滁州市荇塘湖淤泥污染物成分測定及改良應用

王偉 許慧 楊昕晨

摘要：城市濕地是城市生態系統的重要組成部分，是各地市政園林建設的重點項目之一.本文以滁州市荇塘湖水底淤泥為研究對象，調查其污染物的主要來源.通過測定與分析水底淤泥染物的成分和濃度，提出合理的清淤工程項目實施方案.進而為實現城市濕地水底淤泥的生態處理和綜合利用提供借鑒和指導.

關鍵詞：荇塘湖；水體污染；金屬元素；綜合利用

中圖分類號：TV221 文獻標識碼：A 文章編號：1673-260X（2019）03-0031-03

隨著我國城市化進程的快速發展，生產和生活的廢物排放也相應增加，造成了土壤、湖泊的污染[1].我國湖泊數量很多，類型豐富，分布廣泛[2]，而經濟越發達的城市中的湖泊和濕地，污染物的來源越復雜[3].因此，城市濕地生態修復的一個重要環節是水底淤泥的成分測定和清除問題.

荇塘湖位于滁州市蘇滁現代產業園內，滁州市中新大道與徽州路之間，又名灌嘴壩水庫.園區正在推進綠化景觀項目的前期工作，其中對荇塘湖湖底的改造是該項目的重點.在進行清淤的過程中，怎么樣對淤泥進行無害化處理，做到生態清淤用淤[4]，是一個亟須研究和解決的問題.

1 材料與方法

1.1 實驗材料

采樣點的選擇應該以代表性和經濟性為原則，其對淤泥成分的測定出來的數據的可靠性具有非常大的意義[5-6].本實驗淤泥樣品分別采自荇塘湖入水口（A）和出水口（B）附近的水底，同時還采集了周邊土壤樣品（C）和園區土壤改良用的泥炭（D）.

1.2 樣品的處理

將采集的土壤樣品在日光下干燥或5℃的條件下烘干.在樣品干燥過程中經常揉撞樣品，以免膠結.干燥后用篩子去除雜質，用木棍輕輕敲打，使土壤樣品恢復至自然粒級狀態.放置塑料瓶保存，即可開始進行實驗.

1.3 實驗儀器與測定指標

實驗使用SK500便攜式土壤養分測定儀進行各項指標的測定.污染物可以分為化學污染、物理污染、生物污染和放射性污染等.其中以化學污染最為普遍[7].本實驗主要測量的金屬元素為Mg、Fe、Ca、Mn、Cu、Al、K，硝酸鹽、磷酸鹽以及電導率、pH值.

2 結果與分析

淤泥是在靜水或緩慢的流水環境中沉積，并在物理、化學和生物等因素的作用下形成.淤泥的機械組成一般以粉粒和黏粒為主，砂粒含量較少，有機質含量較多，干燥失水后變硬成塊狀.

2.1 電導率和pH值

荇塘湖淤泥樣品的電導率比周邊土壤樣品和園區土壤改良用的泥炭高，說明淤泥樣品中具有較多的離子.與周邊土壤樣品比較，泥炭的電導率最低，有機質中能提供的正負離子較少.四個樣點的pH值7.4-7.7之間，均為弱堿性.

2.2 大量元素測定

根據國家土壤環境質量標準（GB15618-1995）以及安徽省土壤養分等級分級標準，我們可以從數據中看出荇塘湖淤泥中大量元素堿解氮和有效磷、有效鉀的含量豐富，養分級別為一級.荇塘湖淤泥的營養成分偏高，淤泥中元素N、P、K含量豐富.對比周圍土壤的養分分析表可知，導致養分偏高的原因可能來自生活污水的排放以及農田污染，造成湖水的富集化，如果不加以治理，將會影響城市生態環境.

2.3 金屬元素測定

從以上數據分析得知，淤泥中金屬元素含量偏高，說明荇塘湖淤泥也受到來自工廠污水排放的污染.中量有效元素Ca含量較豐富，養分等級為二級；Mg含量較豐，等級為二級；重金屬Cu含量豐富，等級為一級；Mn含量一般，養分等級為三級.

3 荇塘湖淤泥的改良應用

湖泊管理的經驗主要包括以下幾個方面：長期治理與分期管理相結合，多部門、多層次流域綜合治理；實施經濟調控，增加資金投入；制定法律法規防治污染；采取適宜技術措施綜合控制內外源污染[8].

