生態(tài)景觀規(guī)劃結(jié)課論文

1、生態(tài)景觀規(guī)劃結(jié)課論文 底泥疏浚生態(tài)修復(fù)技術(shù)在景觀規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用院系：農(nóng)學(xué)院林學(xué)系班級：園林一班姓名：李奇飛學(xué)號：2010512425指導(dǎo)老師：韓衛(wèi)民老師目錄1. 引言2.選題意義3. 摘要4. 關(guān)鍵詞5. 底泥的概況6. 底泥疏浚的含義7. 底泥環(huán)境疏浚的調(diào)查8. 疏浚方案制定的原則9. 疏浚設(shè)備的選擇原則10. 太湖底泥生態(tài)疏浚11. 蘇州河下游段底泥疏浚12. 巢湖污染底泥疏浚13.參考文獻引言 研究背景 水是人類賴以生存的資源，地球上三分之二的面積是被水覆蓋的。在這些水資源之中河流只占到0.006%，但是人類卻利用了河流水資源的54%，可以看出河流的重要性。現(xiàn)在我國的大部分河流都受到了

2、污染，特別是珠江三角洲地區(qū)，快速發(fā)展的經(jīng)濟卻帶來了對環(huán)境的破壞，當中以水資源的污染尤為嚴重，特別是河流水資源的污染更是尤為嚴重。水體受到污染的河流其河底淤泥之中含有大量的重金屬物質(zhì)，在一定的條件下這些重金屬物質(zhì)會被釋放出來進入到水體之中，造成水體水質(zhì)變壞，成為水體污染的源頭。但是由于底淤泥的厚度，污染物質(zhì)濃度的垂直分布不同還是給淤泥的疏浚造成很大難度，從而使得河道治理困難重重。雖然有一些河流以及湖泊的污染治理獲得成功，但是其中也耗費了大量的人力、物力、財力。造成我國河流污染的原因很多，我國河流的污染很大程度上是來自于污水（工業(yè)污水和生活污水）的污染，從表1-1中可以看出我國污水排放量正在迅速地

3、增長，雖然2006年后排放的化學(xué)需氧總量有所降低，但總量還是達到了1335萬噸。因此對于我國河流的水質(zhì)治理已經(jīng)到了刻不容緩的地步。 表11我國污水排放量年份廢水（億噸）CODCr（萬噸）NH-N（萬噸）2000405718（工業(yè)）2004495148620065231335138 選題意義 我國政府部門對環(huán)境污染問題非常重視，尤其在水環(huán)境污染治理方面高度重視?！笆晃濉逼陂g采取了一系列的政策措施來推動水環(huán)境的治理，如科技部啟動“水專項”的城市水環(huán)境課題，從技術(shù)和行政兩個層面推動了我國城市水環(huán)境質(zhì)量改善工作的進展。本課題在上述的社會背景下分析了目前水體底泥疏浚的技術(shù)，符合了時代的要求，對于水體底

4、泥的清理具有一定的現(xiàn)實意義。 摘要：我國的江河湖庫水體污染主要包括氮、磷等營養(yǎng)物和有機物污染兩方面。目前國際上采用的技術(shù)主要有物理方法、化學(xué)方法和生物一生態(tài)方法。本文從內(nèi)源方面對目前國內(nèi)外的生態(tài)修復(fù)方法加以闡述，分析了近年國內(nèi)外的相關(guān)文獻資料。從方法上總結(jié)了河流、湖泊等水體生態(tài)修復(fù)的研究進展，并比較了各自的優(yōu)點及缺陷。 關(guān)鍵詞：生態(tài)修復(fù)；外源；內(nèi)源；底泥疏浚；環(huán)保疏浚技術(shù) 底泥一般系指江河湖庫的沉積物，是自然水域的重要組成部分。氮、磷能通過顆粒物吸附、沉淀、水生生物死亡沉積等方式蓄存在底泥中；在適當條件下，氮和磷能從底泥中釋放出來，為水生生物的生長提供必要的營養(yǎng)元素，進而加劇水體的富營養(yǎng)化。底

5、泥污染物現(xiàn)狀特殊的自然地理環(huán)境和人為的不合理開發(fā)利用，導(dǎo)致水土流失現(xiàn)象相當普遍據(jù)七大江河及西南諸河、東南諸河及內(nèi)陸諸河的不完全統(tǒng)計，多年平均輸沙量為32億t，每年約有14億t泥沙淤積在水庫、河道、湖泊和灌渠，18億t泥沙進入河口海洋，并主要淤積在河口附近。泥沙淤積導(dǎo)致水庫庫容喪失、湖泊調(diào)蓄能力降低、洪水位抬高、河道及河口的泄洪能力下降等一系列不利影響當前經(jīng)濟社會的高速發(fā)展所帶來的最大的負面影響就是環(huán)境污染，而水體中的污染物質(zhì)又會隨泥沙沉積，構(gòu)成江河湖庫的內(nèi)源污染。底泥污染物背景值普遍較大，導(dǎo)致即使截污后水環(huán)境仍難以盡快恢復(fù)。此外，作為改善河道行洪條件、增加湖庫容積、改善水環(huán)境的主要技術(shù)措施，底

6、泥疏浚技術(shù)正在被越來越多地采用，以期盡快改善水環(huán)境、修復(fù)水生態(tài)，并促使水生態(tài)系統(tǒng)良性健康發(fā)展。 底泥疏浚是修復(fù)湖泊水庫的一項有效技術(shù)，能夠徹底去除積累在其中的有毒有害物質(zhì)，但須注意防止底泥泛起以及底泥的合理處置，避免二次污染，底泥覆蓋通過在底泥表面敷設(shè)滲透性小的塑料膜或卵石削減波浪擾動時的底泥翻滾有效抑制底泥營養(yǎng)鹽的釋放，提高湖水透明度，促進沉水植物的生長，但存在治標不治本，成本高，難以大面積使用等缺點，而且影響湖體固有的生態(tài)與環(huán)境。 底泥環(huán)境疏浚的調(diào)查分兩個階段進行：項目立項和可行性研究而進行的初步調(diào)查和分析為項目設(shè)計而進行的勘測與分析包括以下內(nèi)容:：污染底泥及污染物的來源、種類及含量;底泥

