赋存状态。
同时,伴随着泥沙在水体中的运动,污染物质在水体和底泥之中的赋存状态也发生着变化。
因此,泥沙与水流共同成为污染物的主要载体,影响着污染物在水体中的迁移转化过程,从而最终影响着水生态环境的状态。
这种作用,可以称为泥沙的环境作用。
我国河流普遍多沙,河流含沙量总体水平大于国外。
随着人口增长、工农业生产发展以及城镇建设速度的加快,我国工业废水和城镇生活污水排放总量仍在逐年增加,水污染状况严峻的局面还未得到有效控制。
河流多沙的客观条件和排污量大的外部因素决定了进行泥沙环境作用研究的必要性,进行更加深入的研究工作对于水质监测、水质评价、水污染控制与规划工作具有重要意义和价值。
1 泥沙对水体环境质量的影响含沙水体的环境效应在很多方面均有体现,原状水体中主要表现为浓度-生理化学效应和浓度-生态效应。
总体上讲,相应的研究和分析工作以重金属居多,近年来针对有毒有机物和耗氧有机物的研究也日益受到关注。
泥沙对水体重金属的影响及其环境效应研究,一直受到不同领域研究者的关注。
美国和欧洲中部已污染河流颗粒物上的重金属含量占总金属含量的比例,Cu、Hg、Cr在60%~70%之间,Pb在80%左右[1]。
张曙光等[2]进行了黄河泥沙重金属在背景条件下的生物累计效应模拟实验,实验结果表明,Cu、Pb、Cr、Cd在浑水中鱼体内的含量与清水对照组比较,均略有不同程度的增加,随着时间的延长,这种差异逐渐显著。
受污染底泥原位修复技术研究进展摘要:随着社会经济的飞速发展,环境污染问题也日益严重,污染底泥的处理也变得更加重要,异位处理虽然能够彻底将污染物从水体中移出,但是费用较高,而且容易出现污染残留的问题,因而原位修复技术成为污染底泥处理的重要方法,关于受污染底泥原位修复技术的研究也越来越深入,因此,本文就受污染底泥原位修复技术进行了简要综述,以供参考。
关键词:原位修复技术;底泥;研究进展;污染前言:随着我国社会经济的不断发展,城市化进程的不断加快,城镇人口急剧增加,而相应的基础设施建设严重滞后于城镇人口的增长速度,导致大量的生活垃圾、工业废水和固体废弃物排入到河流与湖泊中,而进入到河流与湖泊中的污染物,能够在水中溶解的不足1%,将近99%以上的污染物都会在河流湖泊的底泥中沉积下来。
底泥中淤积的重金属污染物、耗氧性物质等,会缓慢释放到水体中,造成水体二次污染,给生态环境造成极大威胁。
所以,对于河流湖泊的污染问题,不仅要从源头进行防治,还应重点对受污染的底泥进行修复。
1.底泥原位修复技术概述底泥修复技术主要有原位修复和异位修复两种,其中异位修复需要将受污染的底泥挖出,并寻找合适的场地进行底泥堆放和处理,该方法不仅价格高昂、工作量较大,而且很容易导致二次污染。
与异位修复技术相比,原位修复技术更具有优势,一是原位修复技术可以避免疏浚时底泥悬浮导致的水体污染,缩小污染范围。
二是原位修复技术不需要额外的场地堆放和处理底泥。
三是原位修复技术能够降低污染物毒性,缩小污染底泥体积,防止污染物迁移。
四是原位修复技术的费用较低,处理工作更容易展开,比较适应我国的经济和环境现状。
虽然目前对原位修复技术的应用还不是很广泛,但是已有较多关于该领域的相关研究,因此,本文对其研究进展进行了简要综述。
2.受污染底泥原位修复技术研究进展常用的底泥原位修复技术有原位覆盖技术、原位生物修复技术以及原位化学修复技术等,因而关于原位修复技术的研究进展,可以主要从以下三个方面进行分析和总结:2.1原位覆盖技术原位覆盖技术,无需对底泥进行移动,是一种新兴的受污染底泥原位修复技术,主要是底泥表面铺放一层或多层覆盖物,如粉尘灰、砂石、人工合成物等都可以作为覆盖物,从而可以将底泥与上层水体隔离开来,避免底泥中的污染物和有害物质扩散到水体中。
探讨地下水污染现状及控制技术研究进展地下水是地球上重要的淡水资源之一,对人类生活、工农业生产和生态环境都具有重要意义。
