河流底泥氮磷释放规律及其对环境清淤的影响研究——以南淝河为例
流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究-概述说明以及解释
流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容旨在介绍本文的研究背景、目的以及主要内容。
以下是《流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究》概述部分的内容：1.1 概述太湖作为中国最大淡水湖泊之一，是中国经济发展和生态环境保护的重要区域。
然而，由于近年来在太湖周边进行的农业、工业和城市化的快速发展，太湖的水质和生态环境遭受了严重破坏。
底泥是太湖重要的污染源之一，其中含有大量的泥沙和营养盐，对太湖水质和生态系统健康产生了巨大影响。
因此，本研究旨在探究流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的影响。
通过开展一系列实验研究，我们将从实测数据出发，分析不同流速条件下太湖河道底泥的泥沙释放规律及其影响因素，并进一步探讨流速对底泥营养盐释放规律的影响。
本研究分为三个主要部分：第一部分是对流速对太湖河道底泥泥沙释放规律的影响进行实验研究；第二部分是对流速对太湖河道底泥营养盐释放规律的影响进行实验研究；第三部分是对流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的综合分析。
通过以上研究内容的探索，我们将尝试揭示流速对太湖底泥释放行为的规律，为太湖水污染治理和生态修复提供科学依据。
通过本研究的开展，我们期待能够深入了解太湖底泥的释放规律，为太湖生态环境的改善和管理提供重要的理论和实践指导。
同时，本研究的结果也可为其他湖泊或水体地区的底泥污染治理提供参考。
文章结构部分的内容如下所示：1.2 文章结构本篇文章主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对研究背景和意义进行介绍，概述了本实验的目的和重要性。
另外，还简述了文章的研究方法和分析思路。
正文部分分为三个主要章节，分别是流速对太湖河道底泥泥沙释放规律影响实验研究、流速对太湖河道底泥营养盐释放规律影响实验研究以及流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的综合分析。
每个章节都包括实验设计、实验过程和结果与分析三个小节，详细介绍了实验的设计和操作过程，并对实验结果进行分析和解释。
城市河道底泥疏浚深度对氮磷释放的影响
分为 ２ 部分 ， 一部分在室温下阴干， 除去碎石杂物后磨碎过筛并装入 自封袋 ， 用于底泥理化性质的测定 ， 另一 部分制成代表 ４ 个不同疏浚深度 （ ５ ｍ ５ １ １ １ ，５ ０ ｍ 的柱状样 ． ０ ， ０ ｍ， ｃ ｃ ０ ５ｍ １ ｃ ２ ｃ ）
同时还利用 自制采水器采集了原点的河水水样（ 其基本理化性质见表 １ ， ）并通过虹吸法将经 ０４ 胛 玻 ． ５ 璃纤维 滤膜过滤后的 ４０ Ｌ ０ 水样加入到制好的柱状样中 ， ｍ 剩余水样低温（ ℃） ４ 保存备用 ．
园河疏浚深度与底质释放量之间的关系 ， 确定了最佳疏浚深度 ． 并
１ 材料和方法
１ １ 试验 材料 ．
１１ １ 沉积物 和水样 ．．
２０ 年 ５ １ １， ０５ 月 ５３ 笔者利用 自制柱状采样器（ 直径 ６ ｍ 采集 了苏州市古城 区南 园河底泥柱状样 ． ） ｃ 泥样
按表 层 ０—５ｍ、 上层 ５ ０ｍ、 ｃ —１ ｃ 中层 １ ５ ｍ、 ０—１ｃ 下层 １ —２ ｅ ５ ０ ｍ分割 并密 封遮 光后 运 回实验 室 ． 回的柱状样 运
表 １ 供试水 样的理化性质
Ｔａ ｌ Ｐ ｌ ｃ ｌｃ ｍｉ ｌｃ ｒ ｃｅ ｉ ｃ ｆｗａ ｅ ａ ｌｓ ｂｅ１ ｌ ａ・ ｈｅ ｃ ｈａ ａ ｔｒｓ ｓｏ ｔ ｒｓ ｍｐ ｅ ａ ｉ ｔ
注： 溶解氧质 量浓度 ｐ Ｄ 、 （ Ｏ）温度 ｔ ｐ 和 Ｈ值 为现场 测定值 ； 总磷 的质量浓度 ｐ Ｔ ） 磷酸盐的质量浓度 ｌ Ｐ 一） 总氮 的质量浓度 ｌ Ｔ ） （Ｐ 、 。 一 Ｐ 、 （ 。 Ｎ （
度为 ５ ｍ或 １ ｃ ｃ ５ ｍ时， 从泥水界面向水 中扩散的氮和磷的通量均较小．
关键词 ： 城市河道 ； 底泥； 疏浚深度； 营养物释放 中图分类号 ：５２ ） ２ （ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ — ８ （０６０—３８ ０ １ ０ １ ０２０ ｝４０７ —５ ０ ９ 近年来 ， 随着城市规模的不断扩大， 国民经济及工农业生产 的快速发展 ， 大量富含氮磷 的营养性污染物 流人河道 ， 河道富营养化问题 １ ３ 益严重… ． １ 输入水体的营养性污染物 ， 有一部分在底质中累积起来 ， 成为水体 中氮 、 、 、 磷 碳 硫等生源要素（ｉ ｅｉｅ ｍ ｎ ） ｂ ｇ ｃ ｌ ｅｔ 的重要蓄积库［ 在一定条件下 ， ｏ ｎ ｅ ｓ ２３ －． ３ 累积在底质中的氮和磷会重 新释放到水里 ， 造成二次污染， 延续水体的富营养化过程 ， 而使水质进一步恶化＿ 疏浚上层 富含营养盐 从 ４ ＿ ． 的底泥是削减 内污染源的主要手段【 ０． ８ Ｊ由于疏浚深度对底泥 的内源释放有较大影响【－Ｊ因此 ， － １ １１ ， １ ４ 疏浚前必 须合理地确定疏浚深度 ， 以使疏浚取得最佳效果 ． 本文从河流污染的内源负荷人手， 研究 了苏州市古城区南
浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例
浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例引言水体中的磷是湖泊生态系统中的关键营养元素之一，它在湖泊营养循环中发挥着重要作用。
然而，浅水湖泊中内源磷的释放过程及其生物有效性仍存在许多未知之处。
本文以中国三大浅水湖泊之一的太湖、巢湖和龙感湖为例，探讨了这些湖泊中内源磷释放的原因及其对湖泊生态环境的影响。
一、太湖的内源磷释放及其生物有效性太湖是中国最大的淡水湖泊之一，也是内源磷释放研究的重要对象之一。
太湖水域的内源磷主要来自于富营养化的水体底泥。
研究表明，太湖底泥中富集了大量的磷，当湖泊发生水体垂直混合或风浪作用时，底泥中的磷会释放到水体中，形成内源磷。
太湖内源磷的释放具有季节性特点，主要发生在夏季和秋季，这是因为这两个季节湖泊的水温较高，湖水垂直混合较为剧烈，促使底泥中的磷释放。
太湖内源磷的释放对水体中悬浮藻类的生物量、种类和群落结构有一定影响，这是因为磷是藻类生长所需的关键营养元素之一。
二、巢湖的内源磷释放及其生物有效性巢湖位于中国安徽省，也是富营养化湖泊研究的典型水域之一。
巢湖水库的养殖业发展迅速，而养殖废水中富含大量的磷。
其他的磷污染物也是巢湖内源磷的重要来源之一。
研究发现，巢湖内源磷的释放主要发生在湖泊水位升降、沉积物搅动以及流入巢湖的河流水体的冲击作用下。
巢湖内源磷的释放对湖泊的营养状况有着显著影响，导致湖泊水体富营养化现象的加剧。
此外，巢湖内源磷的释放还会威胁湖泊生物多样性，导致水生植物和浮游动物的丰富度和分布范围发生变化。
三、龙感湖的内源磷释放及其生物有效性龙感湖位于中国江苏省，是一个典型的城市湖泊，也是内源磷释放的研究热点之一。
龙感湖的内源磷主要来自于降雨和流入湖泊的污水。
研究表明，龙感湖水体中的内源磷释放主要发生在雨季和高水位期间。
降雨水会冲刷城市地表的污物，引入湖泊中，污水中富含的磷也是龙感湖内源磷的重要来源。
湿地生态系统的氮磷循环研究
湿地生态系统的氮磷循环研究概述湿地是一种特殊的生态系统，它是水、土壤和植被相互作用的产物。
在湿地生态系统中，磷和氮是生物生长必需的元素，它们通常通过氮循环和磷循环来进行循环。
磷循环和氮循环是生态系统中一个非常重要的环节，它对湿地生态系统的健康和功能发挥起着至关重要的作用。
因此，研究湿地生态系统中的氮磷循环，对于保护湿地生态系统的稳定性和可持续性有着重要的意义。
