江蘇太湖淤泥的農用方式及風險防控措施

白延飛，王海芹，沈建寧，王子臣，2，管永祥*，梁永紅

(1.江蘇省農業環境監測與保護站，江蘇南京 210036；2.江蘇省農業科學院循環農業研究中心，江蘇南京 210014)

江蘇太湖淤泥的農用方式及風險防控措施

白延飛1，王海芹1，沈建寧1，王子臣1，2，管永祥1*，梁永紅1

(1.江蘇省農業環境監測與保護站，江蘇南京 210036；2.江蘇省農業科學院循環農業研究中心，江蘇南京 210014)

摘要基于太湖淤泥測算量及打撈量，針對江蘇太湖底泥生態疏浚工程中面臨越來越突出的淤泥處置和利用問題，重點探討了湖泊淤泥處理的5種利用方式：有機肥料、綠化基土、濕地回填土、生態營養土、環保營養缽；提出了農用前應考慮施用地土壤質地、pH和有機質參數，對淤泥的理化性質加以分析以及嚴格控制有毒、有害物質及病原微生物等污染物符合國家標準，控制單位面積施用量和施用年限，建立嚴密的監測體系等污染風險防控措施。

關鍵詞太湖；清淤；淤泥；農業；資源化利用

2007 年5月太湖藍藻污染危機暴發后，江蘇投入大量人力、物力、財力進行水污染防治，取得了階段性成效，監測結果表明，水質惡化趨勢得到遏制。其中，淤泥生態疏浚工程是國務院批復的《太湖流域水環境綜合治理方案》中確定的一項重要內容，在主要水源地、重點旅游區及特殊水域保護區進行疏浚，將污染最重、釋放量最大的表層重污染底泥，移出湖體，達到控制釋放二次污染的目的。但由于含水量高、脫水難、黏土顆粒多、強度低、體積大，淤泥運輸、儲存和使用存在極大困難。以往太湖生態疏浚工程中產生的淤泥通常采用堆放或拋棄的方法處理，造成大量土地資源的浪費，破壞生態環境。近年來，無害化處理與資源化利用技術的進步使得無病原菌、穩定化的淤泥產品應用于農業成為可能，農業生產利用的比例亦日益增加。在嚴格控制淤泥中污染物含量的前提下，進行資源化農用對于農業的可持續發展具有重要意義和緊迫性，也是今后湖泊淤泥處置的根本出路。鑒于此，筆者基于太湖淤泥測算量及打撈量，針對江蘇太湖底泥生態疏浚工程中面臨越來越突出的淤泥處置和利用問題，重點探討了湖泊淤泥處理的5種利用方式，并提出了淤泥農用的風險防控措施，旨在為江蘇進行湖泊淤泥農業利用提供借鑒。

1太湖淤泥量及打撈量

太湖流域河網如織，湖泊星羅棋布，水面總面積約5 550 km2。20世紀80 年代起太湖由于不再人工罱泥及污染等原因，湖底積聚了大量淤泥。太湖淤泥沉積面積約占全湖的69.84%，據2002年測量，大于0.1 m厚度的淤泥分布面積為1 632.9 km2，總蓄積總量約19.15億m3，平均厚度為0.82 m[1-2]。沉積量大、污染嚴重的區域主要分布在北部的五里湖、梅梁湖、竺山湖、貢湖等湖灣的河流入湖口。

淤泥不僅反映水體污染狀況，并且釋放氮、磷等污染物質加重水體富營養化，成為藍藻暴發的種源庫，污染嚴重可造成沉水植物死亡[3]。開展生態清淤是控制湖泊內源污染效果較為明顯的工程技術措施之一，可有效減輕嚴重“湖泛”，增加水深、容積和環境容量。至2014年，共清淤3 000萬m3左右，基本還清2007 年前沒有繼續罱湖泥的欠賬，這些處理的大量疏浚淤泥給生態環境帶來巨大壓力。

2有效的淤泥農用方式

目前，江蘇現代農業發展面臨資源短缺和生態環境惡化的雙層約束，局部地區耕地質量退化問題突出，一方面化肥的投入量逐年增加，另一方面大量含有有機質的淤泥被拋棄流失。污泥農用是未來淤泥處理的主要發展方向，只要控制污染物含量，科學合理施用，污泥農用有利于維持和提高土壤肥力，有利于土壤資源的可持續利用和農業可持續發展[4-5]。目前，江蘇探索的具有一定推廣價值的農業資源化利用方式主要有以下5種。