随着城市化进程和工农业活动的不断发展,地下水污染问题日益严重,已经成为全球环境科学研究的热点之一。
地下水污染不仅威胁着人类健康和农业生产,还会损害生态环境,引起很多不良影响。
探讨地下水污染现状并研究控制技术的进展,对保护地下水资源具有重要意义。
一、地下水污染现状1.主要污染物种类地下水污染的主要污染物包括重金属、有机物、微生物、营养盐等。
工业废水、城市生活污水、农业农村污水排放是导致地下水污染的主要原因之一。
工业生产所排放的废水中含有大量的重金属、有机物等有害物质,而城市生活污水中则包含各类化学物质、养分物质和微生物,农业农村污水则含有大量的农药、化肥残留以及动植物粪便等。
这些污染物的长期积累导致地下水质量不断下降。
2.地下水污染影响地下水是供给地表水的重要水源,同时也是许多地下水生態系統動植物的栖息场所。
地下水的污染不仅会影响人类的生活用水,还会破坏地下水生态系统,对地下水中微生物和水生植物生长产生严重影响。
地下水污染还可能会导致土壤污染、农作物污染等问题,从而威胁到人类的生命健康和农业生产。
地下水污染问题亟待解决。
二、地下水污染控制技术研究进展1.传统水处理技术传统的地下水污染治理技术主要包括深井抽水、地下水调蓄、水文地质调查等。
深井抽水是最常见的地下水治理手段,通过抽取地下水并进行物理或化学处理来清除水中的污染物。
地下水调蓄则是通过调整地下水的流向和水文地质条件来减少地下水污染的扩散。
传统的技术虽然能够在一定程度上解决地下水污染问题,但处理效果有限,且成本较高,并且无法完全去除地下水中的有机物和微生物等难降解物质。
2.新型水处理技术近年来,随着科学技术的不断进步,新型的地下水污染控制技术也得到了广泛研究和应用。
生物修复技术、高级氧化技术、纳米材料技术等成为研究热点。
生物修复技术利用微生物或植物等生物体对地下水中的有机物进行降解,将有机物转化为无害物质,从而净化地下水。
湖泊水质污染治理服务的技术与工艺创新湖泊水质污染是当前生态环境领域亟待解决的重要问题之一。
湖泊作为重要的水资源和自然生态系统,其水质的污染直接影响着人类的健康和生态环境的可持续发展。
因此,湖泊水质污染治理服务的技术与工艺创新具有十分重要的意义。
为了实现湖泊水质污染的有效治理,需采取多种技术与工艺的创新手段。
首先是源头控制。
该方法主要通过减少污染物排放和限制湖泊周边区域的开发利用,来降低湖泊的污染物负荷。
例如,强化农业非点源污染的管理,采用科学的农业耕种方式和施肥控制措施,减少化肥和农药的使用量,从而减少农业对湖泊的污染。
其次是湖泊富营养化治理技术与工艺的创新。
湖泊富营养化是湖泊水质污染的主要问题之一,特别是蓝藻水华现象对湖泊水质带来了极大的影响。
针对这一问题,可以采用物理、化学和生物等多种技术手段进行治理。
在物理方面,可以使用湖泊水体混合技术,通过对湖泊底部水体进行混合,促进氧气的输送和湖泊水柱的垂直循环,以增强湖泊的自净能力。
此外,还可以采用湖泊曝气技术,通过给湖泊注入气体,如氧气或臭氧,改善湖底水体的氧气含量,抑制蓝藻的生长。
在化学方面,可以利用沉淀剂进行湖泊富营养化的治理。
沉淀剂可与湖泊中的营养物质结合形成沉淀物,使湖泊中的营养物质得到清除。
此外,还可以采用湖泊悬浮物吸附技术,通过投加吸附材料,如活性炭或改性膨润土,以吸附湖泊中的营养物质,降低水体中的污染物浓度。
在生物方面,可以利用生物修复技术来处理湖泊富营养化问题。
生物修复技术主要利用湖泊生态系统中的微生物和植物来降解和吸收湖泊中的污染物。
例如,将适宜的水生植物引入湖泊,通过其根系吸收湖泊中的营养物质,达到净化水体的效果。
此外,还可以通过湖泊水质监测和预警技术的创新,及时发现和预测湖泊水质变化的趋势,以便采取针对性的治理措施。
湖泊水质监测技术包括传统的水质采样分析方法和遥感技术等。