3.1 荇塘湖淤泥的改良

土壤改良是指運用與土壤學、生態學的理論與技術，通過對土壤的測定，結合當地的環境，采用物理、化學、生物的方法，對土壤的不良情況制定合理的方案，減少土壤中污染物的含量，使土壤的達到一定的標準，對環境、人體不造成傷害.

3.1.1 土壤重金屬移除

針對荇塘湖淤泥數據情況，我們需要降低淤泥中的金屬元素Cu的含量.降低重金屬的原理有兩種，一種是將污染元素固定在淤泥中，保證其穩定性；另一種是通過化學方法將重金屬置換出來，達到消除的目的.前者使用的方法是在淤泥中加入鈍化劑，鈍化淤泥，使重金屬轉化成氫氧化物等沉淀.可以使用粉煤灰或改性粉煤灰，降低污染淤泥中Cu等重金屬的遷移能力，會抑制作物對重金屬吸收.第二種是化學淋濾法，在淤泥中加入酸，將金屬化合物從難溶解狀態變成可溶解狀態.使用絡合劑，通過離子交換和酸化作用，表面活性劑的絡合作用，將淤泥中的重金屬分離出來[9].

3.1.2 淤泥養分富集改良

淤泥中擁有豐富的N、P、K等營養元素，水中的藻類大量的吸收營養快速的繁殖，浮在湖的表面，遮蔽陽光，消耗水中氧氣，導致水體的植物和各類生物死亡，水質發臭惡化，最后會導致整個水環境的破壞.降低淤泥中N、P、K的含量的方法使用的最后的是植物凈化法，多種植一些水生植物，比如石菖蒲、荷花、睡蓮、金魚藻，種植的水生植物吸收淤泥中.植物還可以通自身的光合作用，產生氧氣，和水體和大氣中的氧氣一起運送到植株各個地方，根系通過釋放氧氣，氧化周圍的營養沉積物[10].

3.2 淤泥的應用

淤泥含水量豐富，體積大，清理湖泊的時候不容易處理.但是長期停留湖中不僅會破壞水質，導致湖水富集化，產生惡臭的氣體，還會破壞周邊的生態環境.

3.2.1 淤泥制作復合肥

荇塘湖的淤泥中含有較高的氮、磷、鉀元素，富有很高的營養，通過處理后可以用于調節土壤肥力.首先，將淤泥放在太陽下爆曬脫水殺菌，大概脫水至35%左右即可.將一些秸稈切碎，將淤泥和秸桿交替混合，外層用淤泥封實.經發酵處理，攪拌后，進行無害化處理.此外，淤泥還可以用作植物栽培用土，將淤泥進行消毒去污之后，將種子、芽苗種植在淤泥之中，用塑料袋包裹，放進挖好的種植穴中，為植物生長發育提供營養.

3.2.2 淤泥資源化利用

淤泥清除和運輸的工程量巨大，將淤泥資源化，就近使用是解決該問題的重要突破口.在淤泥中加入改良劑，改變淤泥的不良性質，用于路基工程建設，可以節省土地資源，加快鄉村道路建設；通過熱處理的方法將淤泥制成磚瓦，我國每年清理出來的淤泥有上百萬立方米，但是我國的制磚廠每年使用的淤泥量僅為5萬立方米左右；淤泥的成分也符合燒制多孔磚的要求.另外，也可將處理后的淤泥用于建設湖濱綠化帶，美化環境.

4 結論

通過以上數據分析，滁州市荇塘湖淤泥主要特征是部分重金屬的污染以及富營養化，其他指標情況良好，通過改良可以進行綜合利用.我國經濟快速發展，湖泊受到多個方面的污染威脅，對河湖底進行定期清淤和對淤泥的合理利用也越來越重要.與國外相比，我國的清淤利淤技術還不夠成熟，淤泥資源化利用率低，需要進一步加強技術研究和推廣.

參考文獻：

〔1〕羅清吉，石浚哲.五里湖淤泥現狀及生態清淤[J].環境監測管理與技術，2003，15（01）：27-29.

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〔8〕王圣瑞，李貴寶.國外湖泊水環境保護和治理對我國的啟示[J].環境保護，2017，45（10）：64-68.

〔9〕陳萌，楊國錄，劉廣容，等.污泥中重金屬的處理[J].南水北調與水利科技，2011，09（3）：92-95.

〔10〕周際海，黃榮霞，樊后保，等.污染土壤修復技術研究進展[J].水土保持研究，2016，23（03）：366-372.