磷循环的研究湿地中的磷来源主要是来自强化处理排水和河流输入。
湿地生态系统中的磷主要通过植物吸收和沉积物沉积两个途径来循环利用。
研究表明，湿地植被对磷的吸收主要是通过根系和吸附两种方式进行，而湿地底泥是磷的主要沉积物质。
底泥中包含着一些磷酸盐结晶和有机物质，这些物质能够被水中的磷离子吸附，形成与底泥颗粒表面的弱化学键。
此外，底泥中的微生物也可以促进磷的沉淀和吸附过程。
磷的吸附和沉积作用能够促进湿地生态系统中磷的循环利用，但过多的磷的输入也会导致遗留磷和磷的富集，对湿地生态系统构成威胁。
氮循环的研究湿地生态系统中的氮同样是生物生长必需的元素，也是湿地生态系统重要的营养源之一。
氮的来源主要包括沉降、养分输入、土地利用变化以及生物发生作用等多种途径。
在湿地生态系统中，氮主要通过植物吸收和细菌转化两个途径来循环利用。
光合作用是植物将二氧化碳和水合成有机物的过程，而植物在进行光合作用的同时也会吸收氮素。
此外，氨氧化和硝化是湿地生态系统中氮转化的两个重要过程。
氨氧化是通过硝化细菌将氨氧化成为亚硝酸根离子和硝酸根离子，而硝化是通过硝化细菌将亚硝酸根离子和硝酸根离子转化为固体硝酸盐，将氮转化为可供细菌和植物利用的形式。
影响氮磷循环的因素除了湿地生态系统中的物理化学特性外，还有其他种种因素能够影响氮磷循环。
其中，人类活动是湿地生态系统氮磷循环的主要干扰因素之一。
强化处理排水、农业活动以及城市化进程都会导致氮磷输入增加。
过度输入氮磷会导致湿地生态系统中氮磷的富集，从而破坏湿地生态系统的平衡稳定，导致生态系统逐渐退化。
南淝河环境调查报告
南淝河环境调查报告南淝河环境调查报告8月29日，《南淝河环境调查报告》出炉。
报告显示，生活污水的排放，是南淝河的最大污染源之一。
对此，蜀山区琥珀街道翠竹园社区准备联系辖区内学校，成立护河联盟，并在小区内进行摸排，看看有无污水管道接入雨水井中现象，“保护母亲河，是我们每个人的责任与义务，希望人人都能参与进来。
”翠竹园社区党委书记张虎向市民呼吁。
检测结果：生活污水是最大污染源之一8月29日，合肥市善水环境保护发展中心(以下简称“善水”)发出了《南淝河环境调查报告》。
报告中详细介绍了南淝河现状。
南淝河全长70余公里，其支流众多，流域总面积1640平方公里，其中山丘区占90%，圩区占10%。
芜湖路桥以上为丘陵河道，比较陡，约1/6000;芜湖路桥以下进入平原圩区，比降平缓，约1/15000～1/30000。
亳州路桥至施口河段长33.3公里，河底宽30～80米，河底高程6～5米，洪水深约8米，两岸堤防高程16.2～13.0米。
南淝河是巢湖的一条重要入湖河流，上游被董铺水库截流，是合肥市的主要河流，其汇水区域几乎覆盖了整个市区及肥东县、长丰县部分区域，支流有店埠河、二十埠河、板桥河、二里河、史家河、四里河。
根据徒步行走南淝河沿岸与水质监测，“善水”专家称，行走过程中沿岸发现河道周边有少量垃圾，河道上有少量漂浮物。
六项水质检测指标中五项正常，总磷含量0.4—0.5mg/L。
(注：本次现场快速检测试剂所得数据能够让公众更直观感受环境质量情况，不作为评判环境质量的唯一标准。
所有环境质量相关数据信息请以环保部门公布数据为准。
)磷的来源一般包括生活废水、地表径流、养殖业、工业、降水等几部分。
生活废水中磷的来源主要包括人体排磷、洗衣粉中的磷排放、其它生活洗涤排磷。
人体排磷主要是人体的大便、小便。
我国人体排磷每人每年大约为0.5 kg。
部分废水经过化粪池后，接入市政污水管网，经污水处理厂处理后排入河道。
但若污水处理厂超负荷运转可能导致生活污水未经处理直接排放。
安徽省汲河流域水环境现状分析及对策研究
安徽省汲河流域水环境现状分析及对策研究武晓玲＊，陈公名，李园园（安徽皖欣环境科技有限公司，安徽 合肥 ２３００００）摘要：汲河发源于安徽省西部大别山北麓，对水源涵养、水土保持等具有重要的意义。
由于汲河是水害较多的河流，涝灾严重，因而沿岸建有堤防。
近年来，汲河流域生态保护工作取得积极成效，但仍存在部分水体不稳定、水质不合格等问题。
了解当前汲河流域水环境保护面临的突出问题，通过加大污染防治力度、从严防范水风险、加强流域共保联治等措施，着力解决流域突出的水生态环境问题，确保汲河流域生态环境保护和高质量协同的发展稳步推进意义重大。
关键词：汲河流域；水环境现状；污染防治；生态环境保护引言 汲河位于安徽省六安市境内，是淮河的一级支流，发源于皖西大别山北麓，有西汲河和东汲河２大源流，西汲河为主源，２大源于固镇３叉汇合为汲河，北流至霍邱县孟集镇官庄入城东湖，自城东湖闸出湖后北流入淮河，全长１６７ｋｍ，流域面积２２３１ｋｍ２，其中城东湖蓄洪区面积３７８．１ｋｍ２。
汲河流域范围涉及六安市的裕安区、叶集区、霍邱县、金寨县，常住人口８１．６万。
流域地形总体上南高北低，汲东干渠以南为低山区，汲东干渠以北至储渡口段为岗畈过渡地带，储渡口以下为低洼的圩区，大水时汲河下段和城东湖连成一片。
１９５１年以来，我国对汲河流域进行了多次治理，建设城东湖蓄洪工程及保庄圩，并对汲河干流及西汲河、东汲河、油坊河、二道河等主要支流部分河段的一系列中小河流进行了治理，流域防洪减灾体系初步形成。
但由于汲河治理主要以县、区为单元实施局部河道整治，缺乏系统治理，防洪减灾体系不完善，水安全、水资源、水生态、水环境等问题不断显现。
２０２０年７月，汲河流域发生强降雨，造成汲河圩堤漫溢，沿河多个乡镇被淹，经济损失巨大。
因此，为保障汲河流域人民群众的生命财产安全，提高防洪减灾能力，指导流域内水利基础设施建设，熟悉了解汲河流域的水环境现状十分必要。
１汲河流域水环境现状调查与评价１．１地表水环境质量目标评价１．１．１东湖闸／城东湖二水厂取水口断面水质达标评价根据水质分析，东湖闸断面近年来氨氮、总磷指标呈下降趋势，但化学需氧量波动较大，偶有超过或接近Ⅲ类水标准，断面水质不稳定。
南淝河内源污染氮、磷释放规律及生态清淤模式
出波动状态。总体而言 ， 大多数 Ｎ Ｈ ４ 一 Ｈ ， Ｄ Ｔ Ｐ释放 曲线在 ５天后
进入释放～ 吸 附动 态 平衡 。
图１ 静 态 模 拟 实 验装 置 图
（ ３ ） 实验结果分析 Ｉ 沉 积物 中磷释放风险评价 沉积物共 ２ ８ 个样 的 Ｑ ｍａ ｘ 、 Ｄ Ｐ Ｓ 及 Ｐ Ｓ Ｉ 数据见表 ２ － ５ 。
１底泥 氮和磷 释 放规律 分析
（ １ ） 底泥采样 点的选取
采样。 （ ２ ） 静 态 模 拟 实 验
从表 ２ － ６可见供试表层沉 积物磷释放 风险指数 Ｅ Ｒ Ｉ 属高 度 风险区的有 １ ３个 ， 占到总量的 ５ ４ ． １ ７ ％； 较高风 险的有 ３个 ， 占总 样中属于较低风险仅有一 个，且最 大值 ５ ６ ． ９ ３ ％出现 在位 于清 Ｉ 冲、 清 Ⅱ冲附近 的 １ ０号采样点。 最小值则 出现在 １ ５号采样点。 总 南淝河 中段南淝河 污水泵站 的排 污 口附近 确定采样点进行 量的 比重为 １ ２ ． ５ ０ ％； 中度风险为 ７个 ， 占总量 的 ２ ９ ． １ ７ ％， 而所 有
泥中 Ｄ Ｔ Ｐ含 量 的 梯 度 有 关 。 表 ３实验 柱 样 河岸 、 河 中部 不 同深 度 底 泥 Ｎ Ｈ４ ＋ 一 Ｎ、 Ｄ Ｔ Ｐ 释放速率［ ｍｇ ／ （ ｍ２ ． ｄ ） 】
项目 柱样 测点 释放速 Ｎ Ｈ ； 一 Ｎ Ｏ ｏ ｃ ｉ ｎ ２ ０ ４ ０ ｃ ｍ 河中部
图 ２河 岸及 河 中部 三 层 底 泥 ＤＴ Ｐ和氨 氮 释 放 量 比较
（ ｇ ／ ｋ ｇ ）
ｋ ｇ ）
ｋ ｇ ） （ ｍ Ｃ ｋ ＠
河岸 、 河 中部底泥氨氮释放方面 ： 河岸 、 河中部不同柱样底泥
底泥中磷释放的影响因素
底泥中磷释放的影响因素- 污水处理摘要：综述了水体底泥中磷的化学形态以及磷素释放的影响因素。
化学形态有水溶性磷、铝磷、铁磷、钙磷、还原态可溶性磷、闭蓄磷、有机磷等。
磷素释放的影响因素有：溶解氧、温度、pH值、磷存在的形态、微生物作用、沉积物-水界面磷的浓度梯度、盐度以及扰动。
这些因素具有关联性。
关键词：底泥化学形态磷释放影响因素1 引言P是造成湖泊水质富营养化的关键性的限制性因素之一[1]。
一般认为当水体中磷浓度在0.02 mg·L - 1以上时,对水体的富营养化就起明显的促进作用[2 ] 。