通过结合不同的监测方法,可以更全面地了解湖泊水质的现状和变化。
1182018年第7期生态产业随着城区建设的不断扩张,乡村城市化发展速度日益加快,大量的施工和过度生产导致污染程度远远高于治理程度,很多生活污水和工业废水被排入附近河流或湖泊,水质问题成了最受关注的民生问题之一,针对受污染的底泥进行治理才是解决水体污染最有效的方法。
通过对河流或湖泊中的污染物进行分析发现,只有1%的污染物可以在水中溶解,而99%的污染物会沉积在底泥中。
当底泥中淤积了大量重金属污染物或N、P 营养盐等成分,长期下去有害物就会向水体和水生生物进行释放,很容易导致水体的二次污染。
因此,针对底泥污染物及其原位修复技术研究进展进行详细分析,力求找到最为有效的污染物解决办法。
1.原位覆盖技术原位覆盖技术主要的目的是不用移动底泥,而是采用将沙石、粉尘灰、炉灰渣等材料直接覆盖在底泥上层,在水与底泥之间形成一层屏障,防止受污染的底泥与水体的直接接触,这是最早的防止受污染的底泥释放出有害物质直接扩散到水体中的方式。
通过实践证明原位覆盖技术可以有效阻止底泥中的重金属污染物和N、P营养盐进入水体中,对水质的改善有着明显的效果。
而且原位覆盖技术所需的成本较低,应用的范围也比较广,因此使用率也较高。
但是原位覆盖技术在水流满急地水域不宜使用该技术,因为水流急时沙石、粉尘灰、炉灰渣等材料就会被水流带走,无法很好地沉淀到水底。
同时在覆盖材料的选择上要根据底泥受污染的原因和污染成分,选择一些运输便利、操作方便、价格低廉的覆盖材料,尽可能较小改变底泥水体的微生物圈,维持好该领域的生态平衡。
2.原位生物修复技术原位生物修复技术是一种新型的底泥修复技术,就是利用土壤微生物或人工驯化微生物的代谢作用将底泥中有害物质逐渐转化为无害物质,这种技术主要是采用水生植物或微生物等生命体,对水中的一些污染物进行吸附、分解和转化,进而起到净化水体作用。
被投入到底泥中的微生物群就是外来的工程菌,可以很好的增加底泥中的微生物数量和多样性,但是同时也有可能破坏底泥环境自身的微生物链,很难把握污染物的解效果。
探讨地下水污染现状及控制技术研究进展1. 引言1.1 地下水污染的重要性地下水污染是当前环境问题中的重要组成部分,其重要性主要体现在以下几个方面:地下水是人类生活和生产中不可或缺的重要水源之一,约占全球可用淡水资源的30%。
随着工业化和城市化进程的加快,各种污染物排放进入地下水体,导致地下水质量恶化。
地下水污染会对人类生活中的饮用水、农业灌溉和工业生产等方面造成严重影响,甚至威胁人类健康和生存。
地下水污染会对生态系统造成严重破坏,影响生物多样性和生态平衡。
一旦地下水受到污染,将导致地下水生物圈的变化,甚至造成生物种群灭绝或迁徙,对地下生态系统产生不可逆转的影响。
地下水污染的重要性不容忽视,迫切需要加强地下水污染防治和治理工作,开展相关的研究和技术探讨,以确保地下水资源的可持续利用和保护。
【地下水污染的重要性】1.2 研究意义地下水污染是当前环境问题中的一个重要方面,对人类生活和生态环境造成了严重的影响。
近年来,随着工业化和城市化的不断发展,地下水资源受到了日益严重的污染威胁,给地下水的利用和保护带来了严重挑战。
研究地下水污染的意义在于能够帮助我们更好地认识地下水污染的形成机制和传播规律,为有效防控和治理地下水污染提供科学依据和技术支持。
通过深入研究地下水污染现状及控制技术的进展,可以为相关政策制定提供参考,促进地下水资源的合理开发利用和生态环境的保护。
地下水污染的研究还能促进环境科学和工程领域的技术创新与发展,提升我国在环境保护领域的国际竞争力。
深入探讨地下水污染的研究意义对于保护地下水资源、维护生态环境以及推动可持续发展具有重要意义。
【字数:208】2. 正文2.1 地下水污染现状地下水是地表水向地下渗透形成的水资源,是人类饮用水、工业用水、农业灌溉水的重要来源。
