疏浚底泥资源化利用研究进展及展望

随着环保疏浚技术在污水治理中的广泛应用,针对疏浚底泥的资源化利用问题越来越受到人们的关注。本文对目前国内外常用的底泥资源化利用途径进行总结和阐述,同时指出资源化利用中存在的问题并给出合理建议。     

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。     

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。     

受污染疏浚底泥用作植物培植土的环境影响分析

资源化利用是疏浚底泥管理方案的基本选择之一。笔者使用上海市受污染河道疏浚底泥为研究对象,通过实验室模拟的方法,分析和评价了受污染疏浚底泥作为城市园林绿化培植土利用过程中对地下水、地表水和土壤可能造成的环境影响。结果表明,中度受污染底泥具有作为绿化用土的基本理化性状,其不利的环境影响主要表现为硝酸盐对地下水的影响及重金属Cd,Hg对地表径流和地下水的影响。其中,硝酸盐的影响只在底泥应用后的第1个植物生长季中出现;重金属污染影响与底泥重金属总含量和可交换态比例有关。控制底泥单位面积的应用量,是控制其不利环境影响的可靠途径。      

城市受污染疏浚底泥特性与作绿地用土的可行性分析

受污染河道疏浚底泥消纳是上海市环境治理中面临的问题之一。中、轻度污染的疏浚底泥用作绿地用土是具有资源化价值的底泥消纳适用途径,为分析此途径的可行性。选择上海市典型中度污染河道底泥作了植物生长相关理化性质和重金属污染特性(总量、浸出液浓度、分级提取比例分布)分析,并据此讨论了此类(中、轻度污染)疏浚底泥的绿地利用可行性,分析结果表明,中度污染河道疏浚底泥的植物相关特性为：速效植物养分含量高,但阳离子交换容量低;总溶解盐含量高,但苏打盐和氯化钠含量低：重金属总量和浸出液重金属浓度低于国家农用污泥污染物控制标准和危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别限值,但Pb和Cd的可交换态比例较高(24％和62％)。底泥综合理化性质的分析结果：中度以下污染程度的上海市河道疏浚污泥具有作绿地用土必须的植物相容性,可用作绿地用土：但底泥的保肥能力较差,作绿地用土初期宜种植速生、需肥量大的植物,以控制植物养分流失;对于重金属、尤其是可交换态比例高的重金属溶出造成的环境影响,宜采用底泥施用量控制等手段对其不利影响进行防治。     

污染底泥环保疏浚工程的理念·应用条件·关键问题

污染底泥是水体最主要的内源,存在污染物二次释放的风险,而环保疏浚可以有效地清除污染底泥、降低内源污染负荷及其释放风险,因此近年来该技术在水环境治理中得到广泛的应用.环保疏浚的主要目的是有效清除河流、湖泊（水库）水体污染底泥中累积的污染物,并对浚后污泥进行安全处理处置,为污染河流、湖泊（水库）水质改善与生态修复发挥工程作用.作为湖泊、河流水污染综合治理技术体系的重要组成部分,环保疏浚是生态环境工程技术之一,也是湖泊河流水污染治理的重要手段;但底泥疏浚同时也存在疏浚效果不理想、可能造成原位扰动与异地污染、改变水生态系统的结构与功能等生态风险.研究显示,未来环保疏浚的主要发展方向应包括:① 基于调查评估基础上的污染底泥分区、分类环保疏浚及处理处置研究;② 污染底泥环保疏浚与区域生态修复一体化设计研究;③ 污染底泥环保疏浚-浚后干化-处理处置-资源化集成技术研究;④ 污染底泥环保疏浚、处理和资源化全过程监管评估技术研究.      

城区河道底泥修复技术探讨

城区河道底泥的修复技术一直是河道治理的难点，本文对两种修复技术的原理和技术要点作了详细的介绍，并在此基础上讨论和比较了二者的优缺点。目前主要分为物理修复和生物-生态修复，物理疏浚方法效果明显，但工程量大，投人大；生物-生态修复具有投入低，处理量大，但速度慢，而且不易达标。综合考虑经费投人和处理效果，本文认为底泥修复应发展疏浚和生物处理相结合的方法。实现底泥的资源化再利用。     

官厅水库坝前疏浚底泥的理化特征和土地利用研究

用环保疏浚船抽取官厅水库坝前表层底泥,在田间脱水池进行自然脱水,研究脱水后底泥的理化性质和污染物特征,底泥无害化处理方式和处理后底泥的土地利用效果.结果表明,官厅水库坝前疏浚底泥中黏粒含量高,容重高达1.89 　g·cm^-3,孔隙度只有23.8%,干后龟裂且非常坚硬,植物不能在上面生长.底泥中含有大量的还原性物质和速效性氮、磷,但重金属和有机氯农药含量均低于二级土壤环境质量标准.通过加入砂性土壤和作物秸杆等材料可以降低底泥容重和还原性物质含量,提高底泥的孔隙度并固持底泥中的速效性氮、磷.经过处理后的底泥可以成为良好的植物生长介质,玉米、苜蓿和杏树苗在上面生长良好.     

