黑臭水体治理内源污染控制技术探讨

黑臭水体治理内源污染控制技术探讨摘要内源污染控制是黑臭水体治理的重要手段之一，底泥污染是黑臭水体内源污染的最主要污染源，本文结合近几年工程实践论述底泥污染控制技术，分别从原位修复和异位修复两方面论述内源污染控制技术及应用效果，期望为我国黑臭水体的治理提供借鉴。关键词：内源污染；黑臭水体；底泥治理；原位修复；异位修复0引言目前我国“新型城镇化建设”的快速发展，城市的水环境质量受到严重威胁。城市黑臭水体不仅给群众带来了极差的感官体验，而且直接影响群众的生产生活质量，我国城市黑臭水体的综合治理已经刻不容缓。国务院于2015年4月正式发布的《水污染防治行动计划》明确提出：到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内；到2030年，全国城市建成区黑臭水体总体得到消除由此可见城市黑臭水体治理的紧迫性和艰巨性。为确保各地如期完成国务院确定的城市黑臭水体整治目标，住房城乡建设部等部门制定了《城市黑臭水体整治工作指南》，提出了“控源截污、内源治理、生态修复”的技术路线，将“内源治理”作为城市黑臭水体整治工作的主要技术措施之一，而底泥治理恰为“内源治理”的主要对象，因此，底泥治理成效是打好城市黑臭水体攻坚战的关键。本文结合工程经验对黑臭水体治理内源污染控制技术及应用效果加以分析，期望为我国黑臭水体的治理提供借鉴。内源污染黑臭水体内源污染主要指底泥污染，污染底泥自身耗氧、再悬浮及污染物释放是导致水体变黑的重要因素之一，已成为水质恶化的一个重要内污染源。据相关文献分析［1，］受污染底泥再悬浮、污染物释放影响，上覆水COD浓度可以增加32%〜64%，可见，污染底泥对水质的影响明显，对污染底泥进行治理，能有效降低水体污染物浓度。内源污染控制技术底泥内源污染控制技术主要包括原位处理方式和异位处理方式。原位处理方式包括物理覆盖、化学处理和生物修复技术，异位处理方式指环保清淤技术，包括干式清淤和水下清淤。原位处理方式物理覆盖技术物理覆盖技术主要是通过一定的方式或途径在污染底泥表层铺设一层或多层具有净化功能的清洁覆盖层，使得污染底泥与上覆水体相隔离，阻止底泥污染物的向水体的迁移的一种底泥污染的控制技术［2］。目前使用较多的掩蔽材料有未污染的底泥、清洁砂子、砾石、钙质膨润土、灰渣、人工沸石、水泥，还可以采用方解石、粉煤灰、土工织物或一些复杂的人造地基材料等。覆盖技术具有如下优点:1）通过覆盖层，将污染底泥与上层水体物理性隔开；2）覆盖作用可稳固污染底泥，防止其再悬浮或迁移；3）通过覆盖物中有机颗粒的吸附作用，有效削减污染底泥中污染物进入上层水体。研究表明［3］，覆盖能有效防止底泥中PCBs、PAH及重金属进入水体，对水质有明显的改善作用。覆盖技术也有它的不足之处，一方面，由于投加覆盖材料，会增加底质的体积，减少水体的水深，改变湖底坡度，因而在浅水或对水深有一定要求的水域，如河岸及航线区域，不宜采用原位覆盖技术；另一方面，在水体流动较快的水域覆盖材料易被淘蚀，影响覆盖的效果。同时，原位覆盖也会改变水流流速、水力水压等条件，如果对这些水力条件有要求的区域，覆盖技术则不能适用。化学处理技术化学处理技术是向受污染的水体中投放多种化学药剂或酶制剂，通过化学反应消除底泥中的污染物或改变原有污染物的性状，为后续微生物降解作用提供有利条件［3］。根据投放试剂的种类，可以将化学处理技术分为原位还原技术和原位氧化技术。