底泥生态疏浚研究概况

总结了底泥生态疏浚的一些关键技术,介绍国内外研究应用的概况并对修复效果进行分析,针对生态疏浚的不足提出建议。     

重污染感潮河道底泥释放特征及其控制技术研究

以珠江三角洲城市重污染感潮河道为对象,研究了底泥污染物(重金属、有机物和营养盐)在静态、潮汐作用影响及人工曝气扰动下的释放特征.在此基础上,采用曝气充氧、重金属化学固定、激活底泥土著微生物等联合技术对底泥释放进行控制,研究其控制效果.结果表明:①感潮作用加速了底泥污染物的释放,与静态释放相比,Cu、Zn、Pb、Cr、COD、NH 4-N和TP的平均释放速率提高了1～4倍,释放量增加了0.3～1.8倍;底泥平均耗氧速率提高了1.28倍.②人工曝气扰动使底泥污染物局部急剧释放,并使泥水界面由弱碱性变成弱酸性;在有氧环境,NH 4-N、TP的释放得到有效抑制.③投加石灰调节pH至8～9,上覆水体Cu、Zn、Pb、Cr的去除率达到85%～98%,同时还可去除92%的TP和86%的浊度;在微碱性好氧条件下,Cu、Zn、Pb和Cr的释放量稳定在300μg·L-1以下.④底泥土著微生物层对水体及底泥污染物有良好的降解作用,通过间歇曝气COD、NH 4-N、TP去除率分别可达到85%、92%和71%;但微生物层具有较高的耗氧速率,达到45g·m-2·d-1.     

利用太湖竺山湾底泥制备轻质陶粒试验研究

以太湖竺山湾底泥为研究对象,通过对其主要成分、矿物组成和热性质分析,考察其烧制轻质陶粒的可行性;以膨胀率和表观密度为指标,对烧结温度和烧结时间进行单因素试验,确定较佳的纯底泥烧制轻质陶粒工艺参数,并对所制陶粒微观结构和重金属浸出毒性进行分析。结果表明,竺山湾底泥成分基本满足烧制轻质陶粒要求,在不添加其他任何添加剂的情况下,其较佳的烧制条件为1 110~1 120℃下焙烧5~10 min冷却至室温,可以得到表观密度为0.8~0.9 gcm3,具有较好强度的膨胀轻质陶粒。底泥在烧制陶粒过程中重金属得到很好地固化,陶粒中重金属浸出率很低。     

水流对底泥净化作用的模拟试验

苏州河底泥中重金属的可动性模拟试验表明.沉积底泥能按照质量作用原理作为重金属的交换者起作用。霞金属Pb的交换溶出能力最低.Cd和Zh相似。苏州河是一条感潮河流,各潮期的潮流流动Re在(1.3l～j.8)×106范围,即为紊流流动.传质系数在(5.22～9.91)×10 4cm/s范围。在潮流作用下,60万m3底泥中重金属传递至河水中的量,以l天计,Cd为685.9函Pb为1505.9g,Zn为89.6kg,河水对底泥中莺金属的净化率,Cd为O.44％,Pb为0.0079％,Zn为0.05％。     

底泥疏浚对湖泊沉积物的生态毒性效应的影响

采用淡水沉积物质量基准和微生物毒性试验方法,对疏浚前后五里湖沉积物提取液和全底泥沉积物的生态毒性进行了研究与分析.结果表明,疏浚后,沉积物中各重金属污染物的总体含量均显著降低,但是铬、铅和镍的含量仍然分布在阈值效应低值(TEL)和可能效应水平值(PEL)之间的灰色区域,仍可能对水体生态系统产生不良影响;疏浚后1个月,沉积物提取液中发光菌发光试验的EC50值降低约50%,毒性增加近1倍;与疏浚前相比,全底泥沉积物的细菌毒性试验的EC₅₀值降低11%～30%;全底泥月芽藻毒性试验的EC₅₀值也有显著降低.     

