高 军 贾金斗

巢湖污染底泥疏挖及处置工程（一期）是巢湖污染治理项目的重要组成部分，旨在清除长期沉积在巢湖底泥中的污染物，解决巢湖的内源污染问题。本工程内容主要有污染底泥疏浚、堆场围埝建造、堆场外泄余水处置及堆场内快速植草。工程实施后，疏挖区巢湖水质得到明显改观，达到了预期效果，为合肥市创造了良好的城市环境，为我国湖泊环保疏浚起到了示范作用，并取得了宝贵的经验和数据。

一、巢湖现状及存在问题

1.巢湖现状

巢湖是我国著名的五大淡水湖之一，位于合肥市东南。平均水深3.06m，最大水深10.9m，水域面积755km2。巢湖流域属年平均气温16.0℃；每年干季为11月至次年5月，湿季为6月至10月，多年年平均降雨量1133.0mm；相对湿度76%；主导风向NE，平均风速2.4m/s。巢湖水位变化不大，年平均水位6.5m。

2.存在问题

由于巢湖沿岸地区曾经排放过大量含金属工业废水，多年来在巢湖底泥中沉积了一定数量的重金属污染物，主要有 Pb、Cu、Cd、Zn、As。调查结果表明，巢湖底泥中重金属及砷均表现潜在生态危害，污染底泥层已受到重金属及砷的严重污染，其中，砷与镉在全湖范围内已处于强于极强生态危害。

巢湖底泥中TN和TP含量比较高，N含量为0.63%～2.43%，P含量为0.04%～0.41%，造成草海水质异常重富营养化，蓝藻、水葫芦疯长，水体黑臭。

二、巢湖底泥特征

1.沉积特征

巢湖底泥是由周围河流及水土流失带来的冲积物为主的冲积湖积物，其底部沉积物保持着湖区周围土壤母质的岩相特征，由于湖体较浅，曾发育繁茂的大型水生植物群落。目前，草海底泥垂直向具有十分明显的分层，按其颜色、含水量、密度、有机质含量、气味等划分为三层：第一层（顶层）为污染层，第二层为草煤层，第三层为正常湖泥层。第一层为本工程的疏挖层。

2.巢湖底泥主要物理、力学指标及污染物含量情况

（1）主要物理、力学指标见表1。

（2）颗粒组成见表2。

（3）粘土矿物组成。巢湖污染底泥中晶体约占50%左右，其余为非晶体物。晶体主要有石英、蒙脱石和白云母。巢湖晶体约占60%。

（4）有机质组成。巢湖底泥中有机质含量比较高。有的层次可达73%，其垂直分布特征为：过渡层＞污染层＞正常湖泥层。

（5）污染底泥中污染物含量见表3。

三、工程施工技术要求及特点

1.施工技术要求

本工程为国内大型湖泊环保疏浚工程，在施工中要防止与减少二次污染，充分体现环保疏浚的特点。工程施工技术要求：

（1）为了防止由于绞刀旋转而引起细颗粒扩散造成对周围水域的二次污染，要求在距绞刀20m范围内的水域悬浮物含量不得超过5%（与本底值相比）。（2）堆场外泄余水中悬浮物含量要满足水质要求才能排入巢湖。（3）堆场底面及侧面要考虑防渗措施，防止泥浆渗漏造成对地下水及巢湖水体的二次污染。（4）堆场吹填完毕后，要对堆场底泥进行封闭处理。（5）为了有效保护草煤层而彻底清除污染底泥，要求不能有欠挖，最大允许超深30cm。（6）管线在施工期间不能泄露。（7）由于巢湖为旅游水域，施工管线不能对旅游船舶造成影响。

表1 巢湖底泥主要物理、力学指标表

表2 巢湖底泥颗粒组成表

表3 污染底泥中污染物含量表

2.工程特点

（1）本工程是环保疏浚工程，目的是清除污染巢湖水质的内源，疏浚巢湖污染底泥。（2）巢湖历年水位在6.5m，设计挖泥底高程在之间3.20～4.50m之间，因此，要求挖泥船满载吃水小于2.0m。（3）由于堆场分散，挖泥船要满足不同排距的要求。（4）围场围埝建造区存在一层高孔隙比、高含水量、高压缩性、低承载力的草煤层，对围埝建造非常不利。（5）疏浚水域面积大，而挖泥厚度薄。