由于近年来大量未经处理的生活污水加上农业面源氮磷的大量流失，造成河流尤其是河口富营养化趋势的逐年加剧[3 -4 ]。
大量的磷在河流等水体中沉积下来，其在适宜的条件下会重新释放进入水体，从而延续水体的富营养化过程并加剧了水体的恶化[5 - 8 ] 。
沉积物-水界面是水体和沉积物之间物质交换和输送的重要途径，沉积物中的磷可能通过有机质的矿化分解作用、铁氧化物解吸作用和沉积物扰动等形式向水体释放。
本文根据国内外研究富营养化水体磷释放的有关资料，综述了水体底泥中磷的化学形态以及底泥中磷释放的影响因素，对于今后研究水体中磷行为、抑制水体富营养化、改善水质具有深远的意义及参考价值。
2 沉积物中磷的含量和存在形态沉积物中磷形态通常分为水溶性磷( Psol) 、铝磷(PAl) 、铁磷(PFe) 、钙磷(PCa) 、还原态可溶性磷、闭蓄磷(Po-p) 、有机磷(Porg) 等7 种化学形态[9 ] 。
闭蓄磷表面有一层不溶性的Fe (OH) 3 或Al (OH) 3 胶膜,包括一部分PAl和PFe ,溶解度极小，含量较小，这部分磷被认为是生物不能利用的。
水溶性磷和还原态可溶性磷可以通过物理溶解作用进入水体，在沉积物中的含量也不会太高，但它们是最先被释放出来的，可以很方便地被水生生物吸收利用[10 ]。
沉积物中P的结合态及形态之间的相互转化是控制沉积物P迁移和释放的主要因素。
河道水体及底泥污染物季节性释放规律的研究
河道⽔体及底泥污染物季节性释放规律的研究河道⽔体及底泥污染物季节性释放规律的研究*刘宗亮12陈明功1彭强辉2＃蔡强2（1.安徽理⼯⼤学，淮南232001；2. 浙江清华长三⾓研究院，嘉兴314006）摘要：为了探究河道⽔体和底泥中污染物的季节性释放规律，本⽂以嘉兴市域内的16条具有代表性的河道为研究样本，通过对实验河道⽔体和底泥中温度、DO、pH、COD、TP、TN、NH3-N等指标的监测，研究分析了不同季节河道⽔体和底泥污染物浓度变化，实验结果表明：（1）河道上覆⽔体中COD、TP、TN、氨氮的浓度变化均有明显季节性规律，夏季污染物浓度较⾼，冬季浓度降低，春秋季介于冬季和夏季之间；（2）底泥中COD、TN、TP的变化也有⼀定的季节性规律，NH3-N浓度则没有明显的季节性规律。
且⽔体中TN、TP浓度与底泥中TN、TP浓度变化呈负相关性；（3）河⽔pH值波动范围较⼩，没有季节性变化特征；（4）河⽔中溶解氧浓度随季节变化明显，夏季和冬季⽔中溶解氧浓度升⾼，春季和秋季溶解氧浓度偏低。
关键词：底泥季节性变化释放规律SEASONAL RELEASE OF POLLUTANTS FROM RIVER WATER AND SEDIMENT LIU Zongliang1，2, CHEN Minggong1 ,PENG Qianghui2＃ , CAI Qiang1(1.232001 Anhui University Of Science And Technology, Huainan ; 2.Yangtze DeltaRegion Institute of Tsinghua University,Zhejiang,Jiaxing 314006,) Abstract: In order to explore seasonal release of pollutants in water and sediment of the river, the Jiaxing of 16 representative rivers as research samples, through the monitoring river water and sediment with parameters of temperature, DO, PH, COD, TP, TN, NH3-N, pollutant concentration changes at the different seasonal river water and sediment, experimental results were demonstrated that concentrations of COD, TP, TN, ammonia nitrogen had a significantly seasonal pattern. The peak of pollutants in summer appeared in summer.Winter has a lowest pollutants concentrations.Changes of COD in the sediment, TN and TP also had aseasonal pattern. Concentration of NH3-N has no evident seasonal variation. Concentration of TN, TP in water and in sediment concentrations and showed negative correlation.PH value of water fluctuated in a smaller range with no seasonal variation characteristics.Concentrations of dissolved oxygen in the water significantly changed with the seasons. summer and winter, and dissolved oxygen concentration is increased in summer and winter,vice-versa in spring and autumn.Keywords: bottom sediment; seasonal variation; release rule1.引⾔(Introduction)嘉兴位于浙江省东北部，长三⾓南翼，杭嘉湖平原腹地，地形平坦，略呈南⾼北低状。
河湖库淤积治理中底泥清淤的内涵与发展方向
２０２４年４月水 利 学 报ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ第５５卷 第４期文章编号：０５５９－９３５０（２０２４）０４－０４５６－１２收稿日期：２０２３－１０－１１；网络首发日期：２０２４－０３－２７网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４０３２５．１２１５．００２．ｈｔｍｌ基金项目：国家重点研发计划项目（２０２２ＹＦＣ３２０２７００）作者简介：朱伟（１９６２－），博士，教授，主要从事流域水环境及河湖库淤积治理研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｗｅｉｔｅａｍ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ通信作者：侯豪（１９９８－），博士生，主要从事河湖底泥形成机理及泥水关系研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｈｕｈｏｕｈａｏ＠ｈｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ河湖库淤积治理中底泥清淤的内涵与发展方向朱 伟１，侯 豪２，孙继鹏３，钟 军３，王 鑫３，牟 彪３（１．河海大学水科学研究院，江苏南京 ２１００９８；２．河海大学土木与交通学院，江苏南京 ２１００９８；３．河海大学环境学院，江苏南京 ２１００９８）摘要：淤积问题对我国的水利事业影响深远，而底泥清淤是近些年淤积治理中经常采用的措施。
针对底泥清淤的现状和存在问题，系统梳理了底泥清淤这一学科交叉领域的相关理论、技术和方法；阐述了对底泥清淤的概念、内涵、类型及基本问题的科学理解；提出了淤积治理中底泥清淤必须明确的四大问题：为什么治理、治理什么、用什么方法治理以及对后续产物如何处置。
依据淤积对河湖库产生的危害，可分为物理性淤积、化学性污染和生态性损害三种类型。
