湖泊沉积物关键理化参数对修复技术选择的指示意义

【作者】 宋春雷； 周易勇； 曹秀云； 汪志聪； 刘广龙；

【机构】 中国科学院水生生物研究所； 华中农业大学植物营养与生态环境研究室；

【摘要】 目前国内外对沉积物的治理主要采取如下技术:1)生态疏浚技术:采用机械或人工的方法清除沉积物表层的氮、磷、有机质,将大部分富含营养盐的物质移出水体。2)钝化技术:通过向水体中加入钝化剂或向底泥中注入钝化剂,使底泥中不稳定态的营养与钝化剂结合或吸附,以有效减少底泥中营养的释放。3)氧化技术:通过向受污染沉积物中投加氧化剂或给沉积物上方水体充氧,以减少污染物的迁移性和生物毒性。4)物理覆盖技术:运用物理覆盖,如沙、粉煤灰、粉粒、粘土、砾石、塑料、聚乙烯、玻璃纤维等,抑制沉积物内的营养物质释放。沉积物治理技术的选择应根据其物化性质来决定。本文以瓦埠湖为例,通过对瓦埠湖沉积物的物化与生物指标的监测与筛选来设计底泥治理方案,其指标主要包括淤泥厚度、氧化还原电位、粒径、ETS(电子传递系统)、氮磷分级、EPC0(磷平衡浓度)、PSI(磷吸附指数)、Qmax(磷最大吸附量)、可交换态氮、总氮、总磷、有机质、底栖生物、营养转化速率(包括磷再生速率、硝化速率与反硝化速率)以及间隙水中氮磷营养分布等,最终确定瓦埠湖沉积物治理的总体方案。如在污染较为严重的区域可选择性地进行有深度控制与区域控制的底泥高效环保疏浚,在污染较轻但有潜在污染和有毒有害物质释放风险的区域,可采用底泥钝化技术,钝化技术的应用方法和钝化剂的选择可依赖于底泥中的有毒有害物质或污染的类别与污染程度;在有沉水植被的区域,则尽量以人工清理或重点保护的方式处理,以人工管理为主;在拟恢复沉水植被的区域,则可考虑壤土覆盖的技术应用,覆盖厚度与壤土选择则依赖于拟恢复的沉水植被种类。不同底泥治理技术的实施的最终效果是最大限度地去除内源营养负荷,并为水生植被的恢复提供适宜的基底条件,逐步实现整个生态系统的重建与稳定。更多还原