城市湖泊底泥问题处置及对策.pdf

裘巧俊  黎南关  邹朝望：城市湖泊底泥问题及处置对策  城市湖泊底泥问题及处置对策 裘巧俊 黎南关 邹朝望 （湖北省水利水电规划勘测设计院 武汉 43064） 【摘 要】：城市湖泊是自然与人类最为接近的部分，而随着社会经济的发展和人们生活水平的 提高，城市工业的快速发展，工业、生活污水的长年无序排放，城市湖泊普遍受到严重污染和淤 塞，大量污染物沉积在湖泊底泥中，使底泥发黑发臭，严重破坏了生态环境，威胁着城市居民的 身心健康。本文从底泥的污染成因、表现及类别着手，探讨了污染底泥的处理与资源化利用技术 方法及其应用前景。 【关键词】：湖泊底泥污染；污染底泥修复；污染底泥资源化利用 湖泊底泥是湖泊生态系统的重要组成部分，也是水土界面物质(物理的、化学的、生物的) 积极交换带。各种来源的营养物质经一系列湖泊物理、化学及生化作用，沉积于湖底，形成疏松、 富含有机质和营养盐的灰黑色淤泥，也就是底泥。底泥在湖泊水体环境中具有特殊的重要性。一 方面，底泥可以吸附水体中的污染物，降低水质污染程度，一旦条件发生变化，污染物会重新释 放出来，影响上覆水体的水质；另一方面，底泥又是底栖生物的主要生活场所和食物来源，其中 的污染物质可直接或间接地对水生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。随着工业经济的不断发展，湖泊底泥的污染已严重妨碍了湖泊功能 的正常发挥，因此，弄清底泥污染机理对恢复湖泊生态环境有重要意义。 1 湖泊底泥污染成因及表现 长期的外源输入和水生生物残渣的沉积，在湖底形成具有一定厚度的含有各种污染物质的淤 泥层，淤泥层中富集了大量的有机质、N、P 等营养物质，这些营养物质一方面为水生生物提供 了丰富的食物来源，另一方面如果沉积物中营养物质含量过高，则可能会大量释放到水体中，使 上覆水体处于富营养化状态，引起水生生态系统的退化，成为水体污染的内污染源。如我国的滇 裘巧俊  黎南关  邹朝望：城市湖泊底泥问题及处置对策  池、太湖、巢湖和西湖的富营养化问题始终治理不成功，主要归因于底泥沉积物中释放的磷负荷 占外源输入磷负荷的比例大，杭州西湖占到 41.5%[1]。对瑞典一个湖泊的研究表明，夏季湖泊中 99%的养分来自沉积物，更重要的是，当水体养分的外源得到有效控制后，沉积物中养分的季节 性再悬浮仍能使水体的富营养化持续数十年。 通过各种途径进入水体的重金属很容易被水体悬浮物或沉积物所吸附、络合或沉淀，从而在 水底的淤泥层中富集，致使淤泥层中重金属浓度相对于水中的浓度要高得多。积累在底泥中的重 金属污染物不是固定不变的，在一定条件下，重金属会再次进入水体而造成二次污染。另外重金 属不能被生物降解，但具有生物累积的特性，可以通过水体食物链产生生物富集和浓缩效应，最 终影响到“食物链” 的顶级生物或者人类。如美国EPA(环境保护署)在1998年的调查报告中指 出，美国已发生的2100起有关鱼类消费中的事件，多次证实污染来自于底泥[2]。因而底泥沉积物 中的重金属对水生生态系统构成长期且相当大的威胁。 底泥中高浓度的有机物和挥发性硫化物，经阳光照射就会释放到水中。表现为水体发黑， 臭气熏天，河中生物绝迹，河流生态环境严重恶化，既威胁居民的身心健康，也损害城市形象。 此外，底泥淤积导致河道行洪排涝不畅，调蓄容量减少，排洪、抗旱能力下降，航运萎缩 等。 2 底泥污染物种类 2.1 重金属污染 重金属通过吸附、络合、沉淀等作用而沉积到底泥中，同时与水相保持一定的动态平衡。 当环境条件发生变化时，重金属极易再次进入水体，成为二次污染源。 2.2 营养元素污染 经各种途径进入水体的 N、 P 等营养元素，相当一部分沉积到底泥中。水生植物的生长会 吸收部分营养成分，其余大部分仍与水体保持动态平衡。当水体污染源得到一定控制后，N、P 则可能主要来自底泥的释放，严重时可造成水体富营养化。 2.3 难降解有机物污染 PAH、PCBs 等有机物，由于疏水性强，难降解，在底泥中大量积累。通过生物富集作用，有 毒有机物可以在生物体内达到较高的水平，从而产生较强的毒害作用，通过食物链还可能危害到 人类。 裘巧俊  黎南关  邹朝望：城市湖泊底泥问题及处置对策  3 污染底泥修复技术 目前，国