7、分布、厚度、數(shù)量；處理場地確定;疏浚設(shè)備，現(xiàn)場環(huán)境及地下水狀況；二次污染預(yù)防等。疏浚方案制定的原則。疏浚方案的好壞直接關(guān)系到疏浚效果的好壞，必須慎重對待，一般情況下，實施疏浚工程的目的主要有兩方面內(nèi)容：改善江河泄洪能力、改善航道通行條件、增加湖庫調(diào)蓄能力；清除內(nèi)源污染，改善江河湖庫水環(huán)境，為進一步修復(fù)污染水體創(chuàng)造條件。比較而言，對于單純以提高泄流能力或增加湖庫調(diào)蓄能力為目的的疏浚工程，其疏浚技術(shù)要求相對簡單，實施比較容易。而對以改善水環(huán)境為目的的疏浚，則相應(yīng)的疏浚方案和技術(shù)要求都比較高如果疏浚過程中采取的疏浚方案不當或技術(shù)措施不力，很容易導(dǎo)致底泥空隙水中的磷及其他污染物質(zhì)重新進入水體，也有可能

8、在水流和風的作用下將釋放的污染物質(zhì)擴散進入表層水體。近年來，不少地區(qū)在整治富營養(yǎng)化湖泊時，實施了挖掘湖泊底泥治污工程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分湖泊挖掘底泥的預(yù)期效果不但未能體現(xiàn)出來，一段時間內(nèi)反而導(dǎo)致水體氮、磷營養(yǎng)元素平衡破壞，水質(zhì)進一步惡化，藻類異常旺發(fā)南京玄武湖、寧波月湖都曾出現(xiàn)過這樣的情況。有必要說明一點，底泥疏浚并不是改善水質(zhì)的充要條件，有時是必要的條件，也只能說是一種修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)、改善水質(zhì)的輔助和補充方法。如果不能有效控制外污染源，疏浚的效果會大打折扣，甚至前功盡棄，不可能取得穩(wěn)定持久的治理效果。制定疏浚方案重點應(yīng)解決的問題以改善水環(huán)境為目的的疏浚，其疏浚方案的制定應(yīng)重點考慮以下問題：應(yīng)對污染

9、底泥的沉積特征、分布規(guī)律、理化性質(zhì)等有比較清楚的了解；應(yīng)在比較精確的測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定合理的疏挖深度、完成沉積物總量測算及總量調(diào)查； 對疏挖范圍及規(guī)模、疏浚作業(yè)區(qū)的劃分及工程量、疏挖方式及機械配置、工作制度及工期等做出科學(xué)合理的安排；對底泥堆放場地的選擇、處置工藝的選取等都要有明確的技術(shù)方案，尤其要提出綜合利用方案。下面重點就疏浚深度、疏浚形式等問題做進一步的分析。 疏浚設(shè)備的選擇原則： 第一，既要考慮一般疏浚工程的條件，又要考慮污染物與生態(tài)等環(huán)境保護方面的要求第二，不同的污染物對疏浚和處置有不同要求，應(yīng)經(jīng)濟合理地確定控制指標和要求 第三，如果要求不嚴，應(yīng)優(yōu)先選用現(xiàn)有的一般疏浚設(shè)備，或者加以

10、改進以達到經(jīng)濟合理的目標; 第四，多方案篩選和比較，選取最優(yōu)化途徑。 底泥綜合利用湖濱綠化帶，使堆場所在地形成綠化帶。填地造景，將湖泊周圍的坑洼廢地填平后為開發(fā)用地創(chuàng)造了條件，但應(yīng)避免人為活動加強而引起排污強度提高林地肥料，湖泊底泥富含多種營養(yǎng)元素，還含有普通礦物肥料中所缺少的有機質(zhì)及多種微量元素制造聚合物及建筑材料。 太湖底泥生態(tài)疏浚 湖泊底泥是太湖水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分和湖泊營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的中心，也是水土界面物質(zhì)(物理的、化學(xué)的、生物的) 積極交替帶。 湖泊底泥不僅可以間接地反映湖泊水體的污染情況,湖泊水動力、泥沙及營養(yǎng)物沉積動力學(xué)狀況,而且由于底泥在外部水動力因子作用下向上覆水體釋放營養(yǎng)

11、成分,對湖泊水質(zhì)和富營養(yǎng)化過程予以影響和制約.。湖泊底泥既是湖體水土界面各類物質(zhì)的特殊緩沖載體,也是各類營養(yǎng)物質(zhì)的聚集庫,這也是太湖這一淺水型湖泊生態(tài)系統(tǒng)的個性特征之一。各種來源的營養(yǎng)物質(zhì),在湖泊中經(jīng)一系列物理、化學(xué)及生化作用,化學(xué)及生化作用,沉積于湖底,形成較低密度、高含水率、富含有機質(zhì)和各類營養(yǎng)物質(zhì)的淤積物,形成太湖富營養(yǎng)化成因的內(nèi)負荷,或稱內(nèi)源污染.。由于太湖是一寬淺型的湖體,底泥造成的二次污染是不可忽視的重要污染源.。據(jù)有關(guān)資料分析,內(nèi)源污染TN 可占1815 %3417 % , TP 占2317 %2914 % ,即使將外部入湖污染全部控制,僅湖內(nèi)底泥釋放和動力作用下的再懸浮、溶出,

12、也可能造成湖水富營養(yǎng)化和藻類的發(fā)生、發(fā)展。 以減少內(nèi)源污染負荷為目的的湖泊底泥生態(tài)疏浚,被認為是控制湖泊內(nèi)源污染效果明顯的工程技術(shù)措施之一。底泥狀況：太湖底泥以大于011 m 厚度的泥層計,全湖底泥分布面積為1 63219 km2 ,占全湖的69184 % ,底泥的蓄積總量為19115 億m3 (自有太湖以來累積在湖內(nèi)的沉積量) ,平均底泥厚度為0182 m.太湖底泥有3 個蓄積帶：一是自大浦口向東北至金墅港；二是長興港向東偏北至漫山湖；三是西部沿岸.。 圖1 太湖底泥等厚線示意圖個蓄積帶底泥平均深超過115 m ，泥量占底泥總量的2/ 3.，北部竺山湖、梅梁湖、貢湖、東太湖等湖灣淤積嚴重。太