随着工业化和城市化的加速发展,地下水遭受着严重的污染。
主要的地下水污染源包括工业废水、农业排放物和城市污水等。
工业废水中含有大量的有机化合物、重金属等有害物质,直接排放到地下水中会导致地下水质量下降。
湖泊水质污染治理技术与策略湖泊是地球上重要的水域资源之一,拥有着丰富的生物资源和生态系统服务功能。
然而,随着人类活动的不断扩大和工业化进程的加快,湖泊水质污染问题越来越突出,对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
因此,湖泊水质污染治理技术和策略的研究与实施势在必行。
首先,湖泊水质污染治理技术的研发和应用对于改善湖泊生态环境至关重要。
目前,常用的湖泊水质污染治理技术包括物理方法、生物方法和化学方法。
其中,物理方法主要包括搅拌、通气、曝气等,通过增氧和悬浮污染物的方式来改善水质。
生物方法主要指湖泊生态系统的调控,例如人工湿地的建设和湖泊植被的修复,利用植物和微生物的作用使水体中的有机物得到降解和净化。
化学方法则是利用化学药剂对水体中的污染物进行处理,例如利用氯化铜处理水体中的蓝藻等。
这些治理技术可以有效地改善湖泊水质,但也存在着一定的局限性。
因此,需要不断探索和创新更高效、更环保的治理技术。
其次,湖泊水质污染治理策略的制定和实施对于长期保持湖泊水质稳定具有重要意义。
湖泊水质污染治理策略可以从源头控制、中游治理和下游护理三个方面入手。
源头控制主要是通过限制污染物的直接排放和减少农业面源污染来降低湖泊的污染负荷。
中游治理则是利用湖泊自身的净化能力,通过湖泊水质监测和调控措施来保持湖泊水质的相对稳定。
下游护理主要是指通过湖泊出口的控制和监管,防止污染物进一步传播和扩散。
这些策略的实施需要政府、科研机构、企业和公众的共同参与和合作,形成“政府主导、企业参与、公众支持”的治理格局。
另外,湖泊水质污染治理还需要注重生态系统恢复和保护。
湖泊生态系统是维持湖泊水质稳定和生物多样性的重要基础,因此,在治理过程中要重视湖泊生态系统的恢复和保护。
一方面,可以通过湖泊植被的恢复和建设湿地保护区等措施来增强湖泊的自净能力和生态系统服务功能。
另一方面,要加强湖泊周边生态环境的保护,减少人类活动对湖泊的直接影响,避免再次造成水质污染。
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]。
第二十一卷第三期 楚 雄 师 范 学 院 学 报 V ol 21 No 3 2006年3月 JOURNAL O F CH UX I ONG NO R MAL UN I VE R SI TY M ar 2006 我国富营养化湖泊底泥污染治理技术展望*王海龙 常学秀 王焕校(云南大学,云南昆明650091)摘 要:富营养化是水体严重污染的一个重要标志。
目前,我国湖泊富营养化比例超过80%。
而一般认为造成湖泊富营养化的污染源可以分为外源(点源和非点源)及内源两种。
所谓内源,就是指沉积在底泥中的营养盐在适当的条件下进入水体,造成水体的二次污染。
当湖泊的外源得到控制后,内源即成为富营养化的主导因子,并且可以在很长一段时间内维持湖泊的富营养化状态。
因此,如何处理富营养化湖泊中污染的底泥问题已经引起了很多学者的普遍关注。
本文就富营养化湖泊底泥污染治理技术及其应用情况进行了总结,认为底泥治理技术可以分为原位处理技术和异位处理技术两种;并结合我国国情对各种技术的优缺点进行了研究和比较,认为原位处理技术是异位处理技术的重要补充,可以兼顾短期效益和长期效益。
并对目前研究的热点 生物处理技术的研究及使用情况进行了讨论,强调了底泥生态修复的理念,并对其应用前景进行了展望,认为生态修复技术是解决湖泊底泥污染问题的必经途径。
