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城市河道底泥生物修复技术研究进展 刘军1 程晓宏2 陶贞2 王琦1 (1广州市恒兆环境生物工程有限公司， 广州 510300；2中山大学水资源与环境研究中心， 广州510275） 摘 要：底泥既是结纳和分解河道水体污染物的“沉积库”，也是向上覆水体释放有机污染物和营养盐的“源”，对上覆水体影响很大。按处理方式不同，生物修复可分为原位生物修复和异位生物修复。按处理技术不同，生物修复可分为生物强化技术和生物促生技术，前者是直接采用微生物制剂，包括基因工程菌；后者主要采用复合酶制剂、提供电子受体（高锰酸盐、双氧水、Fenton试剂、过硫酸盐、臭氧、硝酸钙、过氧化钙以及硫酸盐等）、共代谢底物、微生物营养剂、生物促生剂、生物解毒剂、缓冲剂、表面活性剂等等化学药剂，通过为微生物生长提供良好条件、或提高污染物的生物可利用性，以促进微生物对底泥污染物的分解。大量研究和应用案例表明，底泥生物修复能显著降低底泥有机污染物、N、P等营养盐释放，减小底泥耗氧，抑制底泥向上覆水体释放PCBs、PAHs等小分子有毒化合物，甚至能部分消减河道底泥，是我国城市河道治理不可或缺的技术措施。目前，我国异位生物修复技术主要用于疏浚污泥处理、处置和综合利用；原位生物修复技术则直接用于河道治理，作为城市河道疏浚工程补充，能大大降低清淤频率，减少清淤量，为国家节省大量疏浚费用，同时能减少疏浚带来的环境干扰。 关键词：城市河道；底泥；生物修复；河道生态；河道治理 1前言 河道是城市生态系统的重要组成部分，是城市重要生物廊道，具有航道、文化、娱乐、休闲、景观、生态等多种功能[1]，对减弱城市热岛效应、降低城市洪涝灾害、丰富城市景观多样性和生物多样性、提高城市品位具有十分重要意义。 随着社会和经济的发展，大量生活污水和工业废水排入城市河道，使城市河道受到了极大的污染，水体黑臭和富营养化是我国城市河道普遍现象。经水利部门对700余条河流近10万公里河长进行监测，有近46.5％的河段、90％以上的城市水域遭到污染，其中10％的河段已基本丧失使用价值。在全国七大流域中，太湖、淮河、黄河水质最差，均有70％以上的河段受到污染；海河、松辽流域污染也相当严重，污染河段占60％以上[2]。 在城市河道中，底泥既是结纳和分解河道水体污染物的“沉积库”，也是向上覆水体释放有机污染物和营养盐的“源”。污染底泥通过不断向上覆水体释放有机物和无机盐，使河道水质恶化；底泥耗氧是河道水体耗氧的重要组成部分，底泥耗氧加剧了河道耗氧速率，是河道水体黑臭的重要原因；底泥反硝化、甲烷化造成大量黑臭底泥上浮是河道水体黑臭的直接原因[3 4 5]。同时底泥也是底栖生物的栖息地，是城市河道生态系统重要组成部分，具有吸附、降解上覆水体污染、延缓河道水质恶化等多种功能，是城市河道自净能力的关键要素[4 6 7 8]。因此底泥治理和修复已成为城市河道综合整治的重要组成部分。 2 城市河道底泥处理技术 ? ?资助项目：广州市科技计划项目：“生态多孔介质材料研究及其在城市河道生态修复中应用”（ ? ?资助项目：广州市科技计划项目：“生态多孔介质材料研究及其在城市河道生态修复中应用”（ 2007Z3-I0041） 作者简介：刘军（1965～），男，高级工程师，主要从事水环境治理理论与应用技术研究，E-mail：liujun.tm@163.com 异位处理技术是指将受污染底泥挖掘出来，转移至专门场所进行相应处理的方法。原位处理技术则是是指无需将污染沉积物移出水体，通过各种处理技术，减少受污染底泥的容积，减少污染物量或降低污染物的溶解度、毒性或迁移性，并减少污染物释放等在原位就地进行污染物治理的技术。异位处理技术主要包括底泥疏竣(dredging)及疏竣底泥的处理、处置。底泥疏浚是目前应用最普遍异位处理方法[10]，能有效除去河道污染底泥，但也存在费用昂贵、二次污染以及对河道原有底泥生态系统破坏等缺点，特别是疏浚底泥的处理、处置和资源利用，是底泥异位处理技术重要瓶颈。同异位修复技术相比，原位处理技术就地处理污染底泥，可以避免疏浚时底泥再悬浮、转移时底泥流失等过程引起的二次污染问题，不需要额外的场地对疏浚底泥进行堆放或处理，也无需对处置设施(如填埋场)进行长期监测[11]，所需费用低，易于推广。大量研究和工程实践的结果表明，原位处理技术对减小底泥体积、降低污染物毒性以及控制污染物迁移性等方面具有较为显著的效果[12]，并逐渐成为城市污染河道底泥治理研究热点。 按照技术手段的不同，城市河道受污染底泥的处理技术可以分为物理修复、化学修复和生物修复三大类。 物理修复主要采用物理方法对底泥进行治理和修复，如通过截污切断底泥污染物来源；通过引水冲淤冲刷河道污染底泥，通过覆盖阻滞底泥污染物向上覆水体释放。截污是河道治理的基础和根本手段，但仅仅