基于生态修复的河湖环保清淤关键问题研究

在当前水环境综合治理中,底泥清淤疏浚是清除湖泊和河道内源污染、减少污染物释放的重要措施之一。该文基于环保清淤的基本概念,分析了环保清淤与传统工程疏浚的区别,并介绍了环保清淤在中国的发展现状和存在的问题。从底泥调研与分析评估、清淤深度控制、清淤方式及清淤设备选择、底泥脱水与固化、尾水处理与排放标准控制和底泥资源化方式等方面对环保清淤的关键问题进行了深入讨论分析。研究结果可为城市湖泊水质修复和黑臭水体治理工程环保清淤方案的比选设计提供一定借鉴和参考。     

河湖疏浚底泥处理处置与资源化利用技术进展及展望

河湖环保疏浚处理工程会产生大量的疏浚底泥,底泥中含有氮磷营养盐、重金属、有机物等多种环境污染物,若不予以合理的处理处置,将对生态环境造成严重的二次污染。系统介绍了河湖疏浚底泥的化学组成特征,综述了河湖疏浚底泥调理、脱水、固化、稳定化、异位修复等常规处理方法的优缺点和适用性,总结了现有的河湖疏浚底泥资源化利用途径,并针对污染河湖疏浚底泥处理处置技术研究现状及存在的问题,从生态风险评估、新型处理技术发展和绿色资源化利用产业、质量基准和技术规范构建等方面展望了河湖疏浚底泥处理的后续重点研究方向。     

荷兰填埋处置疏浚污染底泥的历程与实践

荷兰由于高度的工业化、发达的航运以及特殊的地形条件,造成境内的湖泊与河流严重污染,为了从根本上治理这些受到污染的水域,必须对水底含有众多污染物的底泥进行环保疏浚。本文先简要介绍荷兰关于处置疏浚污染底泥的政策和法规、底泥填埋的处置技术研究和修建封闭式填埋场的指导准则,最后介绍了一个污染底泥用填埋场处置的工程实例。     

底泥疏浚对阿哈水库内源污染的影响

底泥疏浚是富营养化湖库内源污染治理的一项重要措施,迄今已在众多浅水湖库治理中得到应用。深水水库是我国水资源利用的重要形式,但其水深大、湖底地形复杂、疏浚难度高,因此在深水水库实施疏浚工程的研究报道很少。评估了典型深水水库(阿哈水库)底泥疏浚工程对内源污染的影响。结果表明:1)疏浚后实验区底泥主要污染物含量(TP、TN、OC、TS、Fe和Mn)平均降低了56.7%,孔隙水中主要污染物浓度(TP、TN、Fe和Mn)平均降低了71.2%,实验区底泥纳污能力明显提高;2)疏浚后,实验区底泥磷形态中活性组分含量和底泥孔隙水中活性磷浓度(DGT-liable P)明显下降,降低了实验区底泥污染物的"二次释放"风险。     

底泥疏浚对太湖内源及底栖生物恢复的影响

底泥疏浚对湖泊内源削减具有重要的作用,是富营养化湖泊内源治理的重要技术之一.以太湖疏浚区为对象,估算了近十余年疏浚对内源负荷的削减量,并评估了太湖北部竺山湖和梅梁湖的底泥疏浚效果.结果表明,太湖累计疏浚的4 200万m³底泥,共计清除了底泥中氮约6.26万t,总磷约1.83万t,有机质约117万t,相当于清除了蓄积于底泥中二十余年的外源污染物输入量.对于外源控制较好的梅梁湖,底泥疏浚后5 a内水质改善明显,随后出现反弹,但仍有效削减了表层底泥总氮和总磷含量.相反,对于外源输入仍较大的竺山湖,疏浚十余年后,底泥内源又回复到浚前水平.对竺山湖疏浚区开展了长达6 a的底栖生物群落跟踪评估,发现疏浚初期对底栖生物群落具有一定的影响,但浚后2 a,底栖生物密度与生物量等指标已接近浚前水平. 6 a后,疏浚区与未疏浚区的底栖生物群落多样性指数已无差别.结果也表明,底泥疏浚对湖体内源具有较好的控制效果,且疏浚效果维持程度与外源输入强度密切相关.此外,长期来看,疏浚区底栖生物群落依靠自恢复能力可达到浚前水平,疏浚不会对底栖生物群落结构造成影响.     