13、湖表層底泥沉積物以粉沙級為主,河流攜入湖中泥沙粒度分異作用不明顯. 各湖區(qū)底泥平均密度為116 g/ cm3 ,含水率為59 %。沉積物以含有大量動植物殘體和底棲動物的活體為其顯著特點。2.底泥中主要營養(yǎng)物太湖底泥中的主要營養(yǎng)物為TN ,TP 和OM,見表14 .表1 從底泥營養(yǎng)鹽含量分析,五里湖、梅梁湖、竺山湖及環(huán)湖入湖河口營養(yǎng)鹽含量較高.。東太湖由于水生植物茂盛,底泥沉積量大,OM和TN 含量高。底泥營養(yǎng)鹽垂直分布受水動力學(xué)等多種因素影響,各湖區(qū)含量分布變化復(fù)雜。從不同測點營養(yǎng)鹽垂直分布變化統(tǒng)計,有幾種較典型的分布趨勢類型:營養(yǎng)鹽基本呈均勻分布;隨深度呈高低高分布;表層含量高,隨深度增加含

14、量明顯下降。從總的垂直分布趨勢分析,底泥表層025 cm 處營養(yǎng)鹽含量普遍較高,表聚性明顯。太湖底泥中營養(yǎng)鹽含量呈逐年增高積累狀態(tài)(表2) ,TN ,TP 和OM自20 世紀80 年代以來均有較大幅度的增加。底泥中營養(yǎng)鹽含量有3 個特點: 自20 世紀80 年代后期起呈急劇上升趨勢, TN 上升12 % ,OM增長22 % ,TP 增加3 %; 底泥營養(yǎng)鹽含量受制于湖水水質(zhì)變化,呈同步增加,耦合關(guān)系明顯; 湖底淤泥化學(xué)成分受人為活動影響明顯，太湖底泥中重金屬含量總體不高.。個別入湖河口含量稍高。太湖底泥的生態(tài)疏浚國內(nèi)外工程實踐經(jīng)驗表明,不能簡單地用河流、港口清淤的方法來進行太湖的疏浚. 進行環(huán)

15、境、生態(tài)、經(jīng)濟的綜合謹慎研究是十分重要的。太湖底泥疏浚是湖泊水生態(tài)整治工程；底泥是湖泊水生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)交換和能流循環(huán)的重要中樞之一，底泥疏浚工程屬于水生態(tài)整治工程。 太湖生態(tài)疏浚的目的在于清除高營養(yǎng)鹽含量的表層沉積物,包括沉積在淤積物表層的懸浮、半懸浮狀的絮狀膠體等,屬生態(tài)工程范疇，有別于一般的工程清淤概念。工程疏浚為物理工程,是按工程目的要求,設(shè)計疏浚的深度和底部標高,以設(shè)計高程、疏浚后幾何形狀尺寸、土方量作為控制依據(jù)。而生態(tài)疏浚是以取走污染物或營養(yǎng)鹽量為主要控制目標.。生態(tài)疏浚和工程疏浚區(qū)別在于: 目的不同.前者為清除底泥中的污染物; 后者為清除淤積土方。性質(zhì)不同. 前者為生態(tài)修復(fù)工程;后

16、者為物理工程. 控制和監(jiān)理參數(shù)不同. 前者為去除污染營養(yǎng)鹽的數(shù)量和位置,保護生物多樣性;后者為疏浚泥沙土方量和幾何尺寸、底部標高. 疏浚深度不同. 前者為富含營養(yǎng)鹽的淤泥層;后者按工程標高設(shè)計深度. 疏浚范圍不同. 前者為重污染區(qū)、水源地等局部區(qū)域;后者為工程設(shè)計區(qū)域或地段. 施工機械不同. 前者為清潔生產(chǎn)工藝,采用環(huán)保無擾動型挖泥設(shè)備;后者為通用疏浚機械(按土工特性選擇) . 堆泥場不同. 前者為符合無風險環(huán)保安全要求的場地,以水質(zhì)指標控制排水;后者為常規(guī)物理堆放的場地,以濁度或含沙量控制排水. 最佳施工期不同. 前者為當年11 月至次年4 月(生物休眠期) ;后者全年均可. 監(jiān)測參數(shù)不同.

17、 前者為疏浚設(shè)備頭部和尾水排放泥沙含量及水質(zhì)污染參數(shù),屬生物物種保護監(jiān)測;后者為物理泥沙含量和濁度等. 太湖底泥生態(tài)疏浚的基本特點；生態(tài)疏浚是在湖庫水生態(tài)系統(tǒng)中底泥受到污染的背景下運用發(fā)展生態(tài)理論實施的生態(tài)修復(fù)工程,其本質(zhì)是以工程、環(huán)境、生態(tài)相結(jié)合來解決湖泊的可持續(xù)發(fā)展或稱湖泊“生態(tài)位”的修復(fù). 在污染底泥沉積層,采用工程措施,最大可能地將儲積在該層中的污染營養(yǎng)物質(zhì)移出湖體以外,以改善水生態(tài)循環(huán),遏制湖泊穩(wěn)定性的退化. 它必須注重生物多樣性和物種的保護,以不破壞水生生物自我修復(fù)繁衍為前提,同時又為生物技術(shù)介入創(chuàng)造有利條件. 因此,生態(tài)疏浚是局部的薄層精確疏浚,注重水生態(tài)系統(tǒng)的保護,生態(tài)疏浚的可