2.1有機肥料重金屬和有毒有害物質指標符合《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)和《農用污泥中污染物控制標準》(GB 4284-84)，可直接用于農田、菜地和果園肥田。主要利用從太湖流域中的一些中小湖泊中疏浚出來的淤泥，富含營養物質，總氮為0.022%～0.450%，總磷為0.039%～0.237%，根據作物種類、生育期和需肥特性，肥力高又不含有毒有害物質的淤泥可直接使用，或生化處理后制作復合肥、顆粒肥，是一種很好的有機肥料或者土壤調節劑。田間試驗表明，在合理的施用量下，淤泥用于農田，具有顯著改土、培肥、促進作物生長和增加產量的效用。

2.2綠化基土對于重金屬含量較高的污泥，可用于林業、園林、市政綠化，促進樹木、花卉、草坪的生長，只要施用適量，可避免負面效應，且不易構成食物鏈污染。研究表明，由于綠化的立地特點、生態結構和營養循環規律，即使淤泥中含有毒物質，一般不至于污染食物鏈而危害人們身體健康，且土壤中可提取態氮量有較大的提高，施用淤泥石后植物生物量顯著增加。隨著太湖流域經濟的快速發展，城市化進程的加速推進，正在進行大量的綠化，綠化用土的需求量巨大。例如，在無錫貢湖灣公園內，淤泥經過固化后，做成風光旖旎的觀光帶，或與木屑混合堆漚，為修剪下來的大量樹枝找到了更好的資源化利用出路，避免養分流失、重金屬進入地表水和地下水而引起的環境污染以及病原菌的危害。

2.3濕地回填土利用淤泥直接用作湖泊生態修復區的回填土，抬高基底至春季基本無水，然后種植蘆葦和使其良好生長。淤泥用作濕地回填土并種植蘆葦等水生植物后，可吸收大量污染物、固定底泥，如東太湖良好的蘆葦濕地系統有效凈化水體及削減藍藻密度即是一個良好明證。據測算，太湖清淤及淤泥固化處理的綜合單價為110 元/m3，而直接用作修復蘆葦濕地的回填土約為40 元/m3，節省64%。目前，修復蘆葦濕地主要在太湖西部沿岸、北部湖灣沿岸和南部部分沿岸的水域，這是當前充分利用淤泥消除藍藻暴發的有效措施。

2.4生態營養土經過粉碎后湖泊淤泥顆粒細度小于5 mm，添加高粘凹凸棒石粘土粉、膨潤土粉、發酵后的畜禽糞便、食用菌菌渣等，制成營養成分齊全、無毒、無害和無臭味的優質的生態營養土。經過滅菌、殺蟲、烘干后，營養土含有大量的氮、磷、鉀、有機質及多種微量元素，不用化學氮肥和農藥，是一種肥效高、保水性能持久、無臭味的理想基質。應用試驗表明，該種營養土用于特種瓜果蔬菜、中草藥植物、功能保健植物的種苗繁育，具有很強的保水保肥功能，14～21 d只需澆水1次，土質疏松，不板結，能提供植物生長所必需的營養元素，還減少病原菌及害蟲對植物的危害[6]。

2.5環保營養缽將含水量大于75%的湖泊淤泥(45%～80%)和吸水固化劑(20%～55%)加入雙臥軸強制式攪拌機中攪拌，壓制成不同形狀的半成品，28 d后為生態環保營養缽的成品。該方法獲得國家發明專利授權，工藝簡單、生產效率高和成本低，可在港口、航道、湖泊及河流的疏?，F場，采用已經堆放或拋棄的湖泊淤泥。在江蘇花海種苗科技公司的應用實踐表明，該類營養缽與苗木一起栽植入土，能被水、植物根系或微生物所分解，最終分解成為土壤調理劑，無需回收，所種植的植物2個月不用澆水，1年內不用施肥，能夠適應新型園藝的技術要求。