分别讨论了工程清淤、环保清淤和生态清淤间的共性和差异。
对底泥清淤工程在目的、目标、手段及后续处理处置方面的现状及存在问题进行了评述。
未来底泥清淤势必成为一个长期存在的工程和管理行为，因此更加高效、低投入、绿色、可持续的底泥清淤技术，是行业必然的发展方向。
关键词：淤积治理；底泥清淤；底泥；淤泥处理；淤泥资源化；尾水处理 中图分类号：ＴＶ６９７．３＋１文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２３０６２２１ 研究背景“淤积治理”是近些年水利工程中的常见词汇，其涉及的治理对象涵盖河流、湖泊和水库等多数地表水体。
湖泊沉积物氮污染及其释放风险研究
2021年第5期广东化工第48卷总第439期 · 115 · 湖泊沉积物氮污染及其释放风险研究路丁(科盛环保科技股份有限公司技术中心，江苏南京210046)[摘要]湖泊水体富营养化已成为公认的重大环境问题，其中底泥氮污染是水体富营养化的重要原因之一。
本文对底泥氮的分级研究、氮的吸附性质研究、以及氮的释放风险评价进行了分析总结，期望对底泥氮污染的治理提供参考。
[关键词]水体；底泥；氮污染；释放风险[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)05-0115-02The Research of Nitrogen Pollution in Lake Sediments and Its Release RiskLu Ding(Technology Center of Kesheng Environmental Protection Technology Co., Ltd., Nanjing 210046, China) Abstract: The eutrophication of water has been a worldwide environmental problem, and the pollution of nitrogen in the sediments is one of major reasons for eutrophication. In this paper, the fraction, adsorption, and release risk of nitrogen in the sediments were analyzed and summarized. We hope that it may provide the reference for the treatment of nitrogen pollution in the sediments.Keywords: water；sediment；nitrogen pollution；release risk1 研究概况水体富营养化会导致大量的社会问题和生态问题的产生，如影响景观，恶臭味散发；生物多样性减少，生态系统优势种改变，可利用水资源大量减少等。
河道底泥的环境研究简介
河道底泥的环境研究简介1. 引言1.1 研究背景河道底泥是河流中淤积在河床上的泥沙、有机质等物质的总称，它是河流生态系统的重要组成部分。
随着城市化进程加快和工业化污染的不断加剧，河道底泥污染问题日益突出，对水体质量和生态环境造成严重影响，引起了人们的高度关注。
为了更好地探讨河道底泥的环境问题，有必要开展深入的研究和探讨。
河道底泥是河流中的重要污染源之一，其中含有大量的重金属、有机物等有害物质，对水生生物以及人类健康构成潜在风险。
由于底泥吸附能力强，有害物质容易积累在长期受到底泥污染的水体将无法恢复健康状态。
加强对河道底泥的环境研究，探索有效的处理和管理方法，对于净化水环境、保护水生生物和维护人类健康具有重要意义。
本文旨在梳理河道底泥的来源、成分、环境影响、处理方法、保护与管理等相关内容，为进一步探讨河道底泥的环境问题提供参考。
1.2 研究目的河道底泥是河流中积聚的泥沙颗粒和有机物质，对河流生态系统的健康和水质有着重要影响。
本文旨在通过深入研究河道底泥的来源、成分、环境影响、处理方法、保护与管理等方面，探讨河道底泥对环境的影响及如何有效保护和管理河道底泥资源。
具体研究目的包括：1.了解河道底泥的主要来源，探讨不同因素对底泥生成的影响；2.分析河道底泥的成分特点，揭示不同成分对水质和生态系统的影响；3.探讨河道底泥对水生植物、底栖动物、鱼类等生态系统的影响，评估底泥对水体水质的影响；4.总结各种处理方法对河道底泥的有效性及环境影响；5.探讨如何科学保护和管理河道底泥资源，实现水环境的可持续发展。
1.3 研究意义河道底泥是河流生态系统中不可忽视的重要组成部分，其对环境的影响十分直接和显著。
对河道底泥进行环境研究具有重要的意义。
深入研究河道底泥的来源、成分和环境影响，可以更好地认识底泥在河流生态系统中的作用和地位。
研究不同来源和成分的河道底泥对水质、生物多样性和人类健康等方面的影响，有助于科学地评估河道底泥对环境的潜在风险。
河流底泥污染物释放研究
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．Ａ ｄｒａｍ ｏｆｎｉｃｋｅｌ，ｚｉｎｃ，ｍａｎｇａｎｅｓｅ Ｃａｎ ｂｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｗａｔｅｒ．
ａ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｃｈａｎｎｅｌ．
２．Ｕｎｄｅｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔ ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｒａｔｅ，ｐＨ ａｎｄ
ＤＯ ｗｅｒｅ ａｌｌ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｕｎｄｅｒ ｓｔａｔｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．ｂｕｔ ｒｅｖｅｒｓｅｌｙ ｔｈｅ ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ ｉｎ
ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ＳＯ
ｏｎ．Ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｒｅｖｉｅｗ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｒｅｌｅａｓｅ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｎｃｃｎｔｒａｔｅ．ｄ ０１１ ｔｈｅ ｌａｗｓ ｏｆ
在环境学中，河流水体是由水、溶解性物质、悬浮性物质、水生生物和底 泥组成的自然综合体。底泥一般是指江河湖海的沉积物，是自然水域的重要组 成部分。河湖底泥的基本物理结构包括与水体相接触的沉积物界面层和界面层 下的原沉积物层。沉积物界面层主要由底栖生物及其残体、代谢产物和颗粒很 细的粘性泥沙组成，由于颗粒很细，极易出现絮凝现象，在床底形成浮泥层， 它们对有机污染物有很强的吸附作用。界面层下的原沉积物层主要是由无机矿 物的泥沙组成，它们对界面层起到支撑的作用，在长期物质扩散的基础上，有 机污染物会从界面层向原沉积物层部分转移，使得在一般的情况下污染物向水 体中的释放较为困难。在天然水体中，悬浮沉积物一般是组成复杂的聚集体， 其基本骨架是粘土矿物或其他矿物微粒，由腐殖质及金属水合氧化物粘附架桥 聚集在一起，各种微污染物如有机有毒物、重金属以及细菌、病毒等吸附在表 面上，发生生态环境效应。污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷 进入水体，最后沉积到底泥中并逐渐富集，使底泥受到严重污染。上世纪菜茵 河流域、美国的大湖地区、荷兰的阿姆斯特丹港口、德国的汉堡港，底泥污染 情况十分严重【ｌ】。在外污染源控制达到一定程度后，城市河流的底泥由于历年 排放的污染物大量聚集，底泥对上覆水体水质的影响就突出表现出来，此时底 泥成为一个污染“源”，从而造成对水体的二次污染。如穿越上海市区的苏州河， 在一定流速条件下，底泥对上覆水体的作用可使水中ＣＯＤｅｒ增加１５～６７ｍｇ／１【２】。 河流底泥中的污染成分复杂，主要污染物为有机污染物和重金属等，底泥中的