18、行性應(yīng)經(jīng)風險評估確認.生態(tài)疏浚厚度的確定；生態(tài)疏浚厚度的確定是一非常復(fù)雜而目前尚未從機理上完全解決的問題. 目前為工程急需主要運用分析污染營養(yǎng)物垂直分布特性和釋放強度,采用評估法確定. 生態(tài)疏浚為二層物質(zhì)清除: 淤泥表層沉積物的清除. 太湖污染始于20 世紀80 年代,年均淤積量1169mm ,有機營養(yǎng)鹽富集層主要在025 cm左右. 考慮到沉積層微地形不均勻影響,參照國內(nèi)外已實施工程,淤泥疏浚深度以4050 cm 為宜. 在底泥沉積層界面水土界面上,有715cm 左右半懸浮的類膠體狀有機質(zhì). 這部分物質(zhì)除部分藻類活體、浮游動植物、死亡藻類和動植物殘骸外,還有在水土界面特定的生化環(huán)境條件下形成

19、的半懸浮狀的類膠體物質(zhì),這部分物質(zhì)營養(yǎng)鹽含量很高,必須予以清除.生態(tài)疏浚關(guān)鍵技術(shù)a. 鑒于生態(tài)疏浚目的和底泥表層淤積物的特點,關(guān)鍵是疏浚機械的頭部裝置密閉程度和抽吸能力. 采用分區(qū)機械化作業(yè),封閉吸疏式施工,避免產(chǎn)生大的擾動導(dǎo)致發(fā)生清除泥沙而未清除污染營養(yǎng)鹽的問題. 生態(tài)疏浚定義為薄層精確疏浚,疏浚深度誤差小于或等于10cm,疏浚底泥擴散距離小于或等于5m.b. 科學(xué)謹慎地控制疏浚深度,為后續(xù)生物技術(shù)介入創(chuàng)造必要的生態(tài)環(huán)境條件. 環(huán)太湖沿岸沉水植物一般分布在水深不超過210212 m 的范圍內(nèi),因此生態(tài)疏浚要控制疏浚后新形成底泥表面高程,且自湖區(qū)向湖岸形成緩坡,為沉水植物修復(fù)繁衍創(chuàng)造必要的湖底

20、基質(zhì)條件.c. 疏浚必須注重劃定物種保護區(qū)或保護帶. 當已確定的疏浚區(qū)域較大時,應(yīng)專門劃出一定面積的物種保護區(qū),或留出保護帶不予疏浚,類似條田狀,隔一疏一,作為物種基因庫. 疏浚以后,以保護帶物種庫為基點,藉自然之力繁衍擴大,力求在較短時間內(nèi)使疏浚區(qū)域的物種得以恢復(fù)和發(fā)展.d. 湖泊底泥疏浚易發(fā)生二次污染主要有3 個關(guān)鍵點:疏浚挖掘、泥水遠距離輸送和排泥場. 應(yīng)在施工設(shè)計、機械選型(底泥密度小于118 g/ cm3 的可采用環(huán)保型絞吸式挖泥船;密度大于118 g/ cm3 的宜采用環(huán)保型斗輪式挖泥船) 、排泥場設(shè)計、泥沙促沉固化、施工工藝等方面從嚴謹慎處置.疏浚重點區(qū)域太湖面積大,沒有可能也沒

21、有必要實施全面疏浚,施工重點應(yīng)在湖泊重點功能區(qū)域: 污染淤積嚴重,重要城市的供水水源地取水口,重點風景旅游區(qū),現(xiàn)狀和規(guī)劃調(diào)水入湖區(qū),對太湖生態(tài)系統(tǒng)影響大的湖區(qū),魚類繁殖場,水生植物基因庫區(qū),污染淤積嚴重的入湖河口及有特殊需要必須疏浚的地區(qū). 重點疏浚湖區(qū)有梅梁湖、竺山湖、貢湖及東太湖等湖灣,以及湖西、湖南部主要重污染河流的入湖河口.清淤范圍四周應(yīng)考慮200300 m 的安全值,減緩回淤影響. 并按實際需要和財政能力分年度有計劃實施. 底泥疏浚工程投資很大,必須充分論證,慎重確定,切記疏浚目的是治理底泥污染,而不是湖體擴容疏浚. 目前,五里湖疏浚工程已基本完成.適宜施工期生態(tài)疏浚作業(yè)最佳施工期為

22、冬初至春末. 這一時期太湖正值低水位期,風浪相對較小,湖泊水體交換緩慢,沉積物基本處于相對靜態(tài). 活體藻類因水溫低、日照強度小,大部分積聚在水土界面上,呈休眠狀態(tài),此時開展疏?？勺龅劫M省效高,最大限度地去除營養(yǎng)物質(zhì). 此外,低水位也有利于提高機械作業(yè)效率.清淤物的安全處置和尾水處理清淤物安全處置是底泥疏浚的關(guān)鍵工序. 排泥場要采用封閉圍隔處理,防止高濃度營養(yǎng)鹽澄清水返流入河流或湖體中;做好排泥場基底處理和防滲,防止污染地下水. 尾水排放一定要經(jīng)過處理(尾水處理率大于90 %,ss 質(zhì)量濃度低于150200mg/ L) ,或經(jīng)小型凈化處理設(shè)施,或氧化塘處理達標后才準予排放.對疏浚出的底泥,一般肥

23、力高又不含有毒有害物質(zhì)的,可用于農(nóng)田、菜地、果園基肥,或用于道路、土建基土. 對重污染河流入湖口含有毒物質(zhì)的淤泥應(yīng)慎重移出影響區(qū)外,進行環(huán)保填埋. 也可把生態(tài)疏浚和資源利用結(jié)合起來,開辟新的資源化利用途徑.堆泥場可結(jié)合城鎮(zhèn)景觀規(guī)劃,建設(shè)成綠地或濕地. 生態(tài)疏浚方案技術(shù)路線見圖2蘇州河下游段底泥疏浚 蘇州河下游段底泥疏浚工程主要包括底泥開挖、底泥運輸和底泥處置三大部分內(nèi)容。根據(jù)蘇州河所處特殊的地理環(huán)境，本工程施工方案主要存在以下兩個關(guān)鍵問題：1、為典型的城市污染河道，底泥有機質(zhì)含量高，且富含垃圾雜質(zhì)；2、河道位于上海城區(qū)，工程周邊臨時借地困難，淤泥無法就近堆置，需另謀出路，淤泥的運輸和處置成為蘇