3淤泥農用的風險防控措施

淤泥資源應用于農業生產將是今后利用的主要途徑，既可實現淤泥安全處置，防止因處理不當造成二次污染，又有利于提高土壤肥力，促進農作物增產增效，并且能夠降低農業生產成本。據測算，已清出的3 000萬m3淤泥共含總氮2.31萬 t、總磷1.47萬 t、有機質43.80萬 t。但由于來源不同和處理技術不同，淤泥成分、含量、特性差別大，如病原體、寄生蟲、重金屬和有毒有害污染物含量超標，或使用不當，可能會使作物生長不良，產量下降，甚至會造成土壤-水體-植物的污染，勢必造成二次污染，也可能會使作物生長不良，產量下降。

為了減小其負面影響，確保安全高效，必須采取嚴格控制措施：一是要考慮施用地的3個土壤參數，即質地、pH和有機質，比較理想的土壤是中等質地-細質地的土壤，pH>6.5，有機質在3%～7%；二是施用前必須對淤泥的理化性質加以分析，嚴格控制有毒、有害物質及病原微生物等污染物符合國家標準；三是按照標準進行施用，應根據各地區的氣候條件、地理環境、作物種類等來確定施用淤泥的額定負荷量，控制單位面積施用量和施用年限；四是建立嚴密的監測體系，研究農用淤泥中污染物在農業環境中的遷移轉化規律、影響因素和控制措施，尤其加強對水體影響的研究并及時調整。

4結語

江蘇進行湖泊淤泥農業利用已成功進行了多年實踐。把生態疏浚和資源利用結合起來，科學合理地利用淤泥，無論從經濟上還是從肥效利用上出發，農用資源化都是一種符合農業實情、具有廣闊前景的處置方式。今后應加強淤泥管理，研究推廣經濟上合理、技術上切實可行的農用方法，走可持續發展之路。

參考文獻

[1] 陳荷生.太湖底泥的生態疏浚工程[J].水利水電科技進展，2004，24(6)：34-37.

[2] 朱金華，張耀華，朱喜.太湖清淤與資源化利用[J].水利發展研究，2015(4)：26-31.

[3] 葉上揚，喻國良，龐紅犁.太湖藍藻成因分析與清淤方法探討[J].水資源保護，2012，28(2)：30-33.

[4] 楊林章，毛景東.污泥在農業上的合理利用[J].土壤學進展，1995，23(6)：43-47.

[5] 胡玖坤，許景鋼，張丹，等.污泥的處理方法和農用資源化展望[J].東北農業大學學報，2005，36(6)：820-824.

[6] 管永祥，梁永紅，吳昊，等.生態環保營養土生產技術及應用[J].江蘇農業科學，2014，42(8)：339-340.

中圖分類號S181.3；X705

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2015)30-214-02

基金項目國家水體污染控制與治理科技重大專項(2012ZX07101004)；江蘇省農業科技自主創新資金項目[CX(14)2106]；江蘇省農業三新工程項目[SXGC(2015)291]。

作者簡介白延飛(1970- )，男，江蘇沛縣人，高級農藝師，碩士，從事農業生態環境保護研究。*通訊作者，研究員，從事農業生態領域研究。

收稿日期2015-09-11

Agricultural Application Methods and Risk Control Measures of Taihu Lake Mud in Jiangsu Province

BAI Yan-fei, WANG Hai-qin, SHEN Jian-ning, GUAN Yong-xiang*et al(Jiangsu Station of Agro-Ecological Monitoring and Protection, Nanjing, Jiangsu 210036)

AbstractAs dredging engineering of Jiangsu Taihu Lake sediment faced more and more prominent problem in the sludge treatment and use, in this paper, based on the Taihu Lake silt calculation quantity and quantity of dredging, probed into five kinds of scientific and reasonable methods of the lake mud treatment, such as organic fertilizer, green based soil, wetlands backfill, nutrition soil and environmental protection pot. And put forward pollution risk prevention and control measures such as considering applying to soil texture, pH and organic matter parameters before agricultural application; strictly controlling the poisonous and harmful substances and pathogenic microorganisms meet the national standards based on the analysis of the physical and chemical properties of silt; controlling unit area application and use fixed number of a year; establishing rigorous monitoring system et al.

Key wordsTaihu Lake; Dredging; Mud; Agriculture; Resource utilization