受污染底泥原位修復技術研究進展

王 超，陳 亮，廖思紅

（武漢沃田生態科技有限公司，湖北 武漢 430070）

1 引言

當前，國民經濟飛速發展，城市規模不斷擴大，城鎮人口急劇增加，但大多數地區的環境基礎設施建設卻嚴重滯后，導致排入河流及湖泊的工業廢水、生活污水及固體廢物大幅增加，引起河流湖泊水質嚴重惡化，其中甚至出現了季節性和常年性水體黑臭現象。研究表明進入河流湖泊的污染物中只有1%以下的污染物能溶解于水中，99%以上的污染物會沉積在河流湖泊的底泥中［1］。因而，底泥淤積了大量的耗氧性物質、重金屬污染物、持久性有機污染物和N、P營養鹽等并緩慢而持久的向水體、水生生物體釋放［2］，導致水體的二次污染，嚴重威脅水生生態環境及人類健康。因此，要從根本上解決河流湖泊的污染問題，不僅僅是要從源頭上切斷污染源，更重要的是要修復受污染底泥。

根據處理過程中是否需要移動底泥，可將底泥修復技術分為原位修復和異位修復兩大類。由于異位修復技術需要挖掘出受污染的底泥并尋找場地進行堆放和處置，工程量巨大且花費不菲，而且很容易造成二次污染，所以底泥原位修復技術受到越來越多的重視［3］。本文對近年來受污染底泥原位修復技術的研究進展進行了簡要綜述。

2 原位覆蓋技術

原位覆蓋技術不需要移動底泥，直接采用砂石、粉塵灰、爐灰渣、人工合成物等材料在底泥上方形成一層或多層覆蓋物，從而阻止底泥與上覆水的接觸，防止受污染底泥中的有害物質擴散到水體中。最早的底泥原位覆蓋技術是美國于1978年首先使用［4］，在流動性不大的水體中采用沙土覆蓋的的方式，隨后推廣到其他國家。實驗證明，原位覆蓋技術能夠有效阻止底泥中的耗氧性物質、重金屬污染物、持久性有機污染物和N﹑P營養鹽等進入水體［5，6］，對水質改善具有顯著作用。原位覆蓋技術適用于多種污染類型的底泥，成本低廉，便于施工，應用范圍較廣［7］。但原位覆蓋技術也存在減小水體容量、改變河道及湖底坡度等缺陷，此外，水流速較快、水動力較強的區域也不適合使用原位覆蓋技術［8］。

3 原位生物修復技術

原位生物修復技術是近年發展起來的一種新型底泥修復技術。這種技術利用水生植物、微生物等的生命活動，對水體中的污染物進行吸附、轉移、轉化和降解作用，從而凈化水體并重建水生生態系統［9］。在原位生物修復技術中，主要采用向底泥中加入具有降解污染物能力的微生物、轉基因工程菌和栽種沉水植物［10，11］。這種技術不需要向水體投放化學試劑，工程造價相對較低，修復效果較好，有利于水體生物多樣性的恢復，是底泥原位修復技術的一個重要發展方向［12］。

4 原位化學修復技術

原位化學修復技術是向受污染的水體中投放多種化學藥劑或酶制劑，通過化學反應消除底泥中的污染物或改變原有污染物的性狀，為后續微生物降解作用提供有利條件。根據投放試劑的種類，可以將原位化學修復技術分為原位還原修復技術和原位氧化修復技術。原位還原修復技術是向底泥中加入還原劑，使底泥的氧化還原電位發生改變，營造適合微生物降解污染物的還原性環境；原位氧化修復技術是向底泥中加入氧化劑或向底泥上覆水充氧，使氧化還原電位提高從而降低污染物的毒性，這種方法費用低、見效快，目前應用較為廣泛［13］。

5 結語

目前，國內許多河流湖泊的污染程度都比較嚴重，污染物種類復雜，并且隨著生態文明建設的大力推進，人們對于河流湖泊的治理又提出了新要求，不僅要改善水質，更要美化水體生態環境，從而給人們提供一個休閑的綠色空間，實現人與自然和諧發展。因而，在實際操作中單一的原位修復技術很難勝任，往往是將多種原位修復技術聯合應用。對某一需要修復的水體，首先通過多點取樣檢測方法摸清楚不同區域底泥的污染情況，對于污染較為嚴重、難以修復區域的底泥可以采用原位覆蓋技術進行隔離；其他的區域先使用原位化學修復技術進行處理，降低污染物濃度、改變污染物性狀，再使用原位生物修復技術處理，恢復水生生態系統，最終達到美化水生生態環境的目的。

［1］孫作登.受污染底泥原位修復技術研究［D］.上海：上海海洋大學，2011.

［2］畢 磊，邱凌峰.污染底泥修復治理技術［J］.中國環保產業，2011（11）：32～35.

［3］孫遠軍，李小平，黃廷林，等.受污染沉積物原位修復技術研究進展［J］.水處理技術，2008，34（1）：14～18.

［4］唐 艷，胡小貞，盧少勇.污染底泥原位覆蓋技術綜述［J］.生態學雜志，2011，26（7）：1125～1128.

［5］朱蘭保，盛 蒂，葛友成.原位覆蓋法控制底泥氮釋放的研究［J］.蚌埠學院學報，2013，2（3）：29～31.

［6］蘇青青，胡志華，羅玉紅，等.原位覆蓋層厚度對污染底泥氮磷釋放的影響［J］.安徽農業科學，2012，40（27）：13531～13532，13563.

［7］祝凌燕，張子種，周啟星.受污染沉積物原位覆蓋材料研究進展［J］.生態學雜志，2008，27（4）：645～651.

［8］朱蘭保，盛 蒂.污染底泥原位覆蓋控制技術研究進展［J］.重慶文理學院學報：自然科學版，2011，30（3）：38～41，55.

［9］王鶴霏.生物－生態技術對水體修復效果的研究［D］.大連：大連理工大學，2013.

［10］劉 成.生物促生劑聯合微生物菌劑修復城市黑臭河道底泥實驗研究［D］.南寧：廣西大學，2012.

［11］程士兵.生物－生態組合技術對黑臭河流原位修復的研究［D］.重慶：重慶大學，2012.

［12］奚 健，李曉粵，陳 越.污染水體底泥原位生物修復技術的探索及應用［C］／／編者.全國河道治理與生態修復技術匯總。出版地：出版者或編者，2012：272～275.

［13］黃建軍.城市河道底泥營養鹽釋放及化學修復研究［D］.天津：天津大學，2009.