维普资讯 http://www.cqvip.com 第２８卷第２期 北方环境 Ｎ０ＲＴＨ ＥＮＶＩＲ０ＮＭＥＮＴ ２００３年６月 城区河道底泥修复技术探讨 唐迎洲，．阮晓红 （１．江苏河海大学环境Ｔ程系，南京２１００９８） 【摘要】城区河道底泥的修复技术一直是河道治理的难点，本文对两种修复技术的原理和技术要点作了详细的介绍，并在此 基础上讨论和比较了二者的优缺点。目前主要分为物理修复和生物一生态修复，物理疏浚方法效果明显，但工程量大，投人 大；生物一生态修复具有投入低，处理量大，但速度慢，而且不易达标。综合考虑经费投入和处理效果，本文认为底泥修复应发 展疏浚和生物处理相结合的方法．实现底泥的资源化再利用。 【关键词】 物理修复疏浚生物一生态修复 １前言 城区河道作为城市系统中的一种自然地理 水体底泥污染。是世界范围内的一个环境问 题。污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与 冲刷进入水体，最后沉积到底泥中并逐渐富集， 使底泥受到严重污染。 底泥的污染归根结底是对水体的污染和底 因素。具有供应水源、提供绿地、保护环境和开展 旅游等生态功能。对城市生态建设具有重要意 义，可为城市的生活和生产就近提供水源，减弱 城市热岛效应和洪涝灾害，为城市绿地建设提供 基地，丰富城市景观多样性和城市物种多样性， 为市民创造文体娱乐与亲近自然的空间。河流独 特的形象功能具有不可估量的社会经济意义。世 界上有许多著名城市中河流及两岸景观．已成为 栖生物的危害。如果能消除其对水体和底栖生物 的作用，则就能有效降低污染底泥的环境影响。 因而，底泥污染的控制既可采用固定的方法阻止 污染物在生态系统中的迁移，也可采用各种处理 方法降低或消除污染物的毒性，以减小其危害。 该城市的标志，如巴黎的塞纳河，伦敦的泰晤士 由于有些城区河道底泥淤积严重，开展底泥修复 工作是提高河道排洪能力和促进河水水质改善 河等。城市河流作为城市生态系统的重要因素。 越来越为城市建设者所关注，其生态功能的应 用，也逐渐被引入到生态城市的建设中。 的必要措施。底泥修复技术主要有两种。即物理 修复和生物一生态修复。 ２．１物理修复 由此可见，城区河流对城市发展有着十分重 要的作用，但据统计，我国目前有９０％的城市河 流受到严重污染。而底泥污染正是河流污染的一 物理修复是借助工程技术措施。消除底泥污 染的一种方法，主要有疏浚、引水、填沙掩蔽等措 个重要后果， 因而如何选择行之有效的底泥修 复技术作为城区河道治理的关键性问题。已成为 建设城市生态系统、提高城市环境质量的重点和 难点。本文对两种主要修复技术作了系统介绍。 并在此基础上分析了各自的优缺点。提出了发展 物理疏浚和生物处理相结合的新思路。以实现底 施。其中疏浚是最常见的方法。物理修复最大的 优点是见效快。当底泥中污染物的浓度高出本底 值２—３倍时，即认为对人类及水生生态系统有潜 在危害，则要考虑进行疏浚。 目前国内最常用的疏浚清淤机型式主要有 【收稿日期】２００３—０３—１５ 【作者简介】唐迎洲（１９７９－），男，硕士研究生，主要从事水环 境规划，水生态保护等方面的研究。 泥的资源化再利用。 ２底泥修复技术的比较 ３９ ｆ ｉｒ＿Ｉ １僵１盯” 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２８卷第２期 唐迎洲等．城区河道底泥修复技术探讨 ２ｏ０３年６月 抓斗式、链斗式、反铲式、耙吸式和绞吸式等。但 是这些机型基本上都是庞然大物．适合大型水 体，而城区河道一般宽度不是很大，而且桥梁较 （４）疏浚底泥的处理是环境保护的选择。疏 浚底泥以其量大、污染物成分复杂、含水率高而 使其处理困难。