葉根喜 胡海如 劉永啟

摘 要：在控制好外源污染的前提下，河道整治短時(shí)間達(dá)標(biāo)合格后，仍存在一定復(fù)發(fā)現(xiàn)象，如水體渾濁、氨氮超標(biāo)等。文章針對(duì)工程中實(shí)際存在的這些問(wèn)題，提出了一種全新的治理方法：河道底泥原位結(jié)構(gòu)改良。該技術(shù)已成功應(yīng)用于相關(guān)河道治理工程，有效的解決了水體渾濁、氨氮超標(biāo)等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：底泥結(jié)構(gòu)改良；蚯蚓土；仿生結(jié)構(gòu)；黑臭水體

近年來(lái)，隨著中央政府對(duì)河道污染問(wèn)題的重視，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了《城市黑臭水體整治工作指南》、中華人民共和國(guó)河道管理?xiàng)l例（2017年修正版）等相關(guān)文件，各地政府也都加大了對(duì)城市內(nèi)河治理力度，并取得了較好成效。但是治理中存在的一些問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)，在控制好外源污染的前提下，河道整治短時(shí)間達(dá)標(biāo)合格后，仍存在一定復(fù)發(fā)現(xiàn)象，如水體渾濁、氨氮超標(biāo)等。造成這一現(xiàn)象的主要原因是由河道底泥污染治理不徹底所造成的。

作為河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，底泥不僅是河流各類物質(zhì)循環(huán)的中心環(huán)節(jié)，而且也是這些物質(zhì)的主要聚集庫(kù)。底泥是水體中污染物質(zhì)的“庫(kù)”和“源”，進(jìn)入水體的污染物質(zhì)，可通過(guò)沉淀、吸附、生物吸收等多種途徑進(jìn)入底泥，而底泥中的污染物質(zhì)在一定的條件下又會(huì)從底泥中重新釋放出來(lái)進(jìn)入上覆水體。此外，受某些外力條件影響，底泥的松散結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其泥體向上覆水體進(jìn)行擴(kuò)散，造成水體渾濁、透明度較低等現(xiàn)象[1]。

目前對(duì)污染底泥的治理主要采用疏浚、掩蔽及生物修復(fù)。

一、疏浚

通常當(dāng)?shù)啄嘀形廴疚锏臐舛雀叱霰镜字?倍以上時(shí)或底泥泥層較厚時(shí)，可以考慮進(jìn)行疏浚處理。疏浚技術(shù)是疏浚效果好壞的關(guān)鍵，目前主要集中在發(fā)展科學(xué)的疏浚方式，使疏浚過(guò)程對(duì)水體的擾動(dòng)達(dá)到最小。從最早的人工挖泥到現(xiàn)在的精確水下吸泥，疏浚過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響正越來(lái)越小。但是疏浚過(guò)程二次污染問(wèn)題較為嚴(yán)重，如淤泥的運(yùn)輸、淤泥的處理等，必需引起重視[2]。此外，底泥疏浚的同時(shí)會(huì)把底棲生物、微生物一起帶走，打破長(zhǎng)期形成的生態(tài)平衡，中斷生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈，可能出現(xiàn)新的環(huán)境問(wèn)題。

二、掩蔽

掩蔽是在污染的底泥上放置一層或多層覆蓋物，使污染底泥與水體隔離，防止底泥污染物向水體遷移。采用的覆蓋物主要有未污染的底泥、沙、礫石或一些復(fù)雜的人造地基材料等。相比別的修復(fù)技術(shù)，掩蔽花費(fèi)較低，對(duì)環(huán)境潛在危害小，能有效防止底泥中污染物進(jìn)入水體而造成二次污染，對(duì)水質(zhì)有明顯的改善作用[3]。但存在的問(wèn)題同樣較為明顯，需要大量的清潔泥沙等，來(lái)源困難；會(huì)增加河床高度，使水體庫(kù)容變小，不怎么適用于內(nèi)河治理；未從根本上解決污染問(wèn)題，不利于今后徹底治理實(shí)施工作的展開(kāi)。

三、生物修復(fù)

生物修復(fù)是指在基本不破壞原有自然環(huán)境的條件下，通過(guò)向河道中投加實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的具有特殊親合性的微生物或投加促進(jìn)底泥環(huán)境中原有微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行的修復(fù)方法[4]。

它的優(yōu)勢(shì)在于工程實(shí)施較為便利，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。但同樣存在著一定的局限性，如生物生長(zhǎng)的周期性較長(zhǎng)導(dǎo)致技術(shù)的見(jiàn)效較慢；對(duì)外部環(huán)境較為苛刻，適用性較差[4]。

