河道底泥污染对清淤疏浚水质影响分析

河道底泥污染对清淤疏浚水质影响分析
摘要：概述了底泥的监测技术指标体系，结合某河道底泥监测污染指标，分析底泥中氮磷、硫化物、铅、隔等污染物对水质的影响，根据底泥污染程度，针对性的提出清淤的建议措施。

关键词：监测；底泥；清淤
前言：随着经济发展和居民集聚，在沿岸截污工程未实施前，大量未经处理或只经简单处理后的废水直接排入河流，污染物质不断沉降吸附于底泥中，构成内源性污染，其不仅通过生物氧化作用降低水体溶解氧，而且随着水流、水温、pH值的变化，大量有机污染物和重金属又重新释放，使上复水中重要理化指标如COD、总磷、总氮浓度升高，影响河道断面水体整治的成效。

要进一步改善河道水质，仅靠截污和调水是不够的，开展河道清淤工程是进一步提升河道水质的措施之一。

但清淤工程时间长，耗资巨大，为避免清淤工程的盲目性，有必要摸清河道不同河段底泥的实际污染状况，判断底泥污染对水质是否已构成影响、是否需要清淤疏浚、若需要则按照轻重缓急、突出重点的原则制定清淤河段起始点、清除的淤泥层深度、清淤方式建议等，并可以由此建立河道底泥本底调查数据，建立定期科学清淤的长效机制。

1东南沿海某河道概况
该河地处江苏沿海，属淮河流域蔷薇河水系，是人工开挖的用于景观、排洪河流，上游接东盐河下游入海。

区域山坡陡竣，平原平缓，河道干流河底高程一般在-1.0～-2.0m之间，无明显河底比降，属于山区性平原型河道，该河全长
22km，河宽40m~80m，自西向东流向，两岸有农田、工业企业和居民点，属于城乡结合部的布局特征。

2 底泥监测与分析
2.1 监测范围确定
按照全面性、代表性的原则确定监测断面，本次监测断面包含该河段段的上、中、下游，并考虑了沿河排污口、支岔河、排水沟以及城镇建成区分布情况，并
在连云港市沭新渠上设置1处背景对照断面。

2.2监测断面布设
按照上述思路，本次调查监测断面共设置9处，其中河道中间段布设5处、
上下游各布设3处、水质较好的沭新渠包庄桥附近布设背景对照断面1处，取样
点布设自上游而下分别为W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8、W9共9个点位。

2.3监测项目
河流底泥（单位mg/kg，pH除外）：监测项目有含水率、pH、有机质、总氮、总磷、氨氮、硫化物、铅、铬、汞、镉、砷共12项，同步记录水深、淤泥外观
与性状、气味、质量、各断面淤泥层厚度。

2.4监测结果
表2.4各断面底泥监测数据
项
目
断面
名称含
水
率
%
p
H
有
机
质
%
总
氮
m
g/kg
总
磷
m
g/kg
氨
氮
m
g/kg
硫
化物
m
g/kg
铅
m
g/kg
铬
m
g/kg
汞
m
g/kg
镉
m
g/kg
砷
m
g/kg
W 14
6.6
7
.1
2
.7
6
020
8
81
1
1.4
5
.02
5
6.3
6
4
.028
.09
1
1.8
W472577266001
2 4.6.1.1771080.21.768.44.041.08 3.5
W 34
3.5
7
.2
2
.4
4
250
7
92
8
.91
4
.73
5
9.3
6
7
.015
.08
8
.16
W 44
2.2
7
.2
2
.42
5
220
7
35
1
2.1
2
.92
6
1.3
3
7
.017
.17
1
1.1
W 53
3.7
7
.3
2
.3
8
990
1
330
6
.23
6
.5
3
2.7
6
1
.026
N
D
5
.91
W 63
9.3
7
.2
1
.8
5
690
9
14
9
.29
5
.79
8
6.3
4
1
.018
.02
5
.67
W 73
7.3
7
.3
2
.8
4
760
1
980
3
.8
6
.2
6
5.6
6
.046
.03
7
.38
W 84
7.3
7
.6
8
.43
4
00
4
550
2
0.6
1
3.6
3
7
7
2
.072
.08
1
6
W 9
背景断面
2
9.2
7
.4
.5
4
720
1
280
7
.23
.93
1
91
4
3
.015
N
D
4
.6 2.5底泥污染分析与评价结果
河流底泥长期积累的大量氮磷营养物质，对河道水体水质具有较大的潜在威胁，特别是夏季高温时大量的营养盐将会释放进入水体引起二次污染。

