試論基于生態保護及后續生態修復的新型環保疏浚關鍵問題
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摘 要：文章根據新型環保疏浚工程理念，對該工程的定義、工藝以及應用條件進行分析，并針對評定指標、疏浚設備選擇、生態因子篩選以及生境構建等方面，對新型環保疏浚的要點進行研究，通過實驗分析的方式闡述不同疏浚設備的工作效果，為生態修復與保護提供科學有效的解決方案。
關鍵詞：生態保護；生態修復；環保疏浚
中圖分類號：X524 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）20-0057-02
Abstract： According to the concept of the new environmental protection dredging project， this paper analyzes the definition， technology and application conditions of the project， and aims at the evaluation index， the selection of dredging equipment， the selection of ecological factors and the construction of habitat. The main points of new environmental protection dredging are studied， and the working effects of different dredging equipment are expounded by means of experimental analysis， so as to provide a scientific and effective solution for ecological restoration and protection.
Keywords： ecological protection； ecological restoration； environmental dredging
引言
與普通工程相比，環保疏浚是在環保理念的指導下展開，對底泥污染物進行去除，使水環境各項指標得以改善?，F階段，生態清淤工程將去除污染物、抑制污染物再生為主要目標，忽視對生態問題起因的挖掘與生態保護，急需開展環保疏浚相關問題研究，為生態保護與修復工作提供必要支持。
1 新型環保疏浚工程的理念
1.1 定義
環保疏浚是指利用人工、機械等措施將污染底泥去除，使污染物釋放通量風險降低，并對污染后的底泥進行妥善處置，在河流、湖泊水污染治理中得到廣泛應用。環保疏浚是在污染江河湖海水質受到污染后，采用物理技術降低底泥中的有害物質、重金屬、營養鹽等含量，降低和抑制底泥生態風險的產生，對浚后底泥進行安全處置。
1.2 工藝定位
疏浚工藝屬于河流、湖泊水質治理中的重要內容，同時也是生態工程的關鍵內容，是水污染治理的重要手段。在疏浚方案制定中，主要目標在于改善被污染水域的各項指標，將控制外源、生態修復、流域管理三者緊密結合，強化對生態理念與二次污染防治的設計，將環保疏浚與沉水植物恢復、堤岸建設等工程緊密的結合起來，在生態修復與改善工程中發揮更大的作用。
1.3 應用條件
環保疏浚主要面向底泥中污染率較高的水域，如城市排水、污染河流入湖口、礦山廢渣排放區等等。通常情況下，污染底泥散發著惡臭，含有較高的氮、磷、重金屬等有害物質，由于界面處于缺氧狀態，生物種類數量受到較大影響，存在的少許生物中以耐污種為主。環保疏浚工程適用于以下條件，一是河流外源應得到有效控制與治理，否則難以確保疏浚效果的延續，同時也很難使水質得以改善，疏浚目標也無法達成；二是堅持局部重點疏挖原則，先在水源地水口處、風景區等對生態系統污染較大的區域進行疏浚；三是在環保疏浚實施過程中，應與生態重建結合起來，使其達到更為理想的效果[1]。
2 基于生態保護與修復的環保疏浚要點分析
2.1 評定指標
疏浚效果的判定是按照疏浚目標完成情況進行衡量，包括積極效果與負面影響兩個方面，其中積極效果主要體現在污染物的有效去除、防洪調蓄容量增加等，但在疏浚過程中也可能對生態環境造成二次傷害。在短時間內無法實施污染源截斷的基礎上，環保疏浚只能當成一種應急手段，要想保障水質的長期穩定，則需要發揮水生態系統的承載與凈化功能，主要體現在疏浚后植被的面積。因此，在設計時便應重點關注疏浚影響范圍，在工程完畢后，將疏浚前后生境變化情況進行對比和考核，對生態受損處進行修復，使生物的生長面積保持原樣即可。