湖泊底泥疏浚对内源释放影响的过程与机理
论文第49卷第15期 2004年8月湖泊底泥疏浚对内源释放影响的过程与机理范成新①张路①②王建军①②郑超海③高光①王苏民①(①中国科学院南京地理与湖泊研究所, 南京 210008; ②中国科学院研究生院, 北京 100039; ③河海大学, 南京 210098.E-mail: cxfan@)摘要对城郊污染湖泊五里湖和玄武湖底泥疏浚前后内源负荷模拟研究和现场样品采集分析表明, 疏浚可在短期内使内源污染负荷得到一定程度的抑制, 由于疏浚方法所造成的疏浚质量差异将对底泥内源控制效果产生影响; 随着颗粒沉降、动力扰动和生物转化等生物地球化学过程的持续作用, 内源回复现象将有可能逐步出现, 其回复的速度主要与疏浚方式、新生表层界面过程变化有关, 沉积物中较高的营养物和有机物含量本底对底泥界面过程和营养物再生起促进作用. 浚前研究污染湖泊底泥物化、生物特性和底泥释放特征, 对确定污染湖泊底泥疏浚方式和预测疏浚效果等极其重要.关键词底泥疏浚效果内源释放污染回复界面过程湖泊我国东部湖泊水环境污染严重, 国家对湖泊环境整治的力度不断增大, 底泥疏浚(Sludge dredging)作为改善水环境的重要手段之一, 对污染湖泊内源负荷控制效果的问题, 人们的认识不一. 一些疏浚工程实施后确使水体的污染得到有效的控制[1,2], 但是人们也发现, 随着时间的推移, 良好的水质状态不能得到较好的保持, 个别甚至于比原先的污染程度还有所加重[3]. 1982年日本在诹访湖局部深度疏浚(45~120 cm)1年后, 疏浚区水质未达预期改善目标[4]; 杭州西湖是我国实施底泥疏浚最早和次数最多的湖泊之一, 但每次浚后良好水质状态的维持时间都不长. 由于外源输入的影响未予排除, 使得疏浚后内源污染回复的现象是否存在、疏浚对内源控制效果到底有多大等问题一直难有定论[2,3,5,6]. 玄武湖和五里湖分别为江苏省南京市和无锡市的城市湖泊, 20世纪80年代末以来均呈重富营养, 湖底污泥淤积明显, 有机质含量极高[7,8], 内源负荷显著[9,10]. 为了改善湖体水质, 1997年11月至1998年3月和2002年6月至2003年3月两湖分别用排干冲淤法和绞吸法进行了大规模疏浚, 疏浚平均深度分别为30和60 cm. 本文跟踪和模拟了两湖不同疏浚深度和疏浚后一定时间内源释放速率的变化, 分析了界面过程及转化机理, 旨在为污染湖泊内源治理的科学决策提供依据.1材料与方法1.1样品采集和分析(ⅰ) 沉积物. 在玄武湖西北湖区距环洲岸100~150 m处设置两个样点(X1和X2), 两点相距20 m, 其中X2为未疏浚对照点. 在西五里湖宝界桥西(W1)和五里湖闸门附近(W2)选择两个采样点, 其中W2为未疏浚对照点. 所有采集沉积物样品工作均在GPS系统(精度10~33 m)定位下进行, 用装有φ 62×1000 mm有机玻璃管的日产(Rigo Co.)柱状采样器采集, 沉积物芯样(30~40 cm)两端用橡皮塞塞紧, 垂直放置, 小心带回实验室, 进行实验与分析.(ⅱ) 水样. 在湖泊疏浚前后及疏浚过程中, 用GPS定位, 于玄武湖北部湖心和东五里湖心距表层0.5m采集水样, 带回室内后立即经玻璃纤维滤膜(Whatman GF/F)过滤后, 放入4℃下蔽光保存, 分析DTN和DTP.(ⅲ) 孔隙水采集. 在疏浚后11个月的东五里湖心(W3)测点和未疏浚对照点(W2)搭置竹制三角架, 分别用peeper(渗析式孔隙水采样器)技术[11]采集孔隙水, 即用去离子水将平置、底面已覆渗析膜的peeper 采集器窗孔充盈, 覆膜压板在去离子密闭桶中, 充氮气1 h; 用自制投放器将peeper垂直投放至湖底, 约平衡30天后取出, 即刻测定Eh, 现场取1 mL孔隙水在缓冲液中与10%邻菲罗琳溶液显色固定(带回室内测定Fe2+), 再抽取窗孔中剩余溶液, 冰袋冷藏, 用流动注射仪(Skalar-SA1000)分析NH4+-N和PO43−-P.1.2实验方法(ⅰ) 疏浚对沉积物氮磷释放的影响.实验1. 1998年5月24日和2001年5月31日分别在未疏浚的玄武湖X2测点和五里湖W2测点采集若干根柱状泥样; 室内制成模拟不同疏浚深度(0, 10, 20, 30和40 cm)的柱状样, 另用一根无泥的柱作第49卷 第15期 2004年8月论 文对照, 无扰动滴注30 cm 高度滤后上覆水, 标注刻度. 所有采样管均垂直放入已恒定在指定温度下的循环水浴恒温器(Colora WK100, ±0.1℃)中, 蔽光培养. 分别在0, 3, 6, 12, 24, 36, 48和72 h 时, 用注射器抽取距底泥表层上约5 cm 处35 mL 体积水样, 同时另用已过滤的原样点水样补充至原刻度. 所取水样经0.45 µm 玻璃纤维滤膜过滤后, 低温冷冻待分析. 水样分别用钼蓝比色、纳氏比色和酸性高锰酸钾方法[12]分析P, N 和溶解性COD Mn (DCOD)含量, 释放速率计算方法参照文献[10].34PO -−4NH -+实验 2. 按上述实验方法, 分别对玄武湖和五里湖采集柱状芯样进行疏浚效果实验, 采样点为: 玄武湖1998年3月7日X1(刚疏浚3天)和X2(未疏浚对照点)、1998年10月8日X1(已疏浚7个月); 五里湖2001年5月31日W1(尚未疏浚)、2002年6月29日W1(刚疏浚2天)和W ′(距W1约20 m 的尚未疏浚处)、2003年5月23日W1(已疏浚11个月). 实验项目为P, N.34PO -−4NH -+2 结果与讨论2.1 不同疏浚深度对沉积物氮磷释放的短时效影响图1和图2分别为在玄武湖(X2)和五里湖(W2)模拟不同疏浚深度后P, N 和DCOD 释放速率随时间的变化. 总体而言, 大多数曲线在2天后趋于平稳, 即此时后释放速率接近实际值. 对玄武湖和五里湖模拟疏浚实验短时相结果表明, 疏浚对磷释放的控制效果明显, 未疏浚样品释放速率均大于1.0 mg/m 2·d −1, 疏浚后释放速率立即被控制在接近零甚至处于负值(此时沉积物呈“汇”). 其中在X2点, 磷释放速率随着疏浚深度的增加而逐步减小, 疏浚20 cm 以上时, 释放速率转为负值. 这是因为疏浚后, 沉积物表层被去除, 此时新生表层直接与氧含量较为充足的上覆水体接触, 使新生表层的氧化还原电位上升, Fe 2+被转化为Fe 3+, 后者与孔隙水中游离的结合, 形成FePO 4沉淀. 由于维持较高的氧化还原电位, 还可在表层形成一新的氧化层, 初始期该层中有机质通常含量较低, 特别是好氧微生物数量少34PO -−4NH -+34PO −[2], 因而该氧化层起到了阻止下层孔隙水中磷的释放作用.疏浚后铵氮(N)的释放, 玄武湖和五里湖结果则相反: X2在疏浚后沉积物中铵氮向上覆水的释放明显增加, 疏浚后3天左右, N 释放速率已为未疏浚时的两倍(图1); 而五里湖疏浚后铵氮释放特4NH -+4NH -+图1 不同深度疏浚对玄武湖(X2)底泥释放控制的短时效影响(15℃)征与磷大致相似, 梯度均在较短时间内产生大幅度下降(图2). 这种释放差异与湖水和沉积物孔隙水间N 的不同浓度梯度有关. 玄武湖沉积物的淤积厚度平均达70 cm, 总氮含量高达0.33%~0.69%4NH -+[7], 较五里湖(0.16%~0.28%)高出1倍以上, 而水体中氮的含量却较一般污染湖泊为低, 如1997年平均仅为1.10 mg/L, 因此疏浚后仍可保持较高程度的释放速率; 但五里湖疏浚前后(2002年)水体铵氮含量平均高达3.34 mg/L, 最高达7.90 mg/L. 