（1）河道底泥常规指标主要污染因子为氨氮、总氮和硫化物，8个断面上述
3个指标基本上均超过对照断面背景值；W8、W7、W6除了总氮其余指标含量均非
常高；几个关键指标中，总氮最大值出现在W5，超对照断面背景值1.78倍；总
磷最大值出现在W8，超对照断面背景值3.55倍；硫化物全线都高，超对照断面
背景值3～25倍。

（2）根据底泥氮磷监测结果，河道全线为底泥受污染区；根据底泥有机污
染状况评价结果表明：河道除W8，其余均为有机污染区。

（3）对于本次主要研究范围（程圩至经十五路桥），若重点关注氮磷营养
盐含量，根据综合污染指数（内梅罗指数法）评价结果，那么污染比较严重的区
域为昆仑山路桥至经十五路桥一线，按氮磷污染严重程度从重到轻，依次为W8＞W4＞W6＞W7＞W5＞W1＞W2＞W3。

（4）底泥重金属指标综合评价
在一定条件下，如底泥上覆水缺氧、风浪扰动或夏季升温，底泥中的有机、
氮磷污染物会释放到上覆水中。

重金属对于上复水的可释放浓度极其微量，但是
重金属由于具有环境持久性，难被微生物分解，能破坏生物体正常生理代谢活动，会对生态环境造成极大危害，因此，也成为河流水环境治理中需要控制的重要污染。

对河道的底泥中重金属的评价采用《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）推荐的内梅罗污染指数评价法，计算公式如下：
式中：P i为单项污染指数；
C i为污染物实测值；
S i为《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618-2018）表1中第i种金属的土壤污染风险筛选值（铅、铬、汞、镉、砷依次为120、200、
2.4、0.3、30）；
P i单项污染指数平均值；
P imax为最大单项污染指数。

河道各断面重金属单项污染指数计算结果见表 2.6-1，评价标准见表 2.6-1，最终评价结果见表2.6-2。

表2.5-1土壤内梅罗污染指数评价标准
等级
内梅罗污染
指数
污染等级
ⅠP综合≤0.7清洁（安全）
Ⅱ
0.7＜P综合
≤1.0
尚清洁（警戒
线）
Ⅲ
1.0＜P综合
≤2.0
轻度污染
Ⅳ
2.0＜P综合
≤3.0
中度污染
ⅣP综合＞3.0重污染
表2.5-2各断面底泥重金属综合污染指数评价结果
断面名称P i
P im
ax
P综
合
污染
程度
W1
0.4
3
0.8
0.6
4
清洁
W2
0.9
8
2.9
2.1
7
中度
污染
W3
0.2
8
0.4
4
0.3
7
清洁
W40.3
0.4
8
0.4清洁
W5
0.1
8
0.3
4
0.2
7
清洁
W6
0.2
4
0.6
0.4
6
清洁
W7
0.2
2
0.4
3
0.3
5
清洁
W8
0.2
6
0.6
4
0.4
9
清洁
3结论与建议
3.1结论
进入水体中的外源污染颗粒通过各种物理、化学和生物作用，逐渐沉降至水
体底质表层，最终有80%~90%被底泥所受纳，也就是说底泥是污染物的“汇”。

在泥-水体系中，水生动物的排泄物以及生物衰亡的残体（浮游动植物、水生动物）也将沉降于底泥表面。

（1）污染底泥中影响水质的污染物质主要为有机污染物和氮磷营养盐，重
金属对上复水的可释放浓度极其微量，底泥常规指标污染程度总体呈加重趋势，
下游段污染程度大于上游段。

