河湖內源污染控制技術研究現狀及疏浚效果差異淺析

作者:Gillian 發表日期:2018-05-23 15:43:13

北極星環保網訊:隨着中國經濟快速發展和城市化進程加速,城市河湖水環境污染問題愈加突出。據統計,我國80%以上的河湖水環境均受到了不同程度污染,其中很多都出現了季節性或常年性的水體黑臭現象和水質不達標問題。隨着國家對環境保護的逐步重視,以及相關標準及政策頒佈和實施,河湖水環境綜合整治已經成為水行業最為熱點工程之一。河湖污染治理主要包括外源污染阻斷和內源污染控制,其中底泥疏浚是內源污染治理的主要措施之一。

本文着重從內源控制技術研究現狀和生態疏浚的效果差異出發,介紹生態疏浚設計流程和疏浚的效果差異原因,以期能為我國城市河道底泥污染控制工程提供技術借鑑和參考。

生態疏浚技術概述

上世紀90年代,我國實施首例大型水域生態疏浚工程-滇池草海污染底泥疏挖及處置工程(I期)實施,標誌着生態清淤正式作為內源污染控制的成熟技術手段,同時也取得了寶貴的經驗、數據和示範效應。隨後在2000年廣西省南寧市對南湖實施了底泥疏浚工程,並對污染底泥採取了分散堆存封閉的處置方法;西安興慶湖、南京玄武湖和安徽巢湖等也進行了底泥疏浚工作。生態清淤相對於水利清淤有着明顯的不同(見表1),它是河道生態系統中底泥受到污染的前提下運用發展生態理論實施的生態修復工程,其本質是以工程、環境、生態相結合的方式來解決城市河道水體的可持續發展或稱河道「生態位」修復。該技術的核心是注重河湖原有生物多樣性的保護,以不破壞水生生物自我修復繁衍為前提,同時又為生物技術介入提供有利條件。

生態疏浚方式可分為干法疏浚和帶水疏浚,干法疏浚適用於雨源型河流和小水量河流,主要是直接挖掘或者是圍堰導流後挖掘,其疏浚的底泥含水率一般較低。帶水疏浚適用於大流量的河道內源污染治理,疏浚底泥含水率較高。兩者的區別在於疏浚底泥的含水量及後續設計單元不同,帶水疏浚的底泥量大,在運輸和進行下一步處置時,需要進一步脫水,並對余水進行處理後達標排放。底泥含水率是進行下一步處理處置的關鍵影響因子,而底泥如何高效率脫水是目前技術設計和工程實施的難題之一,也是降低工程成本的有效途徑之一。

生態疏浚的核心技術指標包括:疏浚範圍及深度設計、疏浚形式及配套技術、施工方式設計、清淤設備選定、堆場的余水處理、隔離防範設計、疏浚底泥處置和清淤後河底基質修復設計等。


生態疏浚效果差異原因分析

1.疏浚範圍及深度確定

河湖疏浚方案設計首先要考慮河道底泥污染特性和範圍,其一般從現場調研摸排和採樣檢測着手,且主要以底泥檢測數據作為方案設計的主要依據,因此科學設置取樣點和準確獲得檢測數據是確定疏浚範圍和深度的關鍵。河湖底泥的污染物是隨着水力條件變化和經過複雜的物理化學生物過程而沉積的產物,其分佈極不均勻且毫無規律。通過密集底泥採集測試可以獲得污染底泥的準確分佈,但其成本太高,在實際工程不可考慮,疏浚範圍難以精確。

疏浚深度是生態疏浚的核心參數,其能直接影響疏浚工程量及疏浚底泥處置方式。其需要根據河道水文水質特徵、底泥分佈情況、底泥污染物含量及垂直分佈特徵等諸多參數進行系統分析、評估來確定。實際工程設計中,一般依據底泥污染物含量垂直分佈來確定其疏浚深度,但由於河道污染底泥一般有多種污染物同時超標,且垂向分佈的變化趨勢又各不相同,難以確認準確、合適的疏浚深度。同時含量變化特徵與底泥污染物釋放特徵相關性不強,底泥中污染物含量高低不能完全代表污染物的釋放速率,高含量的污染物不一定釋放或者釋放快。而利用垂向分層取樣進行實際條件下的模擬釋放試驗的經濟和時間成本太高,並且實際情況下得到的釋放數據是一個平均值,保守設計將帶來超量設計和大量疏浚底泥處置的難題。


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