虽然五里湖7~40 cm论文第49卷 第15期 2004年8月图2 不同深度疏浚对五里湖(W2)底泥释放控制的短时效影响(15℃)沉积物孔隙水中N 含量平均在9 mg/L 左右4NH -+[13], 但疏浚后水体中氧进入新生界面, 部分转变为氧化态高的氮化物(如等), 结果使得湖水中N 含量有可能超过孔隙水中含量, 造成界面交换通量的矢量方向指向沉积物. 实际上五里湖在未疏浚(0 cm)时沉积物中N 释放速率就已接近零释放或吸附于沉积物的状态(释放速率为负值, 见图2), 表明湖水N 含量相对于孔隙水确已存在较大的向下浓度梯度, 为疏浚后沉积物吸收氮提供了条件. 可见疏浚初期, 内源通量的方向和大小主要受上覆水和孔隙水间营养物的浓度梯度的控制, 而孔隙水中N 的变化还受到界面氧含量的影响.4NH +3NO −4NH -+4NH -+4NH -+4NH -+进一步分析图2中N 释放曲线, 还可发现: 模拟疏浚10与40 cm 的铵氮含量释放速率差异较小, 表明疏浚后上覆水体对原处于厌氧状态下的下层底泥及其孔隙水所产生的环境效应近乎一致. 说明疏浚刚完成时, 不同疏浚深度的沉积物界面, 其物理性质(如孔隙率、氧化还原电位)和生物特征(如厌氧微生物作用)等差别不大, 因此有可能造成不同疏浚深度底泥释放速率较为相近的现象. 另外图1反映, 玄武湖在疏浚不同深度对DCOD 的释放速率有所控制, 但不明显, 这与沉积物垂向上有机质含量普遍较高4NH -+[9]有关. 2.2 疏浚对沉积物内源控制的长效影响对五里湖和玄武湖疏浚后底泥释放的较长时间跟踪研究表明, 不同的湖泊浚后内源释放是否受控或是否出现回复, 结果可能是完全不同的. 如图3所示, 疏浚对五里湖沉积物内源磷释放的控制效果较为明显, 随着时间的延长, 磷释放速率有减缓的趋势, 由疏浚前的2.3 mg/m 2·d −1下降到疏浚后11个月的−0.6 mg/m 2·d −1; 而N 的释放则由刚疏浚时的−202.0 mg/m 2·d −1上升至11个月后49.6 mg/m 2·d −1. 对玄武湖而言, 疏浚对底泥氮磷释放的长效影响与五里湖相比则几乎相反(图3), N 释放速率从刚疏浚时的168.5 mg/m 2·d −1降到疏浚后7个月的49.0 mg/m 2·d −1, 仅相当于疏浚前(375.2 mg/m 2·d −1)的 13%; 磷释放则由刚疏浚时的1.5 mg/m 2·d −1经7个月后迅速上升至21.0 mg/m 2·d −1, 甚至是疏浚前(9.1 mg/m 2·d −1)的2.3倍. 这些结果提示: 从长效而言, 疏浚对五里湖的底泥磷释放和玄武湖的氮释放有一定的控制作用, 可削减相应污染物的内源负荷, 减低湖体污染物含量; 而对五里湖的氮释放和玄武湖的磷释放则控制效果较弱, 释放速率甚至可超过未疏浚前, 显然这种回复现象将加重内源负荷, 导致疏浚后4NH -+4NH -+第49卷 第15期 2004年8月论 文水体中污染物含量的增加.图3 五里湖W1和玄武湖X1底泥疏浚前后氮磷释放速率的变化2.3 造成疏浚效果的差异的原因分析(ⅰ) 疏浚方式的影响. 五里湖采用的是绞吸式疏浚, 即用专用挖泥船的绞吸头将表层淤泥绞松后立即吸走, 浚后沉积物表层残留淤泥少, 刚疏浚后现场采集的沉积物表层较为平整和密实. 因此表层孔隙率较低, 有机质含量少, 微生物含量水平低, 不利于物质释放, 故可将释放速率控制在较低甚至负值(汇)水平,显然这种疏浚方式一定程度上考虑了生态效应[8]. 玄武湖则采用的是排干法疏浚[14], 即将湖水基本排干后用高压水枪将表层沉积物推填到低洼区, 再用输送泵将集中的泥水抽走, 其工程目标是疏浚深度平均达30 cm. 这种疏浚方式在我国的湖泊内源控制工程中已较多采用, 该法往往不能保证实际疏浚深度的准确性, 而且也无法保证表层污泥的残留率处于较低水平, 因此疏浚后仍有较多的淤泥覆盖在湖底, 疏浚质量难以保证. 据研究, 疏浚前玄武湖底泥总氮含量高达0.33%~0.69%[7], 较五里湖(0.16%~ 0.28%)高出1倍以上, 而且这些残留的淤泥仍可形成缺氧或厌氧环境, 使表层沉积物和孔隙水中的形态氮转化为氨, 有利于氨释放强度增加, 因此疏浚后仍可保持一定强度的释放. 由于疏浚质量欠缺造成的淤泥覆盖, 玄武湖疏浚后难以出现如五里湖那样的氧化层, 又由于疏浚时表层多受到过强烈的机械扰动, 一部分带有活性淤泥生态特征的原表层淤泥与下层沉积物交混在一起, 为下层沉积物的活化提供接种作用和微生物物种保留, 这样, 残留的底泥将使疏浚后的表层底泥很快地转变为与原来底泥性质接近的状态.(ⅱ) 新生表层界面过程的影响. 疏浚后的新生表层底泥的组成往往有几种来源: (1) 曾埋藏在水底几十乃至上千年的沉积物, 为新生表层的主体; (2) 疏浚的残留污泥或回淤物; (3) 来自上覆水体悬浮颗粒物的沉降, 其数量随时间增加. 因此研究新生表层内源负荷的变化趋势, 就不可避免地归结到在新生表层和上覆水界面过程上, 包括3种来源的底泥复合物的物理、化学和生物特征与新界面的物质交换与循环. 疏浚后, 新生沉积物界面将直接面对上覆水体, 不断接收来自上覆水体沉降下来的易悬浮颗粒. 通常这些颗粒中有机物含量较高, 附生着大量微生物, 这些微生物随颗粒物沉降到新生界面, 将通过对有机质分解、 细菌的繁殖而逐渐将沉积物表层的生物活性加强,使营养物再生[2,16]. 对于浅水湖泊, 风浪作用将能量带入水底, 对湖底进行扰动, 造成再悬浮[17,18], 使疏浚后新生界面频繁与氧含量高的介质充分接触, 结果可能在沉积物界面上形成一较致密的氧化层[19], 阻碍孔隙水中物质的释放. 对用peeper 法采集的五里湖孔隙水分析表明(图4), 刚疏浚不久时, 新生表层的氧化还原电位处较高水平(270 mV), 属中度氧化环境(200 mV < Eh < 400 mV), 虽然底部沉积物孔隙水中物质(P, N 和Fe 2+)含量较未疏浚区域沉积物还高, 界面附近的浓度梯度还要大, 但因为疏浚初期这种氧化层的存在, 实际疏浚底泥的氮磷释放速率比未疏浚区的释放速率要小. 因此, 在强行外力产生的新生表层上使用Fick 定律计算物质的释放速率, 有可能产生较大误差, 甚至得出错误的结论. 五里湖是一相对封闭的湖湾, 疏浚后水深增加0.6 m, 达3.5 m 以上, 因此有可能在沉积物表层形成阻碍层, 从而疏浚后出现释放速率下降的现象. 逐月进行的湖面水体跟踪监测反映, 五里湖实施疏浚后, 在近半年的时间内湖水中溶解性总磷(DTP)的含量平均下降了约40%(图5).34PO -−4NH -+论文第49卷 第15期 2004年8月图4 五里湖疏浚区和未疏浚区沉积物孔隙水主要物化性质比较图5 五里湖底泥疏浚前后湖水氮磷含量变化随着沉降作用、动力扰动和生物转化等对界面作用的积累与增强, 沉降物对新生表层的覆盖将达到一定厚度. 有机颗粒将在表层发生一定程度的堆积, 表层沉积物的含水量、孔隙率等物理性质将发生很大变化[17], 覆盖层中微生物分解有机物使氧含量下降, 氧化还原电位降低, 将逐步削弱和破坏了上述氧化层的营造条件[19]. 在Fick 第一定律支配下, 下层高含量的磷组分将得以穿过新生界面而发生释放. 因此如图3所示的疏浚对磷释放的抑制效果可能会随着上覆水中沉降物的继续增加而发生变化, 即由对内源释放受控状态转变为内源释放回复状态.沉积物中较高的营养物和有机物含量可能对底泥界面过程起促进作用, 加速其向疏浚前的界面状况转化. 玄武湖沉积物有机质含量极高, 其烧失重平均达11.9%, TP 含量亦介于0.12%~0.43%[9], 其中无机磷占总磷76%, 铁磷又占无机磷的40%. 随着疏浚后时间的增加, 微生物群落将不断滋生, 沉积物中的好氧、兼性厌氧和厌氧微生物在不同层位上对沉积磷(主要是有机磷)进行转化, 而铁磷在还原环境中因Fe 3+向Fe 2+的转化也不断将溶入孔隙水中, 从而34PO −第49卷第15期 2004年8月论文使孔隙水与上覆水之间磷含量的浓度梯度逐渐加大, 加速PO43−的扩散[20], 构成以内源释放为主导的动态平衡. 