关键词:富营养化;湖泊;底泥;污染治理;生态修复中图分类号:X524 文章标识码:A 文章编号:1671-7406(2006)03-0041-061 富营养化湖泊底泥污染的成因及研究概况富营养化是水体严重污染的一个重要标志,湖泊的严重富营养化,导致湖泊水生生态系统的崩溃,大量的鱼、虾、高等植物死亡,代之的是适应污染的各种微小生物类群[1][2],严重地影响了我国经济的发展。
引起湖泊污染的来源可以分为:点源、面源和内源三种。
污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体,最后沉积到湖底,并逐渐富集,使底泥受到污染[2]。
湖泊底泥污染控制技术研究进展 黄超,马林转* (云南民族大学民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室, 云南民族大学化学与生物技术学院 昆明 650500) 摘要:针对湖泊底泥污染控制,从技术特点、国内外应用研究现状及存在的问题等方面对底泥疏浚工程技术、原位覆盖技术、人工曝气技术、生物修复技术等进行了论述,并探讨了富营养化湖泊控制技术的应用前景,结合各种控制技术的优点,探索对湖泊底泥污染的联合控制,为富营养化湖泊治理提供技术支撑。
关键词:湖泊 底泥 控制技术
1湖泊富营养化现状 我国湖泊数量众多,分布广泛,成因复杂。近年来随着工业化、城镇化的发展,湖泊生态环境日益恶化,湖泊富营养化加剧,在一定程度上制约了社会经济发展。根据《2013年中国环境状况公报》,2013年,水质为轻度污染、中度污染和重度污染的国控重点湖泊(水库)比例分别为26.2%、1.6%和11.5%。31个大型淡水湖泊中,淀山湖、达赉湖、白洋淀、贝尔湖、乌伦古湖和程海为重度污染,洪泽湖为中度污染,阳澄湖、小兴凯湖、兴凯湖、菜子湖、鄱阳湖、洞庭湖、龙感湖、阳宗海、镜泊湖和博斯腾湖为轻度污染。我国湖泊污染现状不容乐观。 外源污染是导致湖泊富营养化的重要因素,随着环境保护政策的落实和人们环保意识的增强,外源污染可以得到有效控制。当外源污染得到有效控制后,底泥作为内源污染源,向上覆水体中释放营养元素,内源污染成为湖泊富营养化治理的难点[1]。常见的湖泊底泥污染
控制技术有疏浚工程技术、原位覆盖技术、人工曝气技术、生物修复技术等,如何更好的应用各项技术,成为未来解决湖泊富营养化问题的挑战。 2底泥污染控制技术 2.1底泥疏浚工程技术 底泥疏浚技术是通过挖除表层的污染底泥,降低水体的内源污染,疏浚技术不仅要为湖泊水生生态系统的恢复创造条件,同时还要求与湖泊的整体治理规划相适应。疏浚工程的关键在于确定科学的疏浚参数,疏浚工艺设备的选择以及防治二次污染[2]。
为控制内源污染,美国的伊利湖和安大略湖,匈牙利的Balaton湖,瑞典的Trummen湖等湖泊都进行过大规模的疏浚,日本对手贺沼、印幡湖、霞浦湖等湖泊进行过区域或大面积的底泥疏浚。疏浚工程实施后,大多数湖泊的水域环境得到明显改善。发达国家的经验表明:疏浚工程方案的制定,要经过充分的研究论证,确定疏浚面积、深度以及疏浚时令等疏浚参数。疏浚工程方案制定不当不但达不到预期的治理效果,还可能引起湖泊生态问题。我
基金项目:校级教学改革研究项目(0205-02010008),云南民族大学研究生创新基金一般项目。 作者简介:黄 超(1990.7-),男,在读硕士,研究方向:环境污染控制及新能源材料 *通讯作者:马林转(1974.8- ),女,博士,教授,主要研究方向:环境污染控制及新能源材料。 E-mail:malinzhuan@126.com
国在20世纪50年代就开始了湖泊底泥疏浚,近年来在巢湖、滇池、洱海等富营养化湖泊开展了底泥疏浚工程,其中滇池草海污染底泥疏浚一期工程直接去除TN 20538t,去除TP 1716t, 疏浚后水体透明度由0.37m提升到0.80m[3]。