疏浚过程中的环境影响分析及其对策研究

环保疏浚因能将水体的污染底泥彻底去除,消除影响水质的潜在因素,从而成为治理水体的一项重要措施。但是,环保疏浚工程中扰动污染底泥、污染底泥处置不当等会导致环境的二次污染。各项减少底泥扰动以及底泥的资源化利用技术成为研究热点。减少污染底泥扰动主要是通过改进疏浚设备工艺来实现,目前国内主要采用的环保疏浚设备是绞吸式挖泥船与环保绞刀。底泥的资源化利用不但可以改善其对环境的二次污染,而且可变废为宝,增加资源,目前资源化利用途径主要有土地利用、建筑材料、填方材料、污水处理材料、制氢技术等。     

珠三角河道底泥资源化利用探讨

污染底泥的处理处置是河道治理的重要内容,然而传统填埋处置方式不利于生态保护和可持续发展。文章详细总结了珠三角地区河涌底泥的营养成分、矿物组分、污染情况等方面的研究成果,分析了各因素对底泥处理处置方案的影响,研究发现底泥污染程度及污染物毒性限制了其作为土地利用的途径;对污染程度较重的底泥,需采用严格的修复技术措施处理后,方能进行工程化应用;矿物组分决定了底泥是否适用于建材生产。结合实际案例,分析了常见底泥处理处置技术的优缺点及其在珠三角区域的适用性与市场前景,并对珠三角底泥资源化应用途径和方式提出了建议。     

污染底泥的原位钝化技术研究进展

底泥是湖泊重要的内源污染来源,关于底泥污染控制的研究近年来受到广泛重视。目前对底泥污染的控制技术主要包括原位处理技术和异位处理技术。原位处理技术主要包括钝化、覆盖、生物修复等。钝化技术是一种高效的湖泊内源污染控制技术,它通过抑制内源营养盐的释放来控制水体营养盐含量。文章综述了底泥原位钝化技术的研究及其应用情况;分析了原位钝化技术的特点及主要功能;介绍了常用底泥钝化剂的应用情况以及新型钝化剂的研究进展;并对原位钝化技术的未来发展进行了展望。     

污染水体底泥中重金属治理研究现状

河流、湖泊等水体底泥污染问题已引起全世界的广泛关注,尤其重金属污染问题。目前国内对河流、湖泊底泥重金属的研究偏重于重金属的分布、污染特征以及重金属对生物、生态的影响,对底泥重金属的治理研究相对较少。分析了底泥中重金属的释放机理,简单介绍治理底泥重金属的一些生物技术,着重讨论当今处理底泥重金属的化学方法。     

污染河流生态修复研究现状与进展

随着工农业的迅速发展,大量的生活生产污水排入河流,造成河流严重污染.污染河流的治理已引起人们的广泛关注,生态修复作为一种比较新颖的河道冶理方法,有很好的应用前景.目前主要的生态修复方法有:(1)物理方法:底泥疏浚、机械除藻;(2)化学方法:化学除藻、絮凝沉淀;(3)生物-生态技术:河道曝气、土地处理技术、生态疏浚、生态...     

云南高原湖泊污染底泥环境疏浚工程设计要点问题探析

主要阐述了云南5个湖泊底泥环境疏浚与其它疏浚方式的区别以及与环境疏浚相关的技术参数,并指出在湖泊底泥环境疏浚工程设计及施工过程中应着重考虑的技术要点及措施,包括疏挖及输送方式的选择、疏浚设备类型的选择、疏浚区域的确定、挖泥厚度确定及精度要求、底泥处置及防渗处理、余水处理及排放等方面.     

