河湖淤泥土地利用研究进展

崔卫方，周海云，许龙奕，邹明璟，董光辉

(1.江苏省环科院环境科技有限责任公司，江苏 南京 210019；2.江苏省环境工程技术有限公司，江苏 南京 210019；3.西南交通大学，四川 成都 614202)

河湖环保疏浚是以减少底泥内源污染为目标，采用机械的方式，将富含污染物（如重金属和有机污染物等）的河湖上层沉积物进行定量、精确、有效、安全的清除技术，并为水生生物的恢复创造条件[1]。我国有超过90%的城市河湖水体存在不同程度的污染，而环保清淤是去除污染底泥，治理河湖污染的主要手段，并且环保清淤工程逐年增加，已对太湖、滇池、巢湖等100多个湖库的富营养化进行控制、黑臭治理与生态修复中发挥了一定的积极作用[2]。如太湖首轮清淤3 000多万方，2018年至2020年第二轮太湖西岸清淤总量已达320万方。淤泥主要利用临时堆场堆放，耗时长、效果慢、占地大、环境风险高，给沿湖地区土地资源利用带来了巨大压力，如何使之进行减量化、无害化、资源化，已成为制约河湖生态清淤顺利推进的关键因素。

1 清淤淤泥的基本性质

环保疏浚淤泥的主要特点如下：①含水率高。新清淤泥含水率普遍在50%以上，堆场原位堆积3年左右后，表面往下约30 cm深处仍处于沼泽状。②粒径细。徐杨等[4]取南京内秦淮河疏浚淤泥进行粒径分析得出，粘粒(<0.005 mm)含量为16.7%，粉粒(0.005～0.074 mm)含量为74.7%，砂粒(>0.074 mm)含量为8.6%。③有机质与重金属含量差异较大。本文选取三个不同太湖清淤地点（1#、2#、3#）的淤泥进行了重金属和有机质的检测，结果显示有机物含量差异达65%，详见表1。朱培瑜等[5]对太湖4个区域沉积物中主要重金属含量2006～2010年统计分析得出，镉的变异系数达114.12%。

表1 太湖清淤淤泥基本组成及重金属含量检测

2 淤泥土地利用研究现状

如果清淤淤泥不进行处理，直接采取堆场堆存的方式，一是会长期占用大量土地资源；二是含水率高，会对人类生存与环境带来威胁；三是易随雨水带入河湖，造成二次污染。早期常用的河湖淤泥处理方法有农用、焚烧或者填埋。其中，农用主要影响因素为淤泥中的重金属，焚烧的关键问题是一次性设备投资和运营成本高，而填埋易导致水污染并引起滑坡等填埋场的工程灾害，这些方法或多或少存在一定的局限性[6]。因此，淤泥资源化利用是从根本上解决淤泥出路的必然选择，目前常用的河湖淤泥资源化利用研究主要集中在土地利用、填方材料、建筑材料三个方向。

淤泥土地利用主要因其中含有较高的植物生长所需的N、P、K及其他微量元素，利用方式分为直接利用和间接利用。直接利用是将淤泥直接施用于土地，间接利用是将淤泥进行消化、堆肥等稳定化后作为土壤调理剂使用。利用对象分为农用与园林绿化用。

2.1 淤泥农用

重金属污染不仅会影响农作物的生长和地下水环境安全，由于植物对重金属有富集作用，还会随着食物链将危害传递给人类[7]。朱广伟等[8]通过青菜盆栽实验，研究了运河底泥农用对农作物的影响，结果表明红壤和水稻土中底泥投放量低于600 t/hm2时，青菜长势比对照好，随着投放量进一步增加，长势下降；同时当用量达到1 500 t/hm2时，青菜中Cu、Zn含量均超过了食品卫生标准。陈立华等[9]利用功能微生物发酵淤泥制备育苗基质，研究了不同菌株发酵基质的物理和培育西瓜苗的生物学性状。结果表明微生物处理均能够提升淤泥基质物理和生物学性能，同时能够提升育苗质量。朱本岳等[10]采用西湖淤泥与化肥混合加工成复合肥，用于蔬菜种植，结果表明蔬菜产量与等养分量的进口复合肥持平或略有增加，肥料成本降低。柴伟国等[11]以西湖淤泥、砻糠灰、干鸡粪、菜籽饼为原料制成无土栽培混合基质，质量可以满足无土栽培基质的要求，有机质含量高，氮、磷、钾及微量元素丰富，不需增加专用无土栽培营养肥。所以建议当淤泥资源化产品参照污泥满足《农用污泥污染物控制标准》（GB 4284-2018）时，施用量在合理范围内时，可改善土壤结构、促进农作物生长和增加产量。

2.2 淤泥用于园林绿化

随着城市化进程的加快，各城市均需要大量的园林绿化，所以绿化用土的需求量也逐年增加。因为绿化的生态结构和营养循环规律，即使淤泥中含有少量重金属等有毒物质，一般不会通过食物链危害到人类的身体健康，同时因其富含氮、磷、钾等营养元素，可起到改善土壤环境的作用。柏营等[12]以上海国际旅游度假区内5条典型河道淤泥用作结构土，结果表明：除航城路个别样点的盐分含量和钠吸附比超标外，其余河道淤泥的pH值、盐分、阳离子交换量、质地、有机质、主要养分、可溶性硼、重金属和多氯联苯含量均满足绿化种植土壤相关标准要求；而且大部分淤泥的基本理化指标，主要养分含量和重金属清洁度优于上海园林绿化土壤。

例如无锡市贡湖湾公园将太湖淤泥固化后，一方面用作风光旖旎的观光带；另一方面与园林垃圾、木屑等进行协同好氧发酵，制成营养土，在资源化利用淤泥的同时，也为城市园林绿化垃圾提供了资源化利用出路，避免养分流失、重金属进入地表水和地下水而引起的环境污染以及病原菌的危害。因此为保证淤泥资源化利用的环境风险，需严格控制各污染物含量，目前建议资源化产品参照污泥满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》（GB/T 23486-2009）时，可用于园林绿化。

3 结论

（1）淤泥的主要成分为SiO2和Al2O3等氧化物，同时可能含有病原微生物、有毒有害难降解有机物、重金属等有害成分。在一定条件下，可进行土地利用，技术可行。

（2）淤泥资源化产品农用时，建议参照《农用污泥污染物控制标准》（GB 4284-2018）与《城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质》（CJ/T309-2009）标准。园林绿化用时建议参照《城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质》（GB/T 23486-2009）。但河湖淤泥与城镇污水处理厂污泥性质差别较大，如有机质含量较低，需经预处理或与化肥混合加工方可满足要求，建议参照现有污泥资源化利用的标准，降低有机质含量的要求，制定相应的淤泥污染物控制标准，以达到快速、大量地去除污染程度较低的河湖淤泥的目的，并减少堆场占地，节约处理成本。

（3）目前，国内暂无河湖淤泥资源化利用相关规范性文件，建议国家尽快出台相应的淤泥综合利用技术规范等文件，对来料分析、过程控制、污染物控制、资源化产品等提出指导和约束，规范淤泥资源化利用途径，促进淤泥资源化利用，降低大量淤泥堆存造成的土地资源浪费、二次污染和对人类生存与环境带来的威胁，为河湖生态清淤顺利推进提供保障。