此外, 营养物含量较高的底泥往往易被污染的环境所活化, 如东五里湖自2002年8月疏浚后11个月, 湖水中磷浓度含量基本控制在较低水平(图5), 而玄武湖水体污染程度较五里湖高得多, 在1998年3月疏浚后仅7个月, 水体磷含量却逐步增加, 严重影响了疏浚效果.3结语污染湖泊的表泥疏浚, 其初期对内源负荷的控制效果一般均较明显, 可使湖体目标污染物含量有较大降低; 但随着时间的延长, 无论采用一般疏浚和精确疏浚技术, 都有可能在湖泊内源污染负荷出现跳跃式降低后, 出现某些污染组分又回复现象, 发生回复的组分可因湖泊表层沉积物性质不同而变化. 疏浚方法和疏浚质量的差异对内源控制效果可产生很大影响, 具体反映在疏浚后原上层底泥在新生界面上的残留量和疏浚深度的准确性, 残留底泥将使新生表层底泥在较短时间内如“接种式”地得到生物活化. 另外, 界面生物地球化学过程中的沉降作用、动力扰动和生物转化也将对疏浚后内源负荷的变化产生重要影响.目前我国东部和云贵地区湖泊以及绝大多数城郊湖泊, 都面临着水体或(和)沉积物污染问题, 底泥疏浚计划正在计划或实施, 诸如太湖北部、巢湖大型湖泊等, 采取何种疏浚方式、弄清湖泊底泥物化性质等, 对预测这些湖泊疏浚工程后的环境效果是十分必要的, 具有重要实践意义.本研究采用的室内柱状芯样方法, 虽可对疏浚进行模拟控制条件实验, 但因体系的体积通常不大, 易产生壁效应. 另外采用的静态方法, 还不能较好的反映疏浚后浅水湖沉积物-水界面有扰动的实际情况和生物的作用等, 因此实验精度将受一定的影响, 这些问题需要进一步的深入研究.致谢太湖湖泊生态系统研究站提供了部分湖面例行监测数据, 在此表示谢意. 本工作受国家自然科学基金(批准号: 40171083)、中国科学院知识创新工程重大项目(KZCX1-SW-12)和国家“八六三”高技术研究发展计划(2002AA601013)资助.参考文献1 Ogawa H. 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河湖淤泥疏浚及淤泥处理处置技术研究
河湖淤泥疏浚及淤泥处理处置技术研究1. 引言1.1 研究背景河湖淤泥是由沉积在水体底部的泥沙、有机物和其他颗粒物质所形成的。
随着城市化进程的加快和人类活动的增加，水体中淤积的淤泥问题日益突出。
淤泥的积淀会导致水体的淤塞，影响水流通畅和生态系统的平衡。
淤泥中还可能含有重金属、有机污染物等有害物质，对水体质量和生态环境造成威胁。
为了解决河湖淤泥问题，需要进行疏浚和处理处置。
目前，淤泥疏浚和处理技术已经成熟，包括机械疏浚、化学处理、生物处理等方法。
这些方法各有优劣，需要根据具体情况选择合适的技术。
淤泥的资源化利用也是重要的研究方向，可以将淤泥转化为能源或建筑材料，实现资源的再利用。
本文旨在对河湖淤泥的形成原因、疏浚技术、处理处置技术、资源化利用以及环境影响进行综合研究和探讨，为河湖淤泥问题的治理提供科学依据和技术支持。
希望通过本文的研究，能够为河湖淤泥处理技术的改进和优化提供参考，推动淤泥治理工作的进一步发展。
1.2 研究意义河湖淤泥疏浚及淤泥处理处置技术是当前水环境领域的研究热点之一。
对于河湖淤泥的处理和处置，既关系到水体生态环境的改善，也涉及到水资源的有效利用。
开展淤泥疏浚及处理处置技术的研究具有重要的理论和实践意义。
河湖淤泥的持续积聚不仅会降低水体的水质，影响水生态环境的平衡，还可能造成水体淤积、污染等问题。
通过研究淤泥的形成原因和特性，可以更好地掌握淤泥的生成规律，有针对性地开展淤泥的疏浚和处置工作，保障水质的稳定和水生态系统的健康发展。
开展河湖淤泥疏浚及淤泥处理处置技术研究，不仅可以改善水环境质量，提升水生态环境，还能推动资源的合理利用和环境的可持续发展。
这些都是具有重要意义的，也是我们进行这项研究的初衷和动力。
2. 正文2.1 淤泥形成原因分析淤泥是指河湖水中悬浮固体物质在水体中沉积形成的泥沙颗粒。
淤泥的形成主要受水体环境、人类活动和自然因素等多方面的影响。
淤泥形成的主要原因可以归纳为以下几点：1. 水体富营养化：水体中过多的营养物质，如氮、磷等，会导致水中藻类过度繁殖，最终死亡后沉积在水底形成淤泥。
江汉平原典型小区域沟渠底泥氮磷含量及其空间变异
聂玉莲，熊桂云，刘冬碧，等.江汉平原典型小区域沟渠底泥氮磷含量及其空间变异［J ］.湖北农业科学，2020，59（24）：75-81．收稿日期：2020-10-20基金项目：国家重大研发项目课题（2018YFD0800502；2016YFD0800506）；湖北省技术创新专项（2018ABA097）；湖北省农业科技创新中心项目（2016-620-000-001-019）作者简介：聂玉莲（1996-），女，江西上饶人，助理工程师，硕士，主要从事农业面源污染防治技术研究；通信作者，夏颖，副研究员，博士，主要从事农业面源污染普查、监测与防治技术研究，（电子信箱）***********************。
江汉平原典型小区域沟渠底泥氮磷含量及其空间变异聂玉莲1，2，3，熊桂云2，刘冬碧2，黄敏1，范先鹏2，吴茂前2，夏颖2，刘毅4（1.武汉理工大学资源与环境工程学院，武汉430070；2.湖北省农业科学院植保土肥研究所/湖北省农业面源污染防治工程技术研究中心/国家农业环境潜江观测实验站/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室，武汉430064；3.中蓝连海设计研究院，上海201204；4.中国科学院武汉植物园，武汉430074）摘要：在湖北省江汉平原选择了一个由排灌渠自然围成的典型小区域，对其中农田排灌沟、斗渠和支渠0~10cm 底泥中不同形态氮、磷的含量以及分布特征进行了监测分析。
结果表明，在36个沟渠底泥样中，全氮含量为0.7~2.9g/kg ，平均值为1.79g/kg ；可溶性总氮含量为17~166mg/kg ，无机态氮占比为88.1%~94.5%，无机氮又以铵态氮为主，其占比为无机氮的84.7%~90.4%。
底泥全磷含量为0.4~1.3g/kg ，平均值为0.60g/kg ，其中，Olsen-磷含量为10.2~131.7mg/kg ，占全磷的2.6%~10.1%；水溶性磷含量占Olsen-磷的0.5%~3.7%。
南淝河清淤前后主要污染指标的变化
南淝河清淤前后主要污染指标的变化作者：闻陆鹏崔康平慈曾福等来源：《安徽农业科学》2015年第15期摘要随着南淝河清淤的结束，针对清淤及南淝河自身特点，考察南淝河清淤前后10个采样点水体中COD、TN和TP含量以及底泥中TN、TP、有机质和重金属等主要污染指标的变化。
结果表明，由于河流污染的复杂性，对清淤效果的评估缺乏有效的预测和方法体系，清淤作为单一的治理措施从根本上很难改变南淝河水体的污染现状，水质依然会回到清淤前水准。
清淤后，表层底泥中TN、TP和有机质含量的平均降幅分别为41.90%、41.96%和29.80%；由于河流底泥氮磷释放会造成水体污染，一定程度上缓解水体氮磷污染压力。
清淤后Pb的最大去除率为58.5%，平均去除率达42.9%；Zn的最大去除率为86.4%，平均去除率51.2%；Cr的最大去除率为48.0%，平均去除率32.2%，很好地控制了重金属污染风险。