疏浚工程虽然见效快,但投资成本大,在经济比较落后的国家还难以实现。疏浚参数的确定、疏浚工程设备的选择以及疏浚生态风险的评估是疏浚工程实施过程的关键点和难点。另外,如何实现疏浚底泥的资源化利用,避免污染底泥造成二次污染是疏浚工程要解决的难题。 2.2原位覆盖技术 原位覆盖技术是通过在污染底泥表面铺放一层或多层清洁的覆盖物,使污染底泥与上覆水隔离,从而阻止底泥污染物向水体的释放[4]。覆盖技术通过稳固底泥、吸附作用、降解作
用等物理化学途径削减污染物进入上层水体[5]。覆盖材料包括天然材料、改性粘土材料、土工材料等,不同材料因其结构性能的差距会有不同的效果[6]。原位覆盖技术施工方式主要包括以下几种:(1)机械设备表层倾倒方式;(2)移动驳船表层撒布方式;(3)水力喷射表层覆盖法;(4)驳船管道水下覆盖法。施工方式的选择受成本的制约,同时会影响覆盖效果。 日本、美国、加拿大等国家利用原位覆盖技术治理受污水体已取得应用成功,而此技术在我国的应用还需进一步的试验论证。覆盖技术不但可以降低沉积物氮、磷等营养元素的释放,同时对于重金属以及有机污染物的迁移转化有明显的抑制作用。覆盖技术在实施时要考虑水体水深、湖底坡度、水流流速、水道通航情况等因素,使得该项技术的实施受到限制。 2.3人工曝气技术 底泥营养盐的释放与水体溶解氧含量密切相关,通过增加水体底部溶解氧含量可降低污染物的释放[7]。大气复氧是水体中溶解氧的主要来源,单靠大气复氧,水体的自净过程十分
缓慢,人工曝气是提高溶解氧含量、加速水体净化的重要方式。人工曝气分为破坏分层和深层曝气两种,曝气的方式主要有机械搅拌、注入纯氧和注入空气等三种。 美国Medical湖在1987-1992年进行深水曝气,发现底层水体中氨氮、总磷含量下降,DO含量上升[8]。在美国,深水曝气的成本约为0.25-0.74美元/m2 。人工曝气技术的应用,
既要考虑湖泊的特征,也要考虑设备的适用性。小型湖泊适用于人工曝气技术,而对于大型湖泊,需要多套设备,运行费用较高,不宜采用此技术。荷兰、英国等国家将该技术应用于小型湖泊的污染治理,效果显著。林建伟等在室内模拟的条件下,研究了曝气复氧对水体底泥氮磷释放的影响。考察了曝气条件下温度、pH等条件对于氮磷释放的作用[9]。
2.4生物修复技术 生物修复技术包括微生物修复技术和水生植物修复技术。生物修复技术主要是利用生物的自然净化能力,或强化生物体的特定作用把环境中的污染物浓度降到安全范围内[10]。
沉积物微生物修复技术是利用天然的或经过驯化的微生物通过氧化、还原等作用去除底泥中的有机污染物,达到净化沉积物、削减内源污染的目的[11]。一些微生物对PAH、PCBs
有明显的降解作用,但要制得在原位有生物活性的产品效果还不理想。微生物修复技术需要培育生物活性高、生物可利用性高的微生物,加大基因工程菌的研制[10]。目前微生物修复还
停留在实验室阶段,在实际应用中受环境因素影响较大,但随着生物技术的发展,应用微生物净化水体有广阔的前景。 3结论和展望 (1)底泥疏浚技术能明显削减表层沉积物持久性有机污染物和重金属含量,底泥疏浚能否根治湖泊富营养化尚没有定论,要解决富营养化问题,首先要控制好外源污染,疏浚工程在短期内效果明显,关键是看维持时间长短和资金投入与人们的期望是否符合。 原位覆盖技术在一些国家的湖泊底泥污染控制中虽然已成功应用,但该技术应用于面积
较大的湖泊时工程量加大,且覆盖底泥会对水体底栖生态环境造成影响,原位覆盖技术应用实践还需要进一步的论证。人工曝气技术适用于面积较小的湖泊,更多的是应用于河道的污染治理[12]。微生物修复技术的发展有赖于优良菌种的研发,水生植物修复技术有比较广阔的
应用前景,要加强对水生植物净化作用机理的研究,利用不同水生植物净化作用的互补性实现对污染底泥的控制。 (2)单纯依靠一种控制技术要实现对湖泊污染底泥的控制有局限性,在外源污染得到控制的条件下,充分利用各种控制技术的优点,结合治理湖泊状况,制定合理的控制技术,一方面要考虑控制技术的适用条件,另一方面要考虑湖泊的整体环境效益。湖泊底泥污染治理是一项系统的环境治理工程,要做好控制技术的对比优选,生态风险评估体系的建设,才能实现对湖泊底泥的有效控制[13]。