四、工程实施情况

本工程选用绞吸挖泥船通过排泥管线将污染底泥吹填到海岸边的堆场内，泥浆在堆场沉积后余水排入巢湖。

1.污染底泥疏浚

（1）疏浚作业区及工程量。一期工程疏浚范围水域面积2.88km2，共分四个作业区，各作业区设计挖泥参数见表4。

（2）施工主要船舶。本工程共投入挖泥船5艘，其中：荷兰海狸1600型绞吸船2艘，国产FJ300A型绞吸船1艘，国产FJ250A型绞吸船一艘，国产FJ300C型绞吸船一艘。

（3）施工要点。①均采用分区、分条开挖法，为防止条与条之间漏挖，挖槽与挖槽之间有1～2m；②由于泥薄层，海狸1600型绞吸船采用单层开挖法，而其余船舶采用分层开挖法；③平面定位采用导标定位与DGPS定位相结合；④为了防止绞刀旋转造成污染物扩散，造成二次污染，采取降低绞刀转速方法。经测定，由于泥泵的吸力影响，绞刀搅动扩散主要在距绞刀中心5m以内产生影响，15m范围外基本未造成扩散影响；⑤采用铺设水下管方法减少对旅游船舶的影响；⑥为了防止排泥管线泄漏，在管线连接完毕后均做水密试验。

2.堆场

（1）堆场防渗处理。在堆场底部均存在一层草煤层，该层是一类具有特殊化学性质和物理性质的高分子化合物，并且拥有巨大的表面积和极强的吸附力，可以有效地防止污染物的渗透扩散，因此，堆场底面未进行防渗处理，而堆场侧面即围埝采用了土工膜防渗处理。

（2）堆场围埝。①结构型式：围埝结构形式选用重力式土工膜防渗围埝，共用二种。其一为编织袋装土围埝，其二为重压平台—编织袋装土围埝；②施工方法：水上人工铺设土工布，陆上推进法机械抛填块石与山皮土平台，人工陆上堆砌编织袋装土，水上（陆上）人工铺设防渗土工膜。

表4 各作业区设计挖泥参数表

表5 巢湖疏挖区疏浚前后水质对照表

（3）防渗效果。经施工期间及竣工后对堆场监控井水质测定结果表明，目前尚未发现地下水被堆场污染泥污染的明显征兆。

3.堆场余水处置

在堆场吹填初期，泥浆在堆场内沉淀48h后，余水水质能够满足要求，可直接排入巢湖。在吹填后期，当余水水质达不到要求时采取以下措施：

（1）一艘挖泥船交替吹填2个堆场的方法，使泥浆在堆场内有足够的沉淀时间。（2）采用小型挖泥船吹填的方法，减少吹填流量，延长余水在堆场内的停留时间。（3）逐渐加高溢流堰高程，增加堆场内沉淀水深。

另外，在施工中进行了余水加药沉淀生产性试验及与之配合的小型实验。结果表明：加药处理可以明显提高污染泥浆沉淀效果，缩短污泥沉淀时间，改善余水水质。

五、工程实施效果

1.有效清除巢湖疏挖区内污染源

一期工程实施后，积存于污染底泥中的各种污染物从巢湖水体中倍有效移除，经测定共清除总磷1700t、总氮20000t、重金属 5000多 t。

2.巢湖水质明显改善

疏挖前内巢湖水体发黑发臭，水质超过《地面水环境质量标准》Ⅴ类指标，其中COD为Ⅴ类指标的3.8倍，总磷为Ⅴ类指标的7.6倍。一期工程实施后，疏浚区水体不再黑臭，水质明显好转。水体透明度由原来小于0.37m提高到0.80m，巢湖水质部分重要指标局部达Ⅲ～Ⅳ类水质标准。疏浚前后的水质改善情况见表5。

3.水生生态环境有所恢复

通过观察发现，疏浚区部分水域已有水草滋生，部分水体发现沉水植物，如红线草、狐尾藻、马来眼子菜等