基于生态理念的太湖底泥疏浚思路探讨

151科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald环境科学2010NO.13ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报1引言2338km2的太湖是太湖流域的主要水体,具有调节洪水、向城镇和工农业供水、发展渔业和旅游等综合功能,是流域生态系统的主体基础。近年来,流域内经济高速发展,湖泊资源大量开发利用,而水污染防治相对滞后。目前,流域内水环境污染日益严重,河网水质污染加剧,太湖湖体富营养化发生发展,水环境总体上呈恶化趋势,并已上升为与洪涝威胁同样严重的问题。洪涝灾害多年一遇,而水环境恶化无时无刻不在危害着我们。太湖流域内水质型缺水矛盾不断发生发展,已危及流域经济可持续发展和人民生活的安定,2007年发生的无锡饮用水危机事件就是环境对我们人类的惩罚。湖泊底泥是太湖生态系统的重要组成部分,是湖泊营养物质循环的中心环节,也是水土界面物质(物理的、化学的、生物的)积极交替带。湖泊底泥不仅可以间接地反映湖泊水体的污染情况、湖泊水动力状态,而且底泥在外界水动力因素制约下向上覆水体释放营养成分,影响了湖体水质和富营养化过程。它是水土界面种类物质的特殊缓冲载体,是营养物质的聚集库,也是太湖这一浅水性湖泊生态系统的个性特征之一。污染底泥是湖泊潜在的污染源,在湖泊环境发生变化时,底泥中的营养盐可能会重新释放出来进入水体。在湖外污染源得到控制后,底泥可能成为首要污染源,其季节性的营养盐释放可使富营养化状态维持数十年。在湖泊污染治理过程中,底泥污染与整治一直是主要的难点之一。湖泊底泥中累积了大量的有毒、有害有机和无机污染物,通过与上覆水体间的物理、化学和生物交换作用,底泥中的污染物在适当条件下会重新释放,成为影响和制约上覆水质的主要二次污染源。由于太湖是一宽浅型的湖底,沉积年代较久远,淤(底)泥的二次污染是不容忽视的重要污染源。因此,太湖底泥污染的研究和治理,是太湖污染综合整治的重要内容,是从根本上解决太湖污染问题的重要途径之一。2底泥生态疏浚的意义湖泊底泥是太湖生产系统的重要组成部分,是湖泊营养物质循环的中心环节,也是水土界面物质(物理的、化学的、生物的)积极交替带。湖泊底泥不仅可以间接地反映湖泊水体的污染情况、湖泊水动力状态,而且底泥在外界水动力因素制约下向上覆水体释放营养成分,影响了湖体水质和富营养化过程。它是水土界面各类物质的特殊缓冲载体,是营养物质的聚集库,也是太湖这一浅水性湖泊生态系统的个性特征之一。2.1底泥是太湖富营养化营养物质的内污染源各种来源的营养物质(物理、化学、生物)经一系列湖泊物理、化学及生化作用,沉积于湖底,形成疏松状、富含有机质和营养盐的灰黑色淤泥。在湖泊各种水动力学、生态动力学作用下或湖泊环境变化时,沉积物中营养盐溶出或再悬浮,形成太湖富营养化成因的内负荷,或称内源污染。由于太湖是一宽浅型的湖底,沉积年代较久远,淤泥的二次污染是不容忽视的重要污染源。2.2底泥是太湖富集各类营养物质的特殊的缓冲载体太湖底泥总氮含量范围为0.022％～0.45％,平均0.094％。总氮含量五里湖和东太湖较高,五里湖主要受无锡市城市污水排放影响,东太湖最高值位于水生植物密集区。表层底泥总磷含量0.039％～0.237％之间,均值0.058％。靠近城镇湖区内的底泥总磷含量值高,如五里湖、梅梁湖、贡湖东北和苏州的胥口等。在湖州市影响下,东西苕溪出口处,总磷含量偏高,这与入湖口水质变化一致。2.3太湖底泥对水环境的影响和作用(1)太湖底泥中富含的营养物是内源污染源,是造成湖水水体富营养化和藻类爆发的营养盐来源的基础之一。据有关资料分析,内源污染总氮可占34.7％,总磷占23.7％。即使将外部入湖污染全部控制,仅湖内底泥释放和动力作用下的再悬浮、溶出,也可能引起藻类的发生和发展。(2)湖湾区频发的“湖泛”污染是由致发或诱发水污染因子组合作用造成的,其主要内因根源是底泥营养盐的大量释放。在枯水年低水位期,干黄梅期或在汛间低水位、高温少雨晴好天气之际,在湖湾底泥沉积较厚的浅水区,由于太阳辐射、高温,引起水温升高,底泥发生较强烈的生化反应,底泥中营养盐释放速度加快,并伴有甲烷和硫化氢气体逸出,水质变劣且产生恶臭嗅味,形成“湖泛”,污染水源地,破坏旅游景观和自然环境(3)底泥对环境作用的累积性和滞后性影响。底泥是湖体营养盐的聚集库,随着时间的推移,储积量持续增加,其对环境影响呈明显的滞后性,并有一个量的积累到质的转变过程。自20世纪60年代～90年代有机质含量年增长约7％,90年代每年上升22％,表明太湖有机污染加重加剧。3太湖底泥生态疏浚工程3.1生态疏浚太湖底泥生态疏浚属于水生态治理措施,目的在于清除沉积物表层的氮磷,有机质的富集层。其实质是切断湖体内营养盐物质循环锁链的技