参考文献 [1] 李安峰, 潘涛, 杨冲, 等. 水体富营养化治理与控制技术综述[J]. 安徽农业科学, 2012, 40(16):9041-9044. [2] 颜昌宙, 范成新, 杨建华, 等. 湖泊底泥环保疏浚技术研究展望[J]. 环境污染与防治, 2004, 26(3): 189-192. [3] 胡小贞, 金相灿, 刘倩, 等. 滇池污染底泥环保疏浚一期工程实施后环境效益评价[J]. 环境监测与预警, 2010, 2(4): 46-49. [4] 唐艳, 胡小贞, 卢少勇. 污染底泥原位覆盖技术综述[J]. 生态学杂志,2007,26(7):1125-1128. [5] 朱兰保, 盛蒂. 污染底泥原位覆盖控制技术研究进展[J]. 重庆文理学院学报(自然科学版), 2011, 30(3): 38-41. [6] 祝凌燕, 张子种, 周启星. 受污染沉积物原位覆盖材料研究进展[J]. 生态学杂志, 2008, 27(4): 645-651. [7] 朱联东, 李兆华, 李中强, 等. 富营养化湖泊生态恢复关键技术[J]. 水科学与工程技术, 2009, (5): 1-3. [8] 孙傅, 曾思育, 陈吉宁. 富营养化湖泊底泥污染控制技术评估[J]. 环境污染治理技术与设备, 2003, 4(8): 61-64. [9] 林建伟, 朱志良, 赵建夫. 曝气复氧对富营养化水体底泥氮磷释放的影响[J]. 生态环境, 2005, 14(6): 812-815. [10] 王化可, 李文达, 陈发扬. 富营养化水体底泥污染控制及生物修复技术探讨[J]. 能源与环境, 2006, (1): 15-18. [11] 李安定, 张义, 周北海. 富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术[J]. 水生生物学报, 2014, 38(2): 370-374. [12] 谢海文, 沈乐. 河流曝气技术简介[J]. 水文, 2009, 29(3): 59-62. [13] 王莹, 王道玮, 李辉, 等. 内陆湖泊富营养化内源污染治理工程对比研究[J]. 地球与环境, 2013, 41(1): 20-26. Advances in the technology of lake sediment pollution control Huang chao Ma Lin-zhuan* (Laboratory of Chemistry in Ethnic Medicinal Resources, State Ethnic Affairs Commission and Ministry of Education of China, Yunnan University of Nationalities; School of Chemistry and Biotechnology, Yunnan Nationalities University Key; Kunming 650500 China) Abstract: For the lake sediment pollution control, sediment dredging engineering technology, covering technology, artificial aeration technology, biological remediation techniques were discussed from the technical characteristics, domestic