24、河底泥處置的重要制約因素。三、方案設(shè)計根據(jù)蘇州河底泥疏浚工程特點，在蘇州河底泥處理方式上提出我們的建議，設(shè)計出新的底泥處理方工案，從而降低蘇州河底泥疏浚的運輸和處理成本。方案設(shè)計如下：1、開挖方式底泥開挖仍然采用抓斗式挖泥船、泥駁運輸。2、底泥脫水沿蘇州河上游，找一塊約20000m2的空地（通過對現(xiàn)場的實地踏勘，位于本工程起點往上游方向約23km處有一塊原上海第二糧食倉庫的空地可以利用），在此處對開挖上來的淤泥進行脫水處理，經(jīng)脫水后的淤泥含水率可達40%50%，與河道底部原狀淤泥相比，體積可縮小至40%左右。3、底泥和垃圾處理通過對底泥分析后進行分別處理，滿足農(nóng)用土標準的可作為綠化用土，結(jié)合上

25、海的城市建設(shè)進行消化，重污染底泥運往垃圾處理場進行填埋。分離出來的垃圾可運往垃圾填埋場填埋，也可運往垃圾焚燒發(fā)電廠進行焚燒發(fā)電處理。四、施工工藝簡介1、開挖運輸蘇州河底泥主要采用液壓抓斗式挖泥船開挖，疏浚時開挖出來的底泥連同垃圾一起裝入泥駁中，由泥駁運往淤泥處理場。2、機械脫水（1）機械脫水原理淤泥機械脫水法主要原理是通過添加專用泥水分離劑，改變底泥的泥水結(jié)合模式，再利用專用的脫水機對淤泥進行高壓和濃縮作用，促使淤泥中泥、水迅速分離，實現(xiàn)淤泥脫水干化。（2）淤泥處理場建設(shè)在河道上游借用20000m2土地（暫定在上海市第二糧食倉庫內(nèi)），設(shè)置一個淤泥處理場。（3）機械脫水方法a.垃圾分離和處理泥駁

26、運輸過來的底泥中含有垃圾物，在脫水前先將底泥通過垃圾分離裝置（振動篩，孔徑2.5cm，見圖1）對垃圾進行分離，淤泥則進入臨時貯泥場。分離出來的垃圾可運往垃圾填埋場填埋，也可運往垃圾焚燒發(fā)電廠進行焚燒發(fā)電處理。圖1：振動篩，孔徑2.5cmb.淤泥機械脫水處理淤泥在貯泥池中用泵抽的形式進入攪拌池，在攪拌池內(nèi)添加專用泥水分離劑并進行攪拌后進入物料池，用隔膜泵抽吸物料池內(nèi)的淤泥送入脫水機，通過脫水機進行機械脫水，脫水后的干泥在干料場內(nèi)集中裝車外運至指定地點。（如圖2圖5所示）。圖2：淤泥脫水機圖3：脫水前的泥漿圖4：機械脫水干化中圖5：經(jīng)機械脫水后的干泥c.余水處理脫水機產(chǎn)生的余水清澈透明，SS值遠小

27、于原蘇州河河水，可直接排放入蘇州河。4、干土處理在底泥疏浚前對河道底泥成份進行詳細勘測分析，根據(jù)分析結(jié)果對底泥進行分段開挖、分別處理，滿足農(nóng)用土標準的可作為綠化用土，結(jié)合上海的城市建設(shè)進行消化，重污染底泥運往垃圾填埋場進行填埋。根據(jù)實際情況，干化土可選擇船運，也可選擇陸路車運。（經(jīng)初步調(diào)查，可考慮用于在建的顧村公園、寶山濱江公園建設(shè)，如能協(xié)調(diào)，可大大降低建設(shè)成本，同時實現(xiàn)了淤泥的資源化利用）。4、生產(chǎn)能力分析通過實踐分析，單臺脫水機的月脫水能力為1200015000m3（按河底原狀淤泥計），20000m2的場地按裝備8臺脫水機同時運轉(zhuǎn)設(shè)計。附：淤泥機械脫水工藝原理圖。五、方案實現(xiàn)的目標1、減少

28、了污泥的占用場地，節(jié)約了土地資源，同時降低了后期維護管理費用；2、縮小了淤泥的體積，大幅度減少了淤泥外運量，而且干土運輸方便，大大降低了運輸成本；3、為淤泥的后續(xù)處理提供便利，通過對淤泥的分別處理，既可實現(xiàn)淤泥的資源化利用，又達到安全處置的目標，符合可持續(xù)發(fā)展要求；4、淤泥運輸不受下游河口水閘限制，同時減輕了蘇州河的水上交通壓力，為如期完成蘇州河底泥疏浚工程解決了交通運輸?shù)钠款i問題；5、采用本方案具有明顯的經(jīng)濟技術(shù)優(yōu)勢和顯著的社會與環(huán)境效益。巢湖污染底泥疏浚項目背景巢湖位于安徽省中部，介于長江和淮河之間，其水域面積約780km2，是我國著名的五大淡水湖之一。由于沿湖地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人口增

29、長，污染物入湖量的不斷增多，巢湖水體和底質(zhì)中營養(yǎng)物質(zhì)不斷積累，湖泊富營養(yǎng)化程度日趨嚴重，嚴重影響了沿湖地區(qū)經(jīng)濟的健康發(fā)展，甚至直接對生活飲用水造成了威脅。巢湖市的經(jīng)濟發(fā)展離不開開發(fā)利用巢湖，但伴隨著巢湖水環(huán)境的不斷惡化，不僅危及了巢湖市人民的生活環(huán)境和土地開發(fā)利用，而且也威脅和制約了巢湖市的經(jīng)濟發(fā)展。巢湖污染底泥疏挖及處置一期工程的實施，削減了內(nèi)源污染，使巢湖東端飲用水源地水質(zhì)有了較大的改善，對水源保護區(qū)的保護和巢湖水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)作出了較大貢獻。巢湖污染底泥疏挖及處置一期工程情況介紹 巢湖污染底泥疏挖及處置一期工程包括巢湖西壩龜山、雙橋河口、柘皋河口及環(huán)城河天河段1.5km污染底泥的清淤，

