淺析污染河道底泥治理技術

王聲華

（江西省地質礦產勘查開發局九0 二地質大隊，江西 新余 338000）

污染水體底泥由于長時間接受污染物沉積，導致污染物質大量富集。在自然或者人為因素的擾動，底泥顆粒再度懸浮上來，污染物向上覆水體擴散已成為水體污染的重要來源。污染物特征具有獨特性。在治理過程中要因地制宜，在全面了解污染物特征的前提下，結合治理目標，選擇科學合理的修復和管護方案。

1 底泥處理技術

目前常用的底泥治理技術主要分為原位治理技術和異位治理技術兩大類。較早的底泥處理技術大都采用異位治理，即工程疏浚結合后期污染物治理工程。原位處理技術即在原地對底泥進行修復，主要方法有底泥掩蔽、人工曝氣、植物處理及微生物處理技術[1]。

疏浚，即工程清淤，是掌握最早、使用最為廣泛的一種治理技術手段。相較于其他底泥技術，疏浚具有普遍的適用性，治理效果更直接、更高效。然而，由于機械清淤過程中底泥受到擾動發生再次懸浮，導致底泥中的污染物向水體擴散。另外，底棲生物的生存環境也遭受了破壞，導致水體生態鏈的斷裂，水生態系統喪失了自我調節與修復的能力。疏浚工程底泥可能會因為水體污染物的增多與水生態系統的免疫力的下降導致水體水質的進一步惡化。當底泥由于自身毒性或危害性需要進一步處理時，治理成本大幅增加，且極易造成二次污染。

底泥掩蔽技術指的是在受污染底泥表面鋪設一層或多層附有有機顆粒、具有強吸附性的覆蓋材料，阻隔底泥向上覆水體輸送污染物質，使污染物質與水體相對隔離，從而降低或消除內源污染。底泥掩蔽技術可以有效地制底泥的再懸浮，防止污染物的運移，從而降低水體的污染程度，與疏浚技術相比其優勢在于：①成本低；②工程量小，易于操作；③可以有效避免二次污染。底泥掩蔽技術的缺點同樣明顯，它雖然可以有效的控制污染物質的轉移，但并未真正意義上的消除底泥污染。另外，如若不采取其他措施降低或控制水體中污染物質的量，又會有新的污染底泥層形成[2]。

圖1 河道淤泥清理圖

河道治理初期，人工曝氣技術的目的是增加水體的溶氧量，抑制厭氧細菌的活性，提高好氧菌的活力，加快有機物的分解速度。國內外的大量工程實踐表明曝氣增氧不但可以改善水體質量，還可以使上層底泥還原性物質得到氧化與降解，使其表層成為以兼性菌為主的環境，為好氧菌群的生長提供必要條件。從根本上來說，人工曝氣技術應該屬于間接利用微生物的治理技術。人工曝氣技術的局限性在于對底泥擾動較大，曝氣處理過程中，底泥顆粒的再懸浮現象嚴重，短時間內上覆水體中污染物質的含量可能急劇増加。水體面積較大時，需要大量氣裝置，購置成本與能耗成本高昂。對于非揮發性的污染物不適用。受地質條件限制，不適合在低滲透率或高黏土含量的地區使用。

當前利用生物方法處理底泥主要包括植物處理技術與微生物處理技術。其中水生植物處理技術，主要利用生長于底泥中的根或根狀莖，吸收底泥中的污染物質或利用植物的分泌物完成或促進部分污染物的分解與轉化。水生植物不僅可以幫助降低底泥中的污染物含量，植物體水中部分還可以吸收水體中的營養物質與金屬離子，降低水體重金屬污染，預防水體富營養化。植物處理底泥技術，具有經濟、高效、環境友好及無二次污染等突出優點。修復時間長，對于深層污染的修復有困難，只能修復植物根系達到的范圍；由于氣候及地質等因素使得植物的生長受到限制、存在污染物通過“植物-動物”的食物鏈進入自然界的可能；生物降解產物的生物毒性還不清楚。水生植物對不同的金屬離子具有不同的吸收效率，科學挑選水生植物種類及其組合是保證處理效果的必要條件。而水生植物在污染水體中的成活率及富集重金屬離子植物秸稈的后期打撈處置工作成為水生植物處理底泥技術應用的兩大障礙。目前經過污染物修復的植物作為廢棄物的處置技術主要有焚燒法、堆肥法、壓縮填埋法、高溫分解法、灰化法、液相萃取法等[3]。

表1 污染河道底泥修復技術優缺點一覽表

微生物處理技術，主要利用微生物的生態調節作用，促進有機污染物的分解，幫助水生態系統建立新的平衡。水體出現污染問題，根本原因在于水生態系統失衡。生產者、消費者、分解者未能協調統一，造成整個系統物質的收支不平衡。受人類生產與生活活動的影響，大量重金屬離子與有機質進入水體，超出了水體的承受范圍，導致有害物質的大量富集。微生物技術通過篩選或培育優勢菌種，對特定污染物具有高效的分解清除作用，通過提高河道生態系統的分解能力，消減水體中富集的有害物質，促使生態平衡的恢復。微生物具有種類多，生長周期短，具有較強的可塑造性等優點，使得微生物技術具有成本低、見效快的優勢。近年來，利用微生物治理污染河道底泥是河道治理研究的熱點，但由于受污染河道的污染物特征具有獨特性，單一類別的菌種或者固定的菌種組合往往不能達到理想的治理效果。外來菌種特別是基因工程簡的引入會否給當地的生態系統造成負面影響，即微生物技術的安全性問題，一直是眾多水環境治理工作者慎用微生物技術的重要原因[4-6]。

2 小結

我國河流眾多，各污染河道自身條件及污染特征也各不相同，這就要求修復治理工作具有針對性，即一河一方案。針對污染河道特性，綜合利用各種治理技術，發揮各技術長處，達到更高效徹底的修復效果。