关键词南淝河；清淤；水质；污染原因中图分类号 S181.3；X703 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）15-199-03The Changes of Main Pollution Indices before and after Nanfei River DredgingWEN Lupeng1， CUI Kangping1*， CI Zengfu2 et al（1. School of Resources and Environmental Engineering， Hefei University of Technology，Hefei， Anhui 230009； 2. Hefei Municipal Drainage Management Office， Hefei， Anhui 230001）Abstract With the end of Nanfei River dredging， aiming at dredging and Nanfei River characteristics， the content of COD， TN， TP and variation of main pollution indices（TN，TP， organic matter and heavy matter） in 10 sampling sites before and after dredging were investigated. The results showed that， due to the complexity of river pollution， assessment of the effect of dredging lack of effective prediction method system， dredging as a single treatment measure was fundamentally difficult to change Nanfei River water， water quality will still return to former levels. The average dropped on the surface of sediment dredging in TN， TP and organic matter were respectively 41.9%， 41.96% and 298%； the release of nitrogen and phosphorus in river sediment will cause water pollution， to some extent alleviate the pressure of nitrogen and phosphorus pollution. After dredging Pb the maximum removal rate was 58.5%， the average removal rate of Zn reached 42.9%； the maximum removal rate was 86.4%， the average removal rate was 51.2%； the maximum law of averages 48% Cr， the average removal rate of 322%， very good control of the risk of heavy metal pollution.Key words Nanfei River； Dredging； Water quality； Pollution causes南淝河是合肥的母亲河，贯穿合肥市，有着其特殊的地位和重要性[1]，一直以来，南淝河吸纳着合肥市大量的生活、生产等废水，其水质的优劣也深受广大市民的关注。
河道底泥污染物释放对新河水质的影响
河道底泥污染物释放对新河水质的影响摘要河流外源截污与治理后，底泥污染物的释放成为河道污染的主要因素之一[1]。
通过实验研究新河清淤前底泥和清淤过程中底泥的污染物含量区别，以及对新河水质的影响。
采用BIGMAP及ArcGISBIGMAP及ArcGIS等工具分别于新河未清淤段和清淤段选取取样断面，进行底泥释放实验。
研究结果表明清淤过程中的底泥有机质、氨氮、总氮明显高于清淤前，COD无明显影响，新河底泥对上覆水中TN、NH-N、TP及COD有显著影响，扰动状态会加速底泥污染物的释放。
3关键词：底泥释放、总氮、总磷、氨氮城市河流孕育着城市文明，承载着城市生态环境，在社会经济发展中发挥重要作用[2]。
新河是来自鄠邑区境内的一条纳污河流，下游经过沣西新城流入渭河，常年水质较差。
新河在经过外源截污与治理后，基本解决了外源污染，但底泥污染物的释放变成了新河污染的主要因素[3]。
为改善新河水质，陕西省西咸新区沣西新城开展了新河清淤工作，本文以新河沣西段为研究对象，研究新河底泥污染物成分以及对新河水质的影响，以给河流治理提出建议。
1.材料与方法1.1样品采集根据资料显示，新河沣西新城段以G108国道桥断面为分界点，下游已开展了底泥清淤工作，上游由于兆伦村为历史文化遗址原因，未曾开展底泥清淤等河道修复工作。
经现场调查，这两处断面内的河水颜色、气味及底泥的颜色均呈现黑灰色，有异味，故重点在这两处断面进行采样，分析底泥成分，观察底泥对流经的上覆水的污染贡献率。
依据BIGMAP及ArcGIS等工具确定取泥断面2处，分别采集上覆水和0~10cm 的表层底泥，进行污染成分（有机质、氨氮、总氮、总磷）分析和底泥污染物释放实验。
具体断面如图1、表1所示。
表1底泥检测点位图1底泥监测点位1.2检测方法-N）、总磷（TP）、有机质四项指底泥监测指标为：总氮（TN）、氨氮（NH3标。
上覆水水质监测指标为：化学需氧量（COD）、总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）。
探究河湖疏浚底泥无害化处理和资源化利用研究进展
探究河湖疏浚底泥无害化处理和资源化利用研究进展摘要：河湖疏浚底水体底泥污染是世界范围内的一个环境问题，而城市河道水体污染是河湖疏浚底水体底泥污染的一个重要组成，在疏浚过程中如果没有对产生的水泥进行有效的处理，则是会让产生的污泥严重危害人们赖以生存的环境。
为此，文章结合湖南地区的水体应用和污泥处理情况，就当地土地资源利用、污水处理等问题展开探究。
关键词：河湖疏浚；底泥污染；无害化处理；资源利用湖南属于内陆省份，位于中国中南部长江中游以南，全省面积过半为湘江流域和洞庭湖流域，河流、湖泊分布广，在河流长时间的流经影响下如果没有对河流周围的淤泥进行无害化处理就会使得当地引发水资源污染问题。
在信息科技的快速发展下，环保疏浚技术开始被人们广泛的应用到河湖底泥污染治理领域，在处理湖泊中的污染水泥和提升水资源综合利用率方面起到了十分重要的作用。
一、河湖疏浚底泥的组成和特性分析大多数的河流淤泥由石英、黏土类矿物、长石类矿物、少量碳酸盐、微量硫酸盐、磷酸盐等共同组成，属于一种硅酸盐原料，在使用的时候显示出良好的加工性，是建筑领域发展的重要原材料。
但是受工业废水、生活污水长期排入的影响，河流疏浚底泥的使用污染日益严重，严重危害了人们的日常生活。
河流疏浚底泥具备以下几个方面的特点：第一，较高的含水率。
河流疏浚底泥的含水率一般在40%左右的比例。
第二，颗粒较细。
河流疏浚底泥颗粒大小在0.05mm到0.005mm之间，颗粒较小，在使用的时候具有较强的可塑性。
第二，组成成分和黏土类似。
河流疏浚底泥的构成成分和黏土的构成成分十分类似。
二、河湖疏浚底泥无害化处理技术（一）脱水减量化技术河流疏浚底泥所包含水分的多少深刻影响淤泥的最终处理效率。
以往的淤泥处理技术，诸如堆肥、填埋等技术不适合应用在含水率超过80%的底泥，加上为了配合后续的加工处理工艺，底泥的含水率一般都会被控制在60%以下的比例。
国内对疏浚底泥处理一般是通过排泥场自然堆存的方式来对其进行脱水处理，但是在脱水操作的时候往往需要消耗大量的土地，加上降雨的影响会对水环境造成二次污染。
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硕士学位论文
河流底泥氮磷释放规律及其对环境清淤的影响研究——以南淝
河为例
姓名:孙铭
申请学位级别:硕士
专业:环境科学
指导教师:汪家对环境清淤的影响研究——以南
淝河为例
作者:孙铭
学位授予单位:合肥工业大学
1.朱喜.张扬文.王惠无锡市河湖生态清淤的研究与思考[会议论文]-2008
2.冉光兴.陈琴.Ran Guangxing.Chen Qin太湖生态清淤工程中需重视与研究的几个问题[期刊论文]-中国水利2010(16)
3.李君杭州市运河水系氮磷污染及底泥磷释放水动力学研究[学位论文]2006
4.龚春生城市小型浅水湖泊内源污染及环保清淤深度研究——以南京玄武湖为例[学位论文]2007
5.胡雪峰.许世远.陈振楼.沈铭能.王少平.高效江上海市郊中小河流氮磷污染特征[期刊论文]-环境科学2001,22(6)
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