30、總疏挖工程量301.99萬m3（包括設(shè)計超深工程量）；吹填低洼地90.41萬m2；建造圍埝總長6.83萬km。該工程2000年3月開工，2002年6月完工，并于2002年底通過竣工驗收。污染底泥一期工程的實施，直接清除了巢湖市水源保護區(qū)內(nèi)源污染物，使巢湖東端水源保護區(qū)水質(zhì)有了較大程度的改善。 二期工程區(qū)范圍及主要內(nèi)容疏挖工程區(qū)為從柘皋河鐵路大橋至湖區(qū)2.5Km的柘皋河疏挖區(qū)與距中垾聯(lián)圩大堤500m的湖區(qū)兩個區(qū)域；湖濱帶物理基底保護與恢復(fù)工程包括西壩至龜山段沉水植物區(qū)保護工程及龜山至烔煬河段湖濱帶物理基底保護與恢復(fù)工程；湖濱帶生態(tài)恢復(fù)工程包括西壩至烔煬河湖濱帶生態(tài)建設(shè)工程及中垾聯(lián)圩生態(tài)園區(qū)建設(shè)工

31、程和湖濱帶生態(tài)觀測場建設(shè)工程。各工程作業(yè)區(qū)平面布置詳見圖2-1。 底泥環(huán)保疏挖工程 （1）各疏挖作業(yè)區(qū)工程量本次疏挖兩個區(qū)域水域面積為0.47km2，共劃分為9個區(qū)，各區(qū)工程量見表2-1。表2-1 疏挖工程量計算表作業(yè)區(qū)疏挖面積（萬m2）平均頂高程（m）設(shè)計挖泥底高程（m）設(shè)計平均挖泥厚度（m）設(shè)計工程量（m）設(shè)計允許超深（m）設(shè)計允許超寬（m）設(shè)計允許超深超寬工程量（萬m3）疏挖工程量（萬m3）湖區(qū)35.864.523.001.5058.030.3211.8969.92河10.184.082.281.81.530.220.231.76河20.183.691.891.80.410.220.11

32、0.52河31.183.011.211.83.10.220.523.62河41.402.560.761.83.680.220.664.34河51.213.341.541.82.900.220.523.42河60.902.390.591.82.900.220.363.26河74.153.171.371.811.930.221.5613.49河81.933.111.311.85.960.220.726.68合 計46.9990.4416.57107.01 （2）底泥堆放 底泥堆放首先要體現(xiàn)和符合巢湖市對該區(qū)的總體規(guī)劃，滿足固堤、沿堤造綠化帶的要求；符合環(huán)保要求、工程技術(shù)合理、利于今后開發(fā)；盡量少占

33、耕地，選擇低洼地，就近選擇堆場等原則。基于此，本工程選定的五個堆場為中垾聯(lián)圩1#、2#、3#、4#和柘皋河堆場，占地多為農(nóng)田，少為魚塘，緊鄰巢湖，各堆場平面布置見圖2-1，各堆場參數(shù)見表2-2。表2-2 各堆場參數(shù)一覽表 堆場項目單位中垾聯(lián)圩柘皋河合計1#2#3#4#設(shè)計吹填高程m9.59.59.59.59.5堆場占地面積萬m215.765.001.604.9711.0238.35堆場容積萬m354.3815.614.6113.5347.27135.40堆場存泥量（計入沉降、固結(jié)量）萬m356.4716.294.8414.1048.37140.07 （4）污染底泥及堆場余水處置 對堆存在堆場內(nèi)

34、的污染底泥與未全部清除污染底泥的柘皋河疏挖區(qū)要采用堆場防滲、堆場植草、拋砂覆蓋法等措施防止二次污染的產(chǎn)生。防滲處理是在污染底泥接觸一側(cè)鋪設(shè)復(fù)合土工膜，膜上壘筑裝土紡織袋；堆場吹填完畢后，由于底泥堆場不可能在短期內(nèi)達到規(guī)劃使用功能，因而可采用手搖播種機撒播草種，進行快速植草，即可防止堆場底泥中污染物因雨水沖刷對周邊環(huán)境造成二次污染，又可以迅速恢復(fù)堆場的景觀，對部分地區(qū)，為確保植草成功，可采用混合直播技術(shù)建坪；柘皋河疏挖區(qū)污染底泥疏挖2.0m后采用覆蓋法對剩余污染底泥進行處置，即拋填厚0.5m的粗砂，回填砂工程量為5.88萬m3。 在吹填后期，當堆場余水滿足不了排放要求時，利用加藥裝置在輸泥管口投

35、加藥劑與泥漿充分混合，經(jīng)混合后的泥漿在堆場沉淀后，余水直接排回巢湖。對于偶發(fā)因素導(dǎo)致余水水質(zhì)突然惡化時，可在溢流口處設(shè)置應(yīng)急投藥裝置，作為余水外排前的臨時補救性應(yīng)急措施。PAC可做為輸泥管及應(yīng)急投藥的首選藥劑。 （5）疏挖設(shè)備 本項目主要施工設(shè)備見表2-4。底泥疏挖選用海貍1200型絞吸挖泥船及相關(guān)輔助船舶。挖泥船配備DGPS平面定位系統(tǒng)、絞刀深度指示系統(tǒng)、濃度計、流量計等。表2-4 主要施工設(shè)備與數(shù)量序號設(shè)備名稱規(guī)格及型號單位數(shù)量1絞吸式挖泥船海貍1200型艘12拖輪294kw艘23起錨艇175kw艘24機動艇30kw艘25住宿船3140床位艘26排泥管500×6000mm鋼管M1

36、8667自航供應(yīng)船艘2巢湖底泥分布及特性 巢湖底泥的物理特性 （1）巢湖底泥的垂直分布調(diào)查表明：巢湖底泥主要是由周圍河流及水土流失帶來的沖積物及近年來城市進程產(chǎn)生的污染物組成，具有十分明顯的分層。其底部為湖積沉積物，仍保留著湖區(qū)周圍土壤母質(zhì)的巖相特征，在其上發(fā)育了著過渡層，上層發(fā)育著受人類活動影響的嚴重污染層。即巢湖底泥分為三層，第一層為嚴重污染層，第二層為污染過渡層， 第三層為正常湖泊沉積層。 嚴重污染層底泥(A層)該層多為黑色至深黑色淤泥，上部為稀漿狀（A1），下部呈流塑狀(A2)，含大量有機質(zhì)，有臭味，在湖區(qū)內(nèi)廣泛分布。本層沉積年代新、沉積速率快，為近年來人類活動的產(chǎn)物，也是湖泊污染內(nèi)源