上述的三種主要治理技術(shù)并不能解決河道治理工作中遇到的部分問(wèn)題，如南寧市那考河的流域治理PPP項(xiàng)目（南寧市和廣西首個(gè)采用“PPP模式”的試點(diǎn)項(xiàng)目，也是全國(guó)首個(gè)水流域治理ppp項(xiàng)目）。該項(xiàng)目主體工程完成后，部分區(qū)域水體混濁、懸浮物濃度居高不下；淤泥發(fā)黑，仍有異味散發(fā)。針對(duì)這一現(xiàn)象，疏浚、生物修復(fù)皆不見(jiàn)成效，而水體較淺掩蔽技術(shù)在此不大適用，因此急需一種全新的治理技術(shù)來(lái)解決上述問(wèn)題，河道底泥結(jié)構(gòu)改良技術(shù)就是在此背景下引入該治理工程中。

蚯蚓糞是土壤（泥也是土壤含水量不同的一種存在形式）改性的一種生態(tài)方法，因其具有獨(dú)特的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)而著稱，這種結(jié)構(gòu)是由若干土壤單粒粘結(jié)在一起形成團(tuán)聚體的一種土壤結(jié)構(gòu)。底泥原位結(jié)構(gòu)改良技術(shù)正是基于這一原理而形成的技術(shù)，泥體經(jīng)過(guò)物理性質(zhì)的改良后，具備了團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、不親水性等特點(diǎn)。

這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以迅速消除水體惡臭，可以阻斷底部有害物質(zhì)、懸浮物的上浮。

（一）迅速消除泥體中惡臭氣味

結(jié)構(gòu)改良后的泥體通過(guò)團(tuán)粒的包裹作用可以有效的阻止黑臭泥體的臭味散出，同時(shí)在團(tuán)粒結(jié)構(gòu)內(nèi)部有機(jī)物經(jīng)歷近似厭氧的微生物菌的分解，團(tuán)粒之間經(jīng)歷近似好氧的微生物菌的分解，實(shí)現(xiàn)對(duì)泥體有機(jī)物的快速降解，最終從根本上消除異味。

（二）阻斷泥體懸浮物的上移

表層一定厚度的團(tuán)粒改造層在水草植物的共同作用下形成一個(gè)穩(wěn)定的覆蓋隔離層，中部為過(guò)渡層，兩層之間形成了一定厚度的結(jié)構(gòu)膜，可以有效阻隔松散底泥及相關(guān)污染物的向上反沖；底層為原態(tài)的底泥，持續(xù)為中上層的泥體的生態(tài)系統(tǒng)提供必要的條件和營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。

結(jié)構(gòu)改良后的底泥具備的這些功能特點(diǎn)，為底泥治理的可行性提供了相關(guān)的理論依據(jù)。該技術(shù)在南寧那考河治理中的應(yīng)用，消除了之前水體渾濁透明度較低、淤泥發(fā)黑有異味等現(xiàn)象，同時(shí)經(jīng)過(guò)后續(xù)一年多的跟蹤觀察，治理后的水體沒(méi)有任何復(fù)發(fā)現(xiàn)象，水生植物、魚(yú)類都已存活，證明該技術(shù)是確實(shí)可行的，是對(duì)現(xiàn)有河道底泥治理技術(shù)的一個(gè)重要補(bǔ)充。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃建軍.城市河道底泥營(yíng)養(yǎng)鹽釋放及化學(xué)修復(fù)關(guān)系[D].天津：天津大學(xué)，2009.

[2]彭旭更，胡保安.河湖疏浚底泥的固化處置技術(shù)研究進(jìn)展[J].水道港口，2011，32（5）：367-372.

[3]張衛(wèi)，熊邦，等.不同覆蓋方式對(duì)底泥內(nèi)源營(yíng)養(yǎng)鹽釋放的控制效果[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，23（6）：1677-1681.

[4]盧麗君，孫遠(yuǎn)軍，等.用生物促生劑修復(fù)受污染底泥的試驗(yàn)研究[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2007，26（6）：49-53.

作者簡(jiǎn)介：葉根喜（1981-），男，漢族，河南人，博士，高級(jí)工程師，研究方向：環(huán)境綜合整治等；劉永啟（1981-），男，漢族，河南人，本科，研究方向：環(huán)境綜合整治等。

通訊作者：胡海如（1980-），男，漢族，江蘇人，碩士，工程師，研究方向：環(huán)境綜合整治等。