上海市郊中小河流夏季水污染特征研究

在夏季对上海郊区一典型的中、小河流河网水质进行监测,结果结果：（1）河流水体普遍有很高的氮磷和有机负荷,其CODcr、总磷、总氮等指标均数倍于《地面水环境质量标准》中规定的V类水最大允许值, 本正处于严重的富营养化状态。位于集居民区和养殖场附近河流的污染更为严重。（2）受富营养化和河流底泥污染物释放的影响,河流水质还存在分层现象,尤其是水流滞缓、水深不足2m的小河流更为明显。主要表现为：底层水氨氮,TRP（总反应态磷）和SRP（溶解反应态磷）的含量明显高于表层水;而表层水的pH和DO高于底层水;同时,由于底层水处于厌氧的环境下,NO3^-－N、NO2^-含量低于表层水。（3）由于长期受纳污水、污物,中、小河流底泥有很高的氮磷累积,凯氏氮平均达3．526（N,mg）／g;总磷平均达2052．250（P,mg）／kg。集镇居民区河流底泥总磷含量高达5813．838（P,mg）／kg;养殖场附近河流底泥凯氏氮高达5．964（N,mg）／g。底泥孔隙水中的NO3^--N、NO2^-含量很低;NH4^＋的含量是河流底层水的3－24倍;SRP的含量约是河流底层水的2－16倍。由于底泥有机污染重,耗氧量大,处于厌氧的环境,其交换态Fe^2 的含量很高。     

多级生态塘/湿地系统底泥中磷的归趋模式

研究了多级生态塘/湿地处理系统不同单元底泥中磷的形态分布及释放规律,考察了季节和泥龄对磷形态分布及其释放的影响.结果表明,从系统前端到后端,钙磷在底泥中所占的比重逐渐增加,铝磷和碱可提取有机磷的比重逐渐减少;3～6月是底泥磷的集中释放期,主要释放单元为复合兼性塘,释放形态为铝磷和碱可提取有机磷;绝大多数铝磷和碱可提取有机磷在泥龄为 1.3 年时都释放到水体中.钙磷和铁磷是底泥中磷的主要贮存方式.     

东五里湖底泥污染对菹草石芽萌发及轮叶黑藻生长的影响

为探究沉水植物在东五里湖恢复的可行性,在测定东五里湖底泥污染指标的基础上,选择了在梅梁湾及贡湖适宜生长的季节上互补的2 种典型沉水植物为研究对象,进行了菹草石芽萌发及轮叶黑藻生长试验.结果表明,东五里湖底泥重金属污染Cd>Cu>Pb>Zn>Cr;东五里湖与梅梁湾底泥上菹草石芽萌发率的统计学差异并不显著(P>0.05),但石芽在东五里湖底泥中出现了休眠现象.在同一底泥中,不同N、P 水平上覆水下轮叶黑藻的POD、SOD 活性无统计学差异(P>0.05),不同底泥,同-N、P 水平下轮叶黑藻POD、SOD 活性t 检验有显著差异(P<0.05),轮叶黑藻在东五里湖底泥中衰老较快.底泥对轮叶黑藻抗氧化酶系统起主导性作用,东五里湖水生植物恢复主要受底泥重金属Cd的胁迫.     

环保疏浚堆场余水处理生产性试验研究

介绍了环保疏浚底泥堆场和强化自然沉淀的设计方法,并针对环保疏浚工期短、产生的余水量大及其悬浮物含量高的特点,对不同余水处理技术进行了对比分析,选择了加药促沉法余水处理工艺,在太湖环保疏浚示范工程堆场进行了生产规模试验.结果表明,在堆场中设置溢流堰和导流墙,改善堆场的水力条件,延长水流路径,有利于颗粒的自由沉降,提高了颗粒在堆场中的沉淀效率.向输泥管投加絮凝剂,使其在输泥管中快速混合,在堆场中反应、沉淀;向堆场出水投加絮凝剂,通过隔板混合池快速混合,折流反应池反应,在沉淀池中沉淀,这2种投药方式都能保证余水达标排放,其中向堆场出水投加絮凝剂的方式加药量少且容易控制出水水质.      

鄱阳湖平原区农村门塘形态特征及底泥营养状况分析

通过在鄱阳湖平原选取典型农村门塘,对其形状、进出口布置、水下地形、水深、淤塞、水质和底泥营养盐含量等指标进行调查测定分析.结果表明,鄱阳湖平原农村门塘多呈长条形;进水口设置随意,多且分散;淤塞较为严重,淤积物主要以外源输入为主;水体总氮和总磷一定程度超标,污染程度总氮总体表现为冬季＞秋季＞夏季＞春季,总磷总体表现为夏季＞春季＞秋季＞冬季;底泥营养盐和有机质含量相对较高,呈现一定的污染状态;底泥中有机质、有机碳和总氮的同源性较高,主要以内源污染物为主;底泥中磷以陆源输入为主.