湖泊污染底泥疏浚工程技术——滇池草海底泥疏挖及处置

论述了环保疏浚工程的特点,工程方案的主要内容,设备选型,底泥处置,以及干化等。笔者以滇池草海污染底泥疏挖及处置工程为实例介绍了湖泊污染底泥疏浚工程技术。      

广西高砷区采矿业污染河流治理探讨

本文根据前期刁江水系重金属污染的调查研究结果,并参考国内外矿山固体废物处理处置以及河流重金属污染治理的研究进展,对刁江上游矿区尾砂综合利用以及刁江水系重金属污染治理进行探讨。本文讨论建议采取措施加强刁江上游矿区水土保持和生态恢复,对采矿和选矿尾砂进行综合利用,以减少尾砂排放;对于刁江水系重金属污染,建议对严重污染的河段沉积物进行疏浚处理,对疏浚沉积物进行综合利用,以减轻刁江水系污染和防治二次污染。     

无锡锡山区宛山湖底泥污染及生态清淤研究

底泥生态疏浚作为生态修复的重要措施之一,已广泛应用于太湖流域水环境综合治理。为解决区域的水环境问题,进一步提高人居环境质量,开展了锡山区宛山湖底泥污染和生态清淤研究。以宛山湖九里河口以北湖区为研究对象,通过对宛山湖基本情况及底泥污染现状调研分析,充分考虑通航和引水需求以及施工深度限制等因素,确定生态清淤范围和工程量。本次疏浚面积为0.75 km²,疏浚深度为0.3～1.3 m,疏浚总量为56.82万m³,其中底泥清淤34.82万m³,航道疏槽22.00万m³。从清淤要求、清淤深度、清淤设备选择、清淤工艺等关键技术点着手制定宛山湖北部湖区底泥清淤方案。通过对先导区污染底泥的生态清淤,有效削减底泥内源污染,促进宛山湖水体水质改善,并为宛山湖水生态修复奠定基础,具有显著的环境和社会效益。     

Significance of dredging on sediment denitrification in Meiliang Bay, China： A year long simulation study

An experiment for studying the effects of sediment dredging on denitrification in sediments was carried out through a one-year incubation of undredged (control) and dredged cores in laboratory. Dredging the upper 30 cm of sediment can significantly affect physico-chemical characteristics of sediments. Less degradation of organic matter in the dredged sediments was found during the experiment. Denitrification rates in the sediments were estimated by the acetylene blockage technique, and ranged from 21.6 to 102.7 nmol N2/(g dry weight (dw)·hr) for the undredged sediment and from 6.9 to 26.9 nmol N2/(g dw·hr) for dredged sediments. The denitrification rates in the undredged sediments were markedly higher (p0.05) than those in the dredged sediments throughout the incubation, with the exception of February 2006. The importance of various environmental factors on denitrification was assessed, which indicated that denitrification was regulated by temperature. Nitrate was probably the key factor limiting denitrification in both undredged and dredged sediments. Organic carbon played some role in determining the denitrification rates in the dredged sediments, but not in the undredged sediments. Sediment dredging influenced the mineralization of organic matter and denitrification in the sediment; and therefore changed the pattern of inherent cycling of nitrogen.     

中国南方河流和湖泊沉积物对菲的吸附特性

采用循环吸附/解吸实验法,研究了西湖,滇池,太湖,甬江和钱塘江表层沉积物对菲的吸附特性.结果表明5水域沉积物对菲的吸附行为与沉积物有机碳含量有关,西湖和滇池沉积物对菲的吸附表现出明显不可逆性.研究发现当将总吸附量分解成可逆和不可逆吸附2个部分后,其可逆吸附部分可以很好地用脂/水分配机理进行预测.本工作认为河流和湖泊表层沉积物中的有机碳是控制菲环境行为的一个重要因素,但是其生态风险同时取决于沉积物的不可逆吸附特性.     