37、的主要蓄積庫。調(diào)查表明該層較厚，一般厚為4080cm。 污染過渡層底泥(B層)該層(B層)顏色多灰黑色，流-軟塑，分布廣泛，較A層緊實。本過渡層厚度較大，最厚處可達2m，與下覆正常湖泥層之間有明顯的界面。A層與B層是本次疏挖工程的對象。正常湖泥層(C層)在巢湖市觀察到的正常湖泥層(C層)呈灰黑、褐灰、青灰色、灰黃等不同顏色，多為粘質(zhì)夾粉質(zhì)粘土，質(zhì)地密實，局部有草斑，少量含貝殼。 （2）巢湖底泥的水平分布巢湖內(nèi)污染層沉積厚度變化起伏較大，受河流影響明顯。河口區(qū)（雙橋河、柘皋河）呈明顯的河口扇形堆積，有較厚的污染底泥。巢湖底泥中的重金屬分布及特征巢湖底泥中的重金屬鉛、鋅、鉻及銅的含量都較低，在南京

38、地區(qū)及大湖地區(qū)土壤背景值范圍內(nèi)，也在全國土壤背景值范圍內(nèi)，A層及B層的Pb、Zn、Cr、Cu算術(shù)平均值高于全國土壤背景值的均值。C層除Cr外，Pb、Zn及Cu的算術(shù)均值與全國土壤背景值相一致（見表3-1）。Cr在土壤中的含量呈現(xiàn)C層B層A層的相反趨勢，這與當?shù)乇尘爸递^高有關(guān)。 表3-1 中國各省土壤背景值 單位：mg/kgPbZnCrCu范圍均值范圍均值范圍均值范圍均值遼寧省6.84-47.5720.316.25-167.5760.1916.47-160.3559.715.70-58.8521.43浙江省紅壤21.347.3437.7812.9廣東省22-45.7529.021-185.036

39、.036-67.445.857.2-27.013.0陜西省16.964.467.824.0嘉陵江底泥2.20-30.018.5924.0-94.055.9121.00-88.047.326.7-35.520.32巢湖A層B層C層15.5-6518.9-5419-3539.433.829.362-58433-14440-91119.977.971.227-11733-13247-12973.975.382.317-7611-4117-3439.927.623.7根據(jù)沉積物重金屬的生態(tài)危害系數(shù)（Eif）和危害指數(shù)（RI）危害程度的劃分（見表3-2），巢湖底泥重金屬的生態(tài)危害系數(shù)（Eif）和危害指數(shù)

40、（RI）的計算表明：巢湖不論單一金屬危害還是多種金屬的綜合潛在生態(tài)危害均屬于輕微生態(tài)危害，因此巢湖底泥在一般情況下不會對生物產(chǎn)生生態(tài)危害（見表3-3）。表3-2 生態(tài)危害系數(shù)和生態(tài)危害指數(shù)的劃分EifRI生態(tài)危害程度2075輕微20-4075-150中等40-80150-300強的80-160300很強160極強 表3-3 巢湖底泥重金屬生態(tài)危害系數(shù)（Eif）和危害指數(shù)（RI）A層B層C層EifmaxEifminEifavgEifmaxEifminEifavgEifmaxEifminEifavgCuZnCrPb7.63.46.84.71.70.40.61.04.00.71.62.84.10.8

41、2.94.01.10.20.71.42.80.51.72.43.40.52.82.51.70.21.01.42.30.41.82.1RI22.53.79.111.83.47.49.24.36.6底泥疏浚存在的問題(1) 在疏浚精度控制、高濃度疏浚技術(shù)方面與國外先進水平差距較大,影響了環(huán)保疏浚技術(shù)的應(yīng)用和推廣。國內(nèi)有些湖泊的疏浚效果不明顯,除了疏浚條件不成熟外(如在污染外源還沒有得到有效控制情況下實施疏浚工程),以工程疏浚來代替環(huán)保疏浚也是一個很重要的原因。國內(nèi)湖泊底泥疏浚多采用常規(guī)疏浚設(shè)備,我國至今還沒有一艘國產(chǎn)環(huán)保型挖泥船。目前,國內(nèi)環(huán)保疏浚技術(shù)的垂直精度只能控制在20cm之內(nèi),與國外發(fā)達國

42、家存在著較大的差距,也不能很好地滿足國內(nèi)大多數(shù)淺水湖泊污染底泥疏浚的精度要求。此外,由于工程經(jīng)費偏高等原因,高濃度疏浚技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用,在我國沒有得到應(yīng)有的重視。高濃度疏浚是國際上環(huán)保疏浚技術(shù)的發(fā)展方向之一,采用高濃度疏浚不僅可以有效減少堆場面積,而且通常不會產(chǎn)生大量的余水排放問題。(2)環(huán)保疏浚方案研究不力,缺乏關(guān)鍵技術(shù)支持。國內(nèi)的湖泊底泥疏浚工程多為單純地從內(nèi)源污染控制角度出發(fā),而很少考慮到生態(tài)恢復(fù)要求,對如何科學(xué)地確定疏浚方法和重要疏浚參數(shù)存在著認知上的誤區(qū)及缺乏關(guān)鍵技術(shù)支持。如有效疏浚深度確定及污染底泥量的精確測量是環(huán)保疏浚中最重要、最基礎(chǔ)的工程技術(shù),而目前國內(nèi)尚未有精確可靠、實

