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随着社会和化工产业的发展,近二十几年来河道、湖泊等水体的污染严重,尤其是河道底泥,底泥中含有大量的污染性物质,特别是致病(癌)、破坏生态的持久性的难分解有机物、严重超标的重金属离子。这些有害物质经过食物链的累积和扩大效应,将会影响人类的健康,破坏自然环境和生态系统。此外,水体富营养化的解决关键也仍与底泥密切相关。水体底泥污染是世界范围内的一个环境问题,其污染加剧主要是人为因素造成的,污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体,大量难降解污染物相当一部分积累在水体底泥中并逐新富集,溶解于水中的污染物浓度在很大程度上受到底泥的影响。污染底泥的治理已刻不容缓,势在必行。
1 底泥中污染物的种类
疏浚底泥具有泥量大,成分复杂,含水率较高,含有污染物,并且既含有益物质又含有害成分等特点。其成分对处理方案的选择具有重要意义,主要含有三类:一是重金属,一般指Hg、As、Zn、Cu等,是环境中普遍存在的一类污染物,具有难降解性、生态毒性和可累积性等特点。可通过生活污水及生产废水的排放、降水径流等途径进入水体,通过沉淀、吸咐、络合等作用而沉积到底泥中。河流底泥中有重金属与不同载体相结合,以多种形态存在,大致有可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和金属残片等,不同形态的重金具有不同的生物有效性。其与水相保持一定的动态平衡,当环境发生水力冲刷、外界扰动等变化时,可再次进入水体,成为二次污染源。二是有机物,底泥中有毒有机物通过富集作用在生物体内达到较高的浓度,从而对生物体产生较强的毒害作用,并通过复杂的污染生态化学过程,即在气―水―生物―底泥等多介质环境体系中的迁移、转化和暴露,影响人和动物的健康,从而对人类未来的生存发展构成严重威胁。三是含有N、P等营养物质,导致水体的富营养化。
2 污染底泥修复与处理技术
底泥处理的主要目的是降低受污染底泥对水体的污染,使其对生态和环境无害。污染底泥的治理,经过多年的实践,已取得一定效果。
2.1 原位生物修复技术
底泥原位生物修复是指在基本不破坏水体底泥自然环境件下,对受污染的环境对象不作搬运或运输,在原场所进行生物修复。分为原位工程修复和原位自然修复。原位工程修复通过加入生物生长所需营养来提高生物活性或添加实验室培养的具有特殊亲合性的微生物来加快环境修复;原位自然修复是利用底泥环境中原有微生物,在自然条件进行生物修复。对底泥进行生物修复,促进底泥微生物繁殖,底泥有机质在微生物作用下,迅速分解,释放出氨氮、硫化氢等有害气体,使得底泥好氧层加厚,泥层减薄,加快底泥微量营养的释放。有利于提高藻类多样性,同也可以阻隔下层黑臭底泥有毒物质的释放,加强在泥水界面间的好氧微生物对机污染物分解能力,加快水体生态系统的物质循环和能量循环,提高水体的自净能力。
2.2 原位掩蔽技术
掩蔽是在污染底泥上放置覆盖物,使污染底泥与水体隔离,防止底泥污染物向水体迁移的物理修复技术方法。掩蔽作为底泥的一种原位修复技术,对持久性有毒污染物污染底泥的修复效果非常明显,工程造价低,能有效防止底泥中的持久性有毒污染物污染物进入水体而造成的二次污染。但是,掩蔽会增加底泥的量,使水体库容减小,不适于河流、湖泊、港口和水库,只适用于深海底泥修复。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、水泥和其它人工合成材料等。这种掩蔽技术在国内鲜见应用。
2.3 污染物与疏浚物固相分离技术
淋洗可以是原位修复也可以是异位修复,淋洗是将水、油或其它能够促进污染物溶出、溶解迁移的溶剂掺入或注入到污染的底泥中,主要用于重金属污染土壤,具体是将土壤中的固相重金属转移至液相中,再进行深度处理的过程,土壤经清水洗涤后归原位再利用。底泥淋洗技术推广应用和修复效果的好坏关键在于高效淋洗剂的筛选和研制,既能提取重金属,又不破坏土壤的结构,不能造成二次污染。目前应用较为广泛的疏浚底泥淋洗剂主要有酸、碱、表面活性剂、植物油和EDTA络合剂等。淋洗在美国、日本和德国等一些国家已经得到应用,其在发展中国家推广应用面临的最大问题是费用太高,经济上难以承受。
2.4 清淤疏浚后卫生填埋
底泥疏浚,以改善水体环境质量为目的,用机械手段清除水体底床上层一定范围内富含有机质、氮、磷和重金属的污染底泥并妥当处置,一定程度上去除污染内源, 为水体水质的好转和稳定创造条件。为防止造成二次污染、破坏水体正常生态层, 因此要着重考虑疏挖及输送方式的选择,一般采用水采水运方式,即用绞吸式挖泥船进行水下疏挖,用加压管道将泥浆送至堆场。
卫生填埋对于水体底泥处置而言,其优点是投资较少、容量大、见效快,且能够通过产生填埋气获取新能源。但填埋不当也会造成新的污染,主要是有害物质溶出对地表水和地下水带来的污染,所以要借鉴城市生活垃圾卫生填埋场的经验建设,这种废物填埋场底部铺有衬层,可防止溶出液体渗透入土壤并污染地下水,溶出液体经管道收集后,送污水处理厂进行处理。
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山东省泰安市肥城市肥城市泰山焦化有限公司疑似污染地块土壤修复示范试验项目单一来源公示一、采购人:泰安市生态环境局肥城分局地址:龙山路110号(泰安市生态环境局肥城分局)联系方式:3362824(泰安市生态环境局肥城分局)采购代理机构:泰安田园建设项目管理有限公司地址:山东省泰安市肥城县(区)龙
一原位生物修复技术的原理及应用1技术分类从修复原理来说,生物修复技术主要分为生物刺激(Biostimulation)和生物强化(Bioaugmentation)两个大类。采用生物刺激修复技术,污染场地需已有适当的菌株,并调整造成活性不佳的因素;采用生物强化技术时,场地缺乏具有分解能力的菌株,通过人为添加具分解
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