目前国内多采用农田施用和填埋 多，净高净宽都小，而且难以抛锚，所以这些庞然 大物并不适合城区河道进行疏浚作业。 日本开发了一种专门用于城区河道清淤的 处理，污泥的利用价值低，处理不彻底，又极易造 成二次污染。 ２．２生物一生态修复 小型抓斗式挖泥船。其主要特点是：（１）宽度仅 ５ｍ，甲板上部所有部件的高度不大于１ｍ（起开臂 城区河道接纳的主要污染物是生活污染源， 所以底泥中有机物含量高。可生化性强，而且城 区河道水条件稳定，适合采用生物一生态修复技 术。底泥的生物一生态修复技术．是指利用培育 的植物或培养、接种的微生物的生命活动．对底 泥中的污染物进行转移、转化及降解。从而达到 放倒时为１．４ｍ）；（２）抓斗容积为０．６ｍ３，工作半径 ５ｍ，为减小船舱宽度，提升卷筒放到后部舱内；（３） 作业水深１．０—３．Ｏｍ，船体吃水水深０．７５ｍ。船体尺 寸为１３．ＯＯｍｘ５．ＯＯｍ￣１．１５ｍ，干舷０．４０ｍ．。 从国内外的相关研究和技术应用来看．物理 疏浚技术在一定程度上取得了较为明显的效果． 但总体来说存在以下几个主要问题： 底泥修复的目的。近年来生物一生态修复技术已 经得到各国广泛的重视。 底泥的生物一生态修复包括原位修复和异位 修复。原位修复是指底泥不疏浚直接采用生物一 （１）成本高。疏浚成本受许多因素影响。包括 设备类型、项目大小、堆放场、底泥密度、输送距 离、底泥的综合利用等。有人作过估算。机械清淤 ｌｈｍ 底泥约需９．９～２４．７万美元。郭慧光等对昆明 滇池的疏浚做了投资估算后发现，近年来，滇池 共挖底泥４００万吨，耗资２．５亿元，折合为每吨 ６２．５元。． 生态技术对 姜进行修复。异位修复是指对疏浚后 的底泥进行进一步的生物一生态修复。 ２．２．１原位修复对有机污染的底泥，最理想的办 法是不疏浚。而是采用生物一生态修复技术在原 地直接吸收、降解污染物。这样不但可以节省大 量疏浚费用．而且还能减少疏浚带来的环境影 响。 （２）疏浚过深将会破坏原有的生态系统。底 泥疏浚可能会去除底栖生物。破坏鱼类的食物 链。如果底泥被完全疏挖。可能需要２～３年的时 自然的河道中有大量的植物和微生物．它们 都有降解污染有机物的作用。植物还可以向水里 补充氧气。有利于防止污染。河道生物一生态修复 包括微生物修复和水生生物修复两大部分。两者 弃一不可，只有互相配合，才能获取总体治理效 果。有研究表明。运用水生植物和微生物共同组 间才能重新建立底栖生物群落。如果底泥疏挖不 彻底。底栖生物群落的恢复相对比较快。因此采 取疏浚方法时，必须加强实验研究和科学决策。 慎重考虑投入／效益比。 （３）城市河道清淤疏浚工作不同于湖泊．湖 泊水面开阔，方便疏浚船进行水上作业。而城区 河道断面一般较小，且河道中长年有水流动，这 成的生态系统能有效地去除多环芳烃的污染。高 等水生植物可提供微生物生长的所需碳源和能 源，根系周围好氧菌数量多，使得水溶性差的芳 给疏浚作业带来了困难。特别是有些需要清淤的 河道靠近闹市区．疏浚工作必须安排在夜间进 行，这也会给施工带来一定的不便。 香烃。如菲、蒽以及三氯乙烯在根系旁能被迅速 降解。根周围渗出液的存在。能提供降解微生物 的活性。种植的水生植物的根茎能控制底泥中营 ｌ’Ｆ ｌＩ－１１１：Ｉ■■＿Ｉ啊厂一 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２８卷第２期 唐迎洲等．城区河道底泥修复技术探讨 ２０ｏ３年６月 养物的释放。而在生长后期又能较方便的去除， 带走部分营养物。城区河道由于其特殊的地理位 置．采用生物一生态修复技术时所选用的植物不 但要满足净化水体的要求．而且还应该满足美化 环境的要求。 