43、用與理想的測量技術(shù)。(3)堆場設(shè)計、余水處理及疏浚底泥資源化沒有引起足夠的重視。污染底泥堆場和余水排放是環(huán)保疏浚的重要環(huán)節(jié)。由于觀念和經(jīng)費緊張等原因,國內(nèi)湖泊底泥疏浚工程的堆場設(shè)計基本上沿用了工程疏浚堆場的設(shè)計方法和參數(shù),對余水水質(zhì)控制也很少采取必要的處理措施,往往容易造成二次污染。此外,對疏浚底泥的無害化處理及資源化仍然沒引起足夠的重視。(4)沒有建立必要的生態(tài)風險評價指標體系與評價方法。目前,國內(nèi)幾乎所有的疏浚工程都沒有開展對疏浚區(qū)水體生態(tài)系統(tǒng)重建的影響研究,也未建立必要的生態(tài)風險評價體系,因此不可能定量分析疏浚工程對生態(tài)環(huán)境的影響程度。 環(huán)保疏浚技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(1) 加強污染底泥精確

44、疏浚和高濃度疏浚技術(shù)研究,開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)保疏浚關(guān)鍵設(shè)備。環(huán)保疏浚的特點,客觀上要求必須加強湖泊污染底泥疏浚的精度控制,為疏浚區(qū)的生態(tài)重建提供條件。我國淺水湖泊眾多,對適合于淺水湖泊的精確薄層疏浚技術(shù)有著極為廣泛的市場需求。目前,高精度的衛(wèi)星數(shù)字化全球定位系統(tǒng)RTK2DGPS和水下攝像等技術(shù)正在發(fā)達國家的環(huán)保疏浚領(lǐng)域中逐步得到廣泛應(yīng)用。我國的環(huán)保疏浚行業(yè)需要大力加強精確定位技術(shù)(如RTK2DGPS技術(shù))、現(xiàn)場監(jiān)控和顯示系統(tǒng)在湖泊污染底泥疏浚工程中的應(yīng)用,探索采用“數(shù)字化疏浚原理”實現(xiàn)污染底泥清除的全過程控制。在此基礎(chǔ)上,還應(yīng)開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)保疏浚關(guān)鍵設(shè)備,如環(huán)保絞刀、防擴散環(huán)保

45、絞刀罩等。對于有毒有害物濃度高的污染底泥更適合于采用“高濃度疏浚法”,考慮到今后土地資源的稀缺性及日益嚴格的環(huán)保要求,應(yīng)充分重視高濃度疏浚高濃度輸送技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。(2) 使環(huán)保疏浚與生態(tài)重建相結(jié)合,加強環(huán)保疏浚方案的研究。要從設(shè)備選擇、疏浚深度與疏浚量的確定、底泥堆場設(shè)計、底泥處置與生態(tài)風險評價等環(huán)節(jié)加強環(huán)保疏浚方案研究。過度或盲目的疏浚往往會破壞湖泊生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、削弱湖泊的環(huán)境承載能力,同時也可能對周圍環(huán)境帶來生態(tài)風險。國內(nèi)外一些湖泊富營養(yǎng)化治理沒有達到預(yù)期效果,其中一個重要的原因是忽略了重污染水體環(huán)保疏浚與生態(tài)重建相結(jié)合的必要性。因此,應(yīng)從湖泊生態(tài)保護角度出發(fā),使環(huán)保疏浚與湖泊生態(tài)重

46、建方案相結(jié)合,在確定疏浚區(qū)域和疏挖深度時要充分考慮到大型水生植物的生長條件和分布。(3) 加強精確測量技術(shù)在環(huán)保疏浚工程中的應(yīng)用。在疏浚前對污染底泥的浮泥層厚度與密度、沉積層厚度進行精確測量,為科學(xué)確定重要的疏浚參數(shù)(如有效疏浚深度、疏浚區(qū)位置及污染底泥量等)提供技術(shù)保障,避免過度或盲目疏浚造成的湖泊生態(tài)破壞,同時也可在一定程度上減少污染底泥及余水的處置量,節(jié)約工程費用。為此,應(yīng)切實加強精確測量技術(shù)在環(huán)保疏浚工程中的應(yīng)用研究。(4) 重視堆場設(shè)計,加強余水水質(zhì)控制技術(shù)和污泥資源化的研究。一般工程疏浚所采用的堆場結(jié)構(gòu)及泄水口形式,由于沒有考慮到環(huán)境保護的特定要求,往往造成大量余水超標排放,引起二

47、次污染。按照環(huán)保疏浚的要求,合理確定堆場的容積及泄水口形式,強化余水處理效果(如適用藥劑及投藥條件研究等)是今后疏浚底泥堆場二次污染防治技術(shù)的研究重點。對疏浚底泥進行封閉堆存法處置需占用大量的土地,也無法充分利用土地及底泥的資源價值,因此應(yīng)在堅持“無害化處理”的原則下,積極探索污泥資源化的形式和途徑,加強疏浚底泥的綜合利用。(5)開展湖泊底泥疏浚工程生態(tài)風險評估技術(shù)的研究。在確定污染湖泊底泥是否能夠疏浚、如何疏浚、疏浚后的生態(tài)效果及相關(guān)影響的重大決策中,疏浚工程生態(tài)風險評估技術(shù)是不可缺少的。該項技術(shù)的研究內(nèi)容主要包括:疏浚后新生層污染物釋放對水環(huán)境的影響;底泥疏浚對水生植被的影響;疏浚底泥的生態(tài)風險評價。其重點是建立疏竣工程的生態(tài)風險評價指標體系、評價程序及生物生態(tài)學(xué)評價方法。這對我國湖泊污染底泥疏浚工程方案的制定、疏浚底泥處置及疏浚效果的后評估均具有十分重要的指導(dǎo)意義。結(jié)果和展望 自20世紀80年代以來，底泥有機質(zhì)釋放對水環(huán)境的影響日益受到關(guān)注，至今仍然是研究熱點。疏浚對上覆水體的影響研究已獲得了一定的進展。而疏浚的環(huán)境效果結(jié)論各異。有些專家提出的“適宜疏浚深度”的概念，我個人認為不同污染水體具有不同的生態(tài)環(huán)境，應(yīng)根據(jù)實際情況進行調(diào)查研究，模擬分析該污染水體適合疏浚至何種特質(zhì)的底泥，以確保在此疏浚情況下，污染水體水質(zhì)