原位还原技术是向底泥中加入还原剂，使底泥的氧化还原电位发生改变，营造适合微生物降解污染物的还原性环境；原位氧化技术是向底泥中加入氧化剂或向底泥上覆水充氧，使氧化还原电位提高从而降低污染物的毒性，这种方法费用低、见效快，目前应用较为广泛。生物修复技术生物修复技术是指利用生物的生命代谢对底泥污染物进行吸收、转化或降解降低底泥环境中氮磷营养盐、重金属或有毒有害物质的含量，从而使污染底泥能够部分或者完全恢复到原始状态，达到减缓或最终消除水体污染、恢复水体生态功能的生态修复措施［4］。原位生物修复技术是近年发展起来的一种新型底泥修复技术。这种技术利用水生植物、微生物等的生命活动，对水体中的污染物进行吸附、转移、转化和降解作用，从而净化水体并重建水生生态系统。这种技术不需要向水体投放化学试剂，工程造价相对较低，修复效果较好，有利于水体生物多样性的恢复，是底泥原位修复技术的一个重要发展方向。2.2异位处理方式异位处理方式采用挖掘或吸淤的方式清理水底的淤泥，此方法虽然能够将带有污染物质的底泥清出河道，但是会造成水底剩余的底泥浮动，甚至混合在水中或悬浮在水面之上，形成二次污染［5］。研究发现［6］，对黑臭水体中的底泥进行清理后，会对水中的微生物活性产生一定的影响，这种影响甚至在一年以内都无法恢复。另外，对黑臭水体中清理出的淤泥的堆放和处置问题也有待解决。目前，常见的异位处理方式主要包括干式清淤、水下清淤［7］。2.2.1干式清淤对于没有防洪、排涝、航运功能的流量较小的河道，可通过在河道施工段构筑临时围堰，将河道水排干后进行机械干挖清淤或者水力冲挖的清淤方法。2.2.2水下清淤

水下清淤一般指将清淤机具装备在船上，由清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备将淤泥开挖，并通过管道输送系统输送到岸上堆场中。常见的水下清淤方式有抓斗式清淤、泵吸式清淤、绞吸式清淤等。清淤工艺技术优、缺点对比表清淤优点工艺占地相对较少，易于控制清淤深度，清淤彻底，施干式工效率高，清淤质量易于保清淤证，对清淤设备技术要求不高，产生的淤泥含水率低、易于后续处理吸泥量大，操作简便，管道输送距离可达千米之外，淤泥的挖掘和输送一次水下性完成，全程采用密封管道清淤运送，避免了淤泥的二次污染问题，搅吸泥设备的体积小，运输、拆装都很方便结语缺点需在非汛期施工，对施工工期要求较严，需设置转运堆场，增加淤泥处理处置成本，汽车运输淤泥，易造成车辆沉陷，淤泥洒漏，对环境造成二次污染需设置专门的泥库临时存储淤泥，占地较大，清淤船只容易受到河道沿线桥梁梁底标高和吃水水深的限制，从而导致机械选取局限性较大，河床边坡清淤效果不佳，清淤深度和范围较难控制缺点需在非汛期施工，对施工工期要求较严，需设置转运堆场，增加淤泥处理处置成本，汽车运输淤泥，易造成车辆沉陷，淤泥洒漏，对环境造成二次污染需设置专门的泥库临时存储淤泥，占地较大，清淤船只容易受到河道沿线桥梁梁底标高和吃水水深的限制，从而导致机械选取局限性较大，河床边坡清淤效果不佳，清淤深度和范围较难控制综合整治亟待解决的水污染问题。本文对内源污染的控制技术进行了详细论述，结合工程实际案例来看，“控源截污”作为前提，制定切实有效的内源污染控制方案，对消除黑臭水体具有重大意义。曾瑞胜，庄建树，冯小琴，等•河道疏浚淤泥处理技术探讨[J]•浙江水利科技，2002(3)：32-33.朱兰保，盛蒂•污染底泥原位覆盖控制技术研究进展J]•重庆文理学院学报(自然科学版)，2011,30(3):38-41.黄建军.城市河道底泥营养盐释放及化学修复研究[D].天津：天津大学，2009.薄涛，季民•内源污染控制技术研究进展[J].生态环境学报，2