采用生物一生态修复技术．可以使河道整治 由环境水利向生态水利转化。但该修复技术在应 用中也暴露出以下主要缺点： 约用地，一举多得。而且建筑材料需求量大，完全 有可能大量接纳疏浚污泥．使疏浚污泥变废为 宝。 ３底泥修复技术展望 就我国而言。各种水体均受到不同程度的污 染，城区河道的污染尤为严重，如果采用国外投 入大量资金用于疏浚和污泥处理来达到修复底 泥的目的，还不现实。综合考虑经费投入和处理 效果，大力发展生物一生态修复技术，如高等植 物对底泥中重金属的累积，特异微生物对有机物 （１）速度慢。相对于底泥疏浚，底泥修复是一 个缓慢的过程。生物一生态修复过程中水生植物 的生长与季节有关，微生物的生长活性与温度、 ｐＨ、溶解氧等诸多因素有关。 的分解等，在我国是一条切实可行的途径。我国 河流污染大都较为严重。单纯使用物理修复疏浚 所需经费太大。而单纯使用生物处理又难以达到 （２）河流水质变化带有一定的随机性。因为 河流水质一般与进入河流的污染源排放特性相 关。与河流周围居民的生活特性和工厂生产周期 相关。所以河道接纳的污染物的不确定性对所选 理想的效果。今后在城区的河道修复中应以发展 疏浚和生物处理相结合的方法为主．实现底泥的 资源再优化。 取修复的生物种类提出了很高的要求。 （３）当采用水生植物方法时，必须及时收割。 避免植物枯萎后产生腐败分解，重新污染水体。 ２．２．２异位修复 异位修复技术是与底泥疏浚同时使用的。该 技术融合了疏浚和生物一生态修复技术的优点于 一参考文献 ｌ李正最．吴雅琴．河流与城市生态系统ｌ Ｊ １．水电站设计， ２ｏｏ１．１７（４）．１８－２０ ２冉星彦．浅论城市水环境的治理ｌ Ｊ １．北京水利，２００１（４）．１２—１５ ３ Ｆｉｎｎ Ｐ￣ｅｒｓｅｎ．Ｅｓｔｅｌｌｅ Ｂｊｒｎｅｓｔａｄ．Ｈｅｌｌｅ Ｖａｎｇ Ａｎｄｅｒｓｅｎ．ｅｔ ａ１．２ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ｆｒｏｍ Ｃｏｐｅｎｈａｇｅｎ ｈ８１＂ｂｏｒ ｂｙ ｕ∞ 身，在今后一段时间内就有着很好的应用前 ｏｆ ｂｉｏｔｅｓｔｓ ｌ Ｊ １．Ｗａｒ Ｓｅｉ Ｔｅｃｈ，１９９８．３７（６－７）．２３３—２４０ ４罗成定．詹雄伟．苏南地区中小型河道清淤机选型探讨ｌ Ｊ １．水 利电力机械，１９９９ ｌ ｌ１．５－７ ５顾宗濂．中国富营养化湖泊的生物修复ｌ Ｊ １．农村生态环境， ２ｏｏ２．１８ ｌ ｌ ｌ：４２—４５ ６濮培民．王国祥．胡春华等．底泥疏浚能控制湖泊富营养化吗 景。疏浚底泥在很多时候是一种必需的选择。但 疏浚后的底泥处理则是一个环境保护的难题。目 前国内多采用农田施用和填埋处理．污泥的利用 价值低，处理不彻底，又极易造成二次污染。因 此，建议采用生物处理方法加强对疏浚底泥的处 理力度，利用人工反应器对疏浚污泥进行处理。 ｌ Ｊ １．湖泊科学，２０００．１２ ｌ ３ ｌ：２６９—２７９ ７董哲仁．曾向辉．受污染水体的生物一生态修复技术ｌ Ｊ １．水利 水电技术，２００２．２ ｌ ３３ ｌ：ｌ－Ｈ４ ８陈华林．陈英旭．污染底泥修复技术进展ｌ Ｊ １．农业环境保护， ２ｏｏ２．２ｌ ｌ ２ ｌ：１７９—１８２ ９黄文钰．吴延根．舒金华．中国主要湖泊水库的水环境问题与防 治建议ｌ Ｊ １．湖泊科学，１９９８．１Ｏ（３）：８３—８９ 先使其达到无害化，然后用作它用。比如用作建 筑材料或路基材料，以代替粘土。底泥具有颗粒 细、可塑性高、结合力强、收缩率大等特点．所生 产的砖瓦质量高，而且不损坏耕地。这样一方面 可节省粘土的用量，减少对土地资源的破坏。另 一方面又充分利用了污泥，减少了处置费用．节 ４１
