浅析污染河道底泥治理技术

王声华

（江西省地质矿产勘查开发局九0 二地质大队，江西 新余 338000）

污染水体底泥由于长时间接受污染物沉积，导致污染物质大量富集。在自然或者人为因素的扰动，底泥颗粒再度悬浮上来，污染物向上覆水体扩散已成为水体污染的重要来源。污染物特征具有独特性。在治理过程中要因地制宜，在全面了解污染物特征的前提下，结合治理目标，选择科学合理的修复和管护方案。

1 底泥处理技术

目前常用的底泥治理技术主要分为原位治理技术和异位治理技术两大类。较早的底泥处理技术大都采用异位治理，即工程疏浚结合后期污染物治理工程。原位处理技术即在原地对底泥进行修复，主要方法有底泥掩蔽、人工曝气、植物处理及微生物处理技术[1]。

疏浚，即工程清淤，是掌握最早、使用最为广泛的一种治理技术手段。相较于其他底泥技术，疏浚具有普遍的适用性，治理效果更直接、更高效。然而，由于机械清淤过程中底泥受到扰动发生再次悬浮，导致底泥中的污染物向水体扩散。另外，底栖生物的生存环境也遭受了破坏，导致水体生态链的断裂，水生态系统丧失了自我调节与修复的能力。疏浚工程底泥可能会因为水体污染物的增多与水生态系统的免疫力的下降导致水体水质的进一步恶化。当底泥由于自身毒性或危害性需要进一步处理时，治理成本大幅增加，且极易造成二次污染。

底泥掩蔽技术指的是在受污染底泥表面铺设一层或多层附有有机颗粒、具有强吸附性的覆盖材料，阻隔底泥向上覆水体输送污染物质，使污染物质与水体相对隔离，从而降低或消除内源污染。底泥掩蔽技术可以有效地制底泥的再悬浮，防止污染物的运移，从而降低水体的污染程度，与疏浚技术相比其优势在于：①成本低；②工程量小，易于操作；③可以有效避免二次污染。底泥掩蔽技术的缺点同样明显，它虽然可以有效的控制污染物质的转移，但并未真正意义上的消除底泥污染。另外，如若不采取其他措施降低或控制水体中污染物质的量，又会有新的污染底泥层形成[2]。

图1 河道淤泥清理图

河道治理初期，人工曝气技术的目的是增加水体的溶氧量，抑制厌氧细菌的活性，提高好氧菌的活力，加快有机物的分解速度。国内外的大量工程实践表明曝气增氧不但可以改善水体质量，还可以使上层底泥还原性物质得到氧化与降解，使其表层成为以兼性菌为主的环境，为好氧菌群的生长提供必要条件。从根本上来说，人工曝气技术应该属于间接利用微生物的治理技术。人工曝气技术的局限性在于对底泥扰动较大，曝气处理过程中，底泥颗粒的再悬浮现象严重，短时间内上覆水体中污染物质的含量可能急剧増加。水体面积较大时，需要大量气装置，购置成本与能耗成本高昂。对于非挥发性的污染物不适用。受地质条件限制，不适合在低渗透率或高黏土含量的地区使用。

当前利用生物方法处理底泥主要包括植物处理技术与微生物处理技术。其中水生植物处理技术，主要利用生长于底泥中的根或根状茎，吸收底泥中的污染物质或利用植物的分泌物完成或促进部分污染物的分解与转化。水生植物不仅可以帮助降低底泥中的污染物含量，植物体水中部分还可以吸收水体中的营养物质与金属离子，降低水体重金属污染，预防水体富营养化。植物处理底泥技术，具有经济、高效、环境友好及无二次污染等突出优点。修复时间长，对于深层污染的修复有困难，只能修复植物根系达到的范围；由于气候及地质等因素使得植物的生长受到限制、存在污染物通过“植物-动物”的食物链进入自然界的可能；生物降解产物的生物毒性还不清楚。水生植物对不同的金属离子具有不同的吸收效率，科学挑选水生植物种类及其组合是保证处理效果的必要条件。而水生植物在污染水体中的成活率及富集重金属离子植物秸秆的后期打捞处置工作成为水生植物处理底泥技术应用的两大障碍。目前经过污染物修复的植物作为废弃物的处置技术主要有焚烧法、堆肥法、压缩填埋法、高温分解法、灰化法、液相萃取法等[3]。

表1 污染河道底泥修复技术优缺点一览表

微生物处理技术，主要利用微生物的生态调节作用，促进有机污染物的分解，帮助水生态系统建立新的平衡。水体出现污染问题，根本原因在于水生态系统失衡。生产者、消费者、分解者未能协调统一，造成整个系统物质的收支不平衡。受人类生产与生活活动的影响，大量重金属离子与有机质进入水体，超出了水体的承受范围，导致有害物质的大量富集。微生物技术通过筛选或培育优势菌种，对特定污染物具有高效的分解清除作用，通过提高河道生态系统的分解能力，消减水体中富集的有害物质，促使生态平衡的恢复。微生物具有种类多，生长周期短，具有较强的可塑造性等优点，使得微生物技术具有成本低、见效快的优势。近年来，利用微生物治理污染河道底泥是河道治理研究的热点，但由于受污染河道的污染物特征具有独特性，单一类别的菌种或者固定的菌种组合往往不能达到理想的治理效果。外来菌种特别是基因工程简的引入会否给当地的生态系统造成负面影响，即微生物技术的安全性问题，一直是众多水环境治理工作者慎用微生物技术的重要原因[4-6]。

2 小结

我国河流众多，各污染河道自身条件及污染特征也各不相同，这就要求修复治理工作具有针对性，即一河一方案。针对污染河道特性，综合利用各种治理技术，发挥各技术长处，达到更高效彻底的修复效果。