底泥疏浚对竺山湖底栖生物群落结构变化及水质影响

结合2008年年底在竺山湖进行的底泥清淤工程,调查了底泥疏浚6个月后对大型底栖动物的群落结构的影响及水质变化.结果表明,疏浚区和未疏浚区底栖动物均以霍普水丝蚓、摇蚊和铜锈环棱螺3种生物为主;同未疏浚区相比,疏浚后生物多样性降低,但生物量增加.受外源污染影响,上覆水体中TN、TP含量变化幅度分别为1.64～4.45mg/L和0.133～0.258mg/L,较高的水体营养盐含量,使得疏浚后的新生底泥仍处于营养盐较高的状态,从而使得底栖动物群落组成以生活于污染较重的物种为主.采用Shannon-Weaver、Simpson和Goodnight指数对底栖生物进行评价,结果表明疏浚区处于中度污染,未疏浚区处于中-重度污染状态.结合底栖动物调查和水质监测结果,只有在严格控制外源污染对水体的影响后,底泥疏浚才能起到应有的作用.     

环境疏浚技术在星云湖的工程化应用

环境疏浚是近年国际上新兴的的环保工程技术，近年云南省的一些高原湖泊也陆续开展了污染底泥环境疏浚。以星云湖为例，介绍了湖泊环境疏浚工程的典型内容，并对其中工艺参数的确定、设备选择、精度控制、底泥处置及防二次污染等环境疏浚的核心技术作了分析。     

杭州市河道底泥重金属污染评价与环保疏浚深度研究

重金属是河道底泥疏浚要控制的重要污染物,而疏浚深度是生态疏浚工程中需要确定的关键参数.本文以杭州经济技术开发区河道为研究对象,共采集18处底泥柱状样,采用土壤背景值、土壤环境质量二级标准值、变异系数和相关性分析方法对底泥中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、As的污染状况进行了评价,同时分析重金属总量和有效态含量在垂向上的变化特征,并引入地累积指数法对各深度底泥中的重金属进行累积性评估,利用本文提出的临界累积深度方法来确定合理的环保疏浚深度.结果表明,河道表层底泥中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、As的平均含量分别为165.16、342.40、55.34、3.61、34.06、36.70 mg·kg-1,Cd、Cu、As、Zn的有效态含量分别为0.007、3.37、0.095、20.76 mg·kg-1,重金属总量均超过了杭嘉湖平原土壤背景值,其中Cd污染最为严重.各重金属元素在底泥中的变异系数为0.29~2.39,空间分布并不均匀.重金属总量和有效态含量随底泥深度的增大整体呈下降趋势,但受不同时期人类活动污染及河道整治影响而呈不规则变化.各重金属元素的富集程度为CdAsZnPbNiCu,其中,Cd污染等级为2~6级,污染程度为中度污染至极强污染.利用临界累积深度方法推算得到研究区域河道底泥环保疏浚深度为0~0.9 m.     

不同方式处置的疏浚沉积物重金属生态风险评价对比

以山东沂河沉积物处置示范工程为例,分别对经土工管袋填埋和减量化隔离处置3年后的沉积物生态风险进行跟踪评价,以探究不同处置方式对沉积物重金属安全性的影响。对2种处置方式下沉积物中Cr、As、Zn、Cu、Cd、Pb和Hg的总量及赋存形态进行分析,并采用浸出毒性法、风险评价编码法（RAC）和潜在生态风险指数法（PERI）进行生态风险和环境安全性评估。结果表明:2种沉积物处置场地内沉积物As、Cd和Hg总量超过GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤 污染风险管控标准（试行）》的风险筛选值;2种场地内沉积物中Zn和Hg的形态分布存在较大差异;浸出毒性实验表明,土工管袋填埋处置Cr、As和Cu浸出毒性高于减量化隔离处置,而Zn则相反。综合浸出毒性法、RAC和PERI的结果,经土工管袋填埋处置后沉积物重金属的生态风险相对较高。在选择何种方式对疏浚沉积物进行异位处理时,应综合权衡各个方面因素,以确保环境效益和经济效益的最大化。