水源地水库废弃物资源化利用技术的现状与展望

清淤底泥、芦苇秸秆以及藻类物质是水源地水库生态建设和运行过程中产生的三类废弃物，对其进行高效资源化处理处置是水库实现生态循环的重要保证，对提升水库水质及可持续发展具有重要意义。本文首先综述了清淤底泥在农田、林地、园林绿化等方面进行土地利用和制作建筑材料、填方材料等方面进行建材利用的资源化技术现状，总结了芦苇秸秆在农业、养殖业、能源、工业原料等方向进行资源化利用以及打捞蓝藻在厌氧消化、有用物质提取、饲料应用、好氧堆肥等资源化技术的发展现状；进而分析了上述资源化技术在水源地水库废弃物资源化过程中应用的适用性，指出土地利用是清淤底泥资源化利用的最佳方式，好氧堆肥是芦苇秸秆和蓝藻废弃物资源化处理处置的主流技术；最后针对水库废弃物资源化利用提出了展望和建议。     

荆江三口疏浚泥资源化利用研究

文章通过对荆江三口地区枯水期疏浚泥的颗粒特性、化学成分、营养成分以及毒性等特性进行分析,综合评价了潜在生态风险,并对其资源化利用途径进行探讨研究。结果表明,荆江三口疏浚泥表现为黏土质砂,主要污染重金属含量均低于国家土壤标准风险筛选值,重金属潜在生态风险系数低。疏浚泥中总氮、有机质含量不足,总磷含量中等,营养成分尚不能满足农作物生长,适用于土地绿化利用,且从化学成分来看,可以满足制砖等建材利用。     

疏浚对梅粱湾表层沉积物重金属赋存形态及其生物毒性的影响

选择太湖梅梁湾未疏浚、疏浚后1周和疏浚后半年的表层沉积物为研究对象,测定其中重金属的含量及其不同赋存形态所占比例,开展沉积物间隙水中重金属毒性试验,据此探讨疏浚对沉积物中重金属含量及其赋存形态所占比例和生物毒性的影响. 结果表明:太湖梅梁湾调查区未疏浚沉积物重金属含量明显高于疏浚区,重金属的生物毒性占沉积物综合毒性的25%～35%. 疏浚后1周沉积物重金属含量急剧降低32%～51%,但对重金属生物毒性影响较大的吸附态及碳酸盐结合态重金属比例由未疏浚时的未检出或含量极低增加到40%～83%,生物毒性相应增加17%～38%;疏浚后半年,沉积物中重金属的总量略有回升,吸附态及碳酸盐结合态重金属比例下降,生物毒性下降并低于未疏浚时水平.      

上海黄浦江沉积物中的重金属污染趋势

根据200～2009年黄浦江疏浚物(沉积物)样品分析结果,对上海黄浦江沉积物污染情况进行分析,结果表明,2007～2009年黄浦江沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、As平均含量均大于1978～1980年的上海市市土壤背景值,表明黄浦江沉积物受到一定污染.对沉积物中各污染要素污染趋势进行研究,各要素污染趋势各有差异,除Pb...     

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.     

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.     

Effects of physical and chemical characteristics of surface sediments in the formation of shallow lake algae-induced black bloom

Surface sediments are closely related to lake black blooms. The dissolved oxygen （DO） distribution and its penetration depth in surface sediments as well as the migration and transformation of redox sensitive elements such as Fe and S at the sediment-water interface are important factors that could influence the formation of the black bloom. In this study, dredged and undredged sediment cores with different surface properties were used to simulate black blooms in the laboratory. The Micro Profiling System was employed to explore features of the DO and ∑H2S distribution at the sediment-water interface. Physical and chemical characteristics in sediments and pore waters were also analyzed. The results showed that sediment dredging effectively suppressed the black blooms. In the undredged treatment, DO penetration depth was only 50 μm. Fe^2＋ concentrations, ∑H2S concentrations, and ∑H2S production rates were remarkably higher in surface sediments and pore waters compared to control and dredged treatments. Furthermore, depletion of DO and accumulation of Fe^2＋ and ∑H2S in surface sediments and pore waters provided favorable redox environments and necessary material sources for the blooms. The study results proved that physical and chemical characteristics in surface sediments are important factors in the formation of the black bloom, and could provide scientific guidance for emergency treatment and long-term pre-control of black blooms.     

Water purification with sintered porous materials fabricated at 400℃ from sea bottom sediments

A sintering technology for preparing porous materials from sea bottom sediments was developed for use in water purification. The purpose of the present study was to develop methods for converting the sea bottom sediments dredged from Ago Bay into value-added recycled products. The sintered products fabricated at 400℃ were found to be very effective adsorbents for the removal of heavy metals.     

Water purification with sintered porous materials fabricated at 400℃ from sea bottom sediments

A sintering technology for preparing porous materials from sea bottom sediments was developed for use in water purification. The purpose of the present study was to develop methods for converting the sea bottom sediments dredged from Ago Bay into value-added recycled products. The sintered products fabricated at 400℃ were found to be very effective adsorbents for the removal of heavy metals.     

上海市郊河流底泥氮磷释放规律的初步研究

上海市郊河流底泥有很高的氮、磷负荷。为了研究底泥氮、磷释放规律，取一定量的新鲜底泥在室内进行通气和厌气培养试验；同时，用鱼塘底泥作对照。结果表明：（1）厌气条件下，底泥NH3－N释放速率和释放量高于通气条件，培养液NH3－N可在较长时间内维持峰值水平；通气条件下，由于硝化作用较强，培养液NH3－N含量达到峰值后，迅速下降。（2）厌气条件下，底泥水溶态磷的释出量远远高于通气条件。厌气条件下释放的正磷酸盐大部分源自Fe-P的还原解吸。（3）鱼塘底泥氮、磷释放量高于河流底泥，但其氮、磷负荷却非最高，这与其含有大量的易降解性有机质有关。