千燈浦河道底質污染修復工程技術初探

朱太旺，王志英

(1.昆山市水利建筑安裝工程有限公司，江蘇 昆山 215300;2.水利部建設管理與質量安全中心，北京 100038)

隨著城市建設規模的不斷擴大，人為占用河道、任意排放生活污水和工業廢水的現象日趨嚴重，致使河流出現水質惡化、底質污染等多種水環境問題，影響了周邊居民正常生活，嚴重制約了社會經濟的可持續發展。

1 千燈浦概況

千燈浦位于昆山市千燈鎮，北起吳淞江，南至淀山湖，全長11.40km，貫穿整個淀山鎮和千燈鎮。千燈浦河道底質污染修復工程項目從南浦大橋橋頭向北延伸，全長2000m，水面平均寬度60m，平均水深1.80m。水面面積120000m2，水量216000m3。

由于長期受生活污水、工業廢水、建筑垃圾等污染，千燈浦河道水質惡化、河道底層沉積淤泥呈黑色，夏季河水極易發臭翻泥，針對千燈浦河道現狀，必須進行修復。

2 底泥對河道水體的影響

在城市經濟和工業化高速發展的進程中，大量廢水直排城市河道，嚴重超過河道的自身凈化能力，導致污染嚴重。污染物進入河道后，經過沉淀、吸附、吸收等一系列途徑，最終沉積在底泥中并逐漸積累，構成了水體污染的主要來源。因此，沉積物可以說是容納水環境中各種污染物質的最終儲存場所。當底泥上層水環境發生改變后，底泥中沉積的污染物不斷釋放，成為河道水體二次污染源。有關研究結果表明:河道底泥中釋放的污染物使水體中NH3-N、TP、COD濃度分別達到了3.00mg/L、0.40～0.5mg/L和30～35mg/L，底泥修復后分別降為2.5mg/L、0.1mg/L和15～20mg/L。河道底泥修復可使污染水體水質得到顯著改善和提高。

3 底泥污染處理方法分類

水環境生態重要部分為底泥，從底泥的處理機制上進行分類，可分物理法、化學法、生物法三類;按照底泥處理方法可分為底泥天然恢復、覆蓋、去除三種方法;按照底泥處理位置的不同可將其分為異位處理、原位處理兩類，其中原位處理即原位修復，是指利用物理、化學、生物等技術在原地對底泥進行處理并修復，生物技術修復因其具有成本低、不損害原有生態等優點，應用較為廣泛。

4 底泥處理微生物應用研究

有價值的微生物獲取一般通過三種方式，一是人工馴化，二是固定化微生物，三是轉基因工程菌。據有關研究報道，將某種特定的固定化微生物用于污染的底泥中，發現底泥厚度有降低現象，水體和底泥中的NTU、COD、NH3-N和TP含量也明顯降低。如果采用某種凈化促生液對水環境進行修復，底泥中的生物多樣性逐漸增加，有機物的含量逐漸減少，主要微生物類群則由厭氧型向好氧型演替，水體的生物多樣性不斷的增加;如果在專業培養基上接種河道底泥，制成底泥生物氧化復合制劑，此制劑對河道底泥氧化層的形成有明顯的促進作用，對底泥有機污染物分解能力也有顯著的強化作用，同時，底泥對上覆水體生物氧化能力也逐步增強;如果對底泥進行生物修復，能夠有效地減少河道污染負荷，同時，強化河道的自凈功能。

目前，國內很多研究人員，對上述底泥處理微生物應用研究已有成果，并成功應用到河道底泥污染處理中，并取得了顯著成效。

5 千燈河道底泥修復工程試驗

5.1 底泥處理試驗方法

2013年，針對千燈河道樣板區底泥進行生態修復試驗，通過“消毒劑+微生物制劑”相結合的綜合修復處理方式進行了處理研究。未處理前，隨機取2份河道底泥試樣檢測污染物，之后，進行修復措施處理:按75kg/畝、50kg/畝標準，先后均勻噴灑消毒劑和微生物制劑到河道底部。分別于7天后、12天后，對處理過的區域隨機取2份樣進行檢測，檢測比較結果見表1～表3。

表1 處理前數據

表2 處理7天后數據

表3 處理7天后數據

5.2 底泥處理效果分析

從表1～表3中可以看出通過處理后的底泥pH偏堿，但仍在一個合適范圍內;試劑與底泥接觸的時間越長其殺菌效果越明顯，有機質的降解率越高。處理7天后有機質降解率為70% ～80%，12天后有機質的降解率達到50%;大腸菌群含量降了1～2個數量級，處理時間越長其大腸菌群數量越少。

6 微生物底質改良處理技術

微生物是生態系統中的分解者，對養分的循環和污染物的降解、去除起著十分重要作用，并具有廣泛的應用價值。

相關研究報道顯示，通過光合細菌、復合光合細菌作用，可降低、甚至去除富營養化水體中的NH3-N和有機質;也可以通過溶藻菌控制藍藻，去除水體富營養化，抑制“水華”現象的產生。

本工程試驗主要通過先向污染底泥中投放消毒劑，減輕底泥中的毒性;然后通過投放微生物制劑，形成一個能完成自然降解的底泥環境，進而加強被污染底泥的自凈功能，實現對有機污染物的快速、高效的降解，從而達到改善底泥的污染狀況，提高水體中溶氧量。

7 小結

河道生態修復是通過創造適合于各類生物生存的生境條件，形成各種生物群落配比合理、結構優化、功能強大、系統穩定的城市河道良性水生態系統，重建受損河道生態系統的結構和功能。微生物底質改良劑是通過對治理河道底泥中微生物的促生作用，創造一個可以完成自然降解功能的基底環境，加強污染底泥的自凈功能，加速有機污染物的降解和河道底泥的修復。

千燈河道通過“消毒劑+微生物”的綜合方式，修復河道底泥污染，有機質降解率達到了50%，大腸菌群的數量級下降了1～2，修復效果明顯。此修復方式可廣泛應用于其他河道底泥修復中。■