（2）排淡河底泥主要的重金属污染因子为镉和铬，其中镉在W2
韩李河汇入口下游200m处含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染
风险管控标准（GB 15618-2018）》表1风险筛选值，超标倍数2.9。

铬在W2韩李河汇入口下游200m处含量接近《土壤环境质量农用地土
壤污染风险管控标准（GB 15618-2018）》表1风险筛选值。

其余各
指标含量较低，均未超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标
准（GB 15618-2018）》表1风险筛选值、表3风险管制值，总体上，排淡河底泥重金属污染情况尚可以接受。

（3）各断面不同取样层有机质含量分布基本一致，有机质含量在W8断面最高，其次为W1断面。

总体上8个断面各层沉积物均积累了大量的有机污染物和
营养物质，处于厌氧状态。

3.2建议
3.2.1河道底泥污染程度
根据本次底泥污染分析评价，河道全程8个监测断面有机质、硫化物、总氮、氨氮和总磷的含量都非常高，现场感官体验也发现河道表层底泥均有腐臭味。

由
监测结果表明，各个断面有机质、硫化物、总氮、氨氮基本上均超出沭新渠包庄
桥背景对照断面底泥指标，说明有机污染严重，蓄积了大量有机质和营养元素，
有机物分解生成大量硫化物和氨氮，造成底泥黑臭。

3.2.2清淤建议
根据河道河道整治现状及结合现场观察、监测数据及分析评价结论，分析建
议如下：
（1）完成河道控源截污，控源截污是河道治理之根本。

控制可能污染底泥
的水污染物排放，需要继续推进开发区制定的河道截污导流工程，完成排污口封堵、管网建设等控源截污措施，完成该项任务后，才能着手清淤、生态修复工作。

（2）开展河道清淤疏浚，清淤疏浚是河道治理之必需。

首先对河道进行适
当的疏浚，清除河道内的垃圾，使河道畅通，恢复河道的行洪和运输功能，变死
水为活水；其次清除河底沉积的淤泥，消除内源性污染。

结合现有清淤技术及本
次调查研究结论，清淤疏浚必须符合生态学原理，尽可能不扰动水生生态：一是
采用以清除表层淤泥为主、清淤深度控制精度高、不伤及原生土、施工对水体扰
动范围小的环保绞吸式清淤技术。

二是上岸的淤泥采取封闭式运输车运往指定的
淤泥处置地点或单位。

三是现场余水可利用物理沉淀+化学混凝方法快速处理，
避免污染严重的悬浮颗粒再次入河。

（3）调水活水常态化，调水是河道治理之急需。

调水不仅可以“减负”，
也可以增容，所以在众多的治理措施中调水的效果最为明显。

鉴于河道平原河网
现状，季节性黑臭主要出现在夏季干旱时，此时由于污染物质由于蒸发作用而成
倍浓缩，水质将急剧下降，此时，最有效的手段就是调水，保持生态水位，稀释
水体污染物浓度，增加溶解氧含量。

（4）生态修复与景观营造，生态修复技术是河道治理之有效手段。

疏浚清
淤后需合理选择岸线美化修整、植被恢复、两岸浅滩种植挺水植物和底栖植被构
建（沉水植物或人工水草）等生态修复技术，恢复河道生态功能。

同时加强河道
沿岸绿化和滨水空间规划建设，营造良好的城市滨水空间，改善人居环境。

参考文献：
[1]郑金通，陈慧娜，罗金峰，陈文庆，陈建琴，黄建辉. 外度水库底泥重
金属的分析及潜在生态风险评价.环境保护科学，2013（02），38-44.
[2]彭咏梅.疏浚底泥的资源化利用研究.河北化工，2007（10），65-67.
[3]姜敬龙，吴云海. 底泥磷释放的影响因素. 环境科学与管理，2008（06）43-46.
[4]GB 15618-2018，土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准
[5]HJ/T 166-2004，土壤环境监测技术规范
1。