沱江流域底泥原位紅壤覆蓋修復技術應用分析

摘要：黑臭水體的治理是我國污染防治攻堅戰的重點之一，也是治水的頭號任務，而污染水體綜合治理中主要內容是對河道底泥進行處理。本文綜述了底泥中存在的主要污染物以及黑臭水體治理中河道底泥的處理技術，并對沱江流域底泥原位紅壤覆蓋修復技術的優勢及應用進行了簡要的分析和闡述。

關鍵詞：沱江流域;底泥污染;原位紅壤覆蓋;

隨著城市城鎮化的不斷進展和人口不斷增長，與城市相配套的排水體制不健全以及面源污染的加劇，使得城市受納水體污染加劇，大量氮、磷、有機質等營養物質和重金屬等隨著污水中絮體及顆粒物逐漸沉降形成河道污泥，當累積到一定量時向水體釋放導致水體發黑發臭，河道堵塞、淤積、水質污染越來越嚴重。目前城市水體的“黑臭化”已經成為影響我國水環境質量的主要問題之一。因此污染水體的治理關鍵在于控制河道的底泥污染。

1 底泥主要污染物

底泥中的污染物主要有營養元素、重金屬及POPs（持續性有機污染物）。氮磷是底泥中主要的營養元素，磷富集造成水中藻類大量繁殖，溶解氧被大量消耗，底泥富營養化會使得氮磷持續釋放到水體中造成水體污染進一步加劇。POPs具有生殖毒性、強致癌性、內分泌毒性以及難被降解，對免疫效應有抑制作用，不僅會影響水體水質，對水中生物產生毒害，且可通過食物鏈富集滯留在人體內，產生三致作用。

2 底泥的處理技術

污染水體的綜合治理首先應控源截污，對河道的外源污染進行截除之后再對河道底泥進行處理。底泥的處理技術根據是否移動底泥分為異位處理和原位處理。

2.1異位處理技術

當河道底泥過厚或污染物濃度超出本底值3倍以上時，可以采取對河道底泥進行異位處理。底泥的異位處理主要是將河道底泥疏浚清淤后再對底泥進行處理，底泥的異位處理主要包括焚燒、堆肥、固化填埋和資源化利用如填方、制磚瓦等。異位處理技術比較成熟，應用廣泛，但是由于其工程量大，工程投資費用高昂，在處理過程中會對水體棲息生物群落造成嚴重破環且存在二次污染，清淤后污泥的資源化利用困難，異位處理還需進一步研究。

2.2原位處理技術

底泥原位處理指不進行疏浚而直接在污泥的原位進行污染物治理。原位處理技術主要包括原位覆蓋技術、原位化學處理技術以及原位生物處理技術。

2.2.1原位覆蓋技術

原位覆蓋技術指通過在底泥上覆蓋一層或多層覆蓋物，隔離污染底泥，防止底泥中污染物向上層水體遷移并且通過覆蓋層的吸附作用，將水體中污染物固定在覆蓋物材料上進而使溶解態污染物濃度降低。覆蓋材料多采用清潔泥砂、天然功能土、粉煤灰、改性材料、沸石等。施工方式可采取機械設備表層傾倒法、水力噴射表層覆蓋法、移動駁船表層撒布法等。原位覆蓋具有工程造價低、處理效果明顯的優點，對水深和水流穩定性有一定的要求，在實際應用中可行性高。

2.2.2原位化學處理技術

原位化學處理指將化學藥劑通入污染底泥，經過吸附、沉淀等作用使底泥中營養物質、重金屬和有機物穩定化，防止向上層水體釋放?；瘜W處理又分為氧化還原法、底泥固化鈍化、淋洗法和玻璃化法等。化學藥劑可采用硝酸鈣藥劑、鐵鋁鹽、石灰、固定化制劑等。化學方法適用于處理污染嚴重的水體，能有效控制硫化物和重金屬，優點在于操作簡便，成本低廉，見效快但存在的問題是持續時間短且藥劑的量不好控制，投加過量容易對水體造成嚴重破環，危害到水中的動植物，因此在實際應用中不建議采用化學方法。

2.2.3原位生物處理技術

原位生物處理指通過向底泥中投加特定微生物或生物制劑，利用微生物的代謝作用降解底泥中污染物使其濃度降低或者栽種水生植物利用植物吸附、運輸、異位以及植物酶的轉化和礦化來吸收底泥中的污染物并且固化底泥。常見的水生植物包括挺水、沉水和浮葉植物。生物修復具有處理效果好，低投資、高效益且可以建立良好的生態系統，增加水體的生物多樣性且能有效避免水中反向污染，是未來處理底泥的重要發展方向。

3 沱江流域原位紅壤覆蓋技術

成都沱江流域近年來受污染程度加劇，在流域綜合治理中通過分析比較不同的底泥處理技術的優劣勢，建議采用原位紅壤覆蓋。原位覆蓋技術能夠將水體和污染底泥有效隔離，避免污染源的二次污染，通過采用不同的覆蓋材料，還可以有效降低污染物濃度。研究表明，采用富含鐵、錳的高氧化還原電位紅壤作為覆蓋材料，在模擬流動河水條件下，紅壤改變了底泥表層的氧化還原環境，不僅阻隔了底泥中氮磷污染物向上覆水釋放，同時可減少上覆水中氮磷污染物的含量，水體流動促進大氣向水體復氧，促使紅壤和底泥中金屬物被氧化從而將污染物吸附至底泥表面，降低了水體污染物濃度。且紅壤大量分布在西南地區，取用方便，經濟可行。原位紅壤覆蓋技術在沱江流域底泥治理中應用前景較好。

4 結論

隨著黑臭水體整治工作的開展，外源污染得到控制后如何解決內源污染已成為水環境治理的關鍵。物理、化學、生物處理技術各有特點，聯合修復技術在目前來看具有廣闊的應用空間。在治理河道底泥時，要根據河道污染情況，從經濟、實用角度出發，綜合考慮采用治理技術，以期發揮其最大作用。

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作者簡介：

江西會，1997-12-19，女，四川省自貢市，本科，研究方向：建筑給排水

（作者單位：西華大學土木建筑與環境學院）