2.2 不同疏浚設備對疏浚效果的影響
通過實驗探究的方式，對疏浚環境進行模擬，分析普通鉸刀、加罩鉸刀、環保鉸刀、環保加罩鉸刀四種設備對污染物釋放的抑制作用以及對疏浚效果的影響。
2.2.1 實驗材料、設備與方法
主要的實驗材料為底泥、覆水、水楊酸、氫氧化鈉、硫酸銀、硝酸鉀、過硫酸鉀等；主要的設備為DR2800分光光度計、高壓滅菌鍋、DRB200快速消解器、超純水機等；實驗方法為：本實驗在水箱中進行模擬實驗，將底泥與上覆水之間的比例設置為1：20，明確最優設備參數后對疏浚參數進行設定，再分別開展疏浚試驗，采集疏浚48h內各個時段的上覆水，對其進行化學成分測定。采用普通鉸刀、加罩鉸刀、環保鉸刀、環保加罩鉸刀在疏浚模擬環境下，對污染物釋放量的影響進行分析[2]。
2.2.2 水質分析
本實驗中的TN主要采用數據測定法進行水質分析，首先選取10.00ml的水樣放入試劑瓶中，瓶容量為25ml，將5.0ml的堿性過硫酸鉀加入其中，用紗布和線繩將瓶口固定后，放置在120℃的高壓鍋中，加熱30min后取出，在常溫下冷卻，將1ml的鹽酸以1：9的比例稀釋成25ml，用比色皿進行測量，利用轉換公式進行計算后即可得出TN的數值；TP采用比色皿測定法，將25ml的水樣放入試管中，與4ml的過硫酸鉀一起搖勻，再用線繩綁扎固定后，在120℃的高溫狀態下加熱30min后，在常溫下冷卻，與2ml的鉬酸銨溶液混合后，放入比色皿中在700nm波長下進行檢測；氨氮采用吸光度測量法測定，將水樣放置在10ml的量程之中，與1.00ml的水楊酸混合后再將2滴亞硝酸鐵氰化鈉融合，在顯色1h后在697nm波長下進行測定。 2.2.3 實驗結果
采用優質的鋁鹽、鈣鹽鈍化劑作為鈍化藥劑，分別取4g/kg、64g/kg，在PAC鈍化劑下進行實驗，實驗結果可知，將底泥摻入到鈍化劑中后，間隔7天的時間污染物釋放量趨于穩定，此時正是開始疏浚模擬實驗，將不同數量的鈍化劑放入到實驗底泥中，底泥對污染物的鈍化反應通常持續6-9天，本次實驗選擇7天作為二者接觸反應時間。本文采用普通鉸刀、加罩鉸刀、環保鉸刀、環保加罩鉸刀在疏浚模擬環境下，對污染物釋放量的影響進行分析。為探究PAC狀態下疏浚設備對污染物釋放規律，按照污染物的累計量，可采用以下公式對污染物的釋放速率進行計算。
M=（Ri-Ri-1）/n
式中，M代表的是釋放速率；Ri代表的是第i次采樣時的累積釋放量；Ri-1代表的是第i-1次采樣時的累積釋放量；n代表的是兩次采樣間隔的時長。
實驗表明，在底泥疏浚過程中，環保加罩鉸刀在疏浚中對污染物累計釋放的抑制性最強，在使用過程中，鉸刀轉動對底泥的干擾性較低；在環保鉸刀使用時，由于其樣式為螺旋式，能夠使底泥與鉸刀間的接觸面積降到最低，盡可能減少疏浚擾動導致的底泥擴散；在普通鉸刀使用時，與環保鉸刀相比螺旋較大，在底泥與鉸刀之間存在較大的夾角，當與底泥相接觸后，二者之間的接觸面加大，對底泥產生較大干擾，使底泥擴散的控制難度增加。在加罩鉸刀應用時，在底泥擴散控制方面具有較大優勢，主要是二者間的接觸只有鉸刀的地面進入底泥之中，使鉸刀擾動度大大降低。在環保疏浚時，在PAC的作用下使加罩鉸刀的優越性得到充分發揮[3]。
2.3 生態因子篩選與生境構建
2.3.1 生態優控因子篩選
水生態凈化水質與疏浚后生物生長范圍存在緊密關聯，對生態限制因子具有較大影響的便是外部生境，如水深、水質、光照等等。從生物角度來看，在疏浚前后最大差異體現在水深與基地理化性質方面，在條件不變的情況下，當水深增加時，水下的光度將會不足，影響水下植物的恢復；對于淺水來說，水深的增加在很大程度上降低風浪的擾動強度，使透明度增加。水下光照、水深、透明度之間存在較大反應。在水體中，營養物的濃度將會發生改變，而疏浚能夠使這一變化得到緩解，因此對疏浚的限制力較弱；底質在風浪的作用下回阻礙懸浮，使其物化特征發生改變，進而影響生物的生長與分布?？梢姡钆c底質情況可對環保疏浚后生態修復產生影響，屬于優控因子。
2.3.2 水深生境的構建
生物與環境的發展具有協同性，尤其對于水生植物來說具有特定的生存條件。以太湖流域為例，該地挺水植物生長環境的最佳水深約為0.8m，沉水植物的水深約為2.0-2.5m，浮葉植物的最佳水深約為1.2m。因此，在對疏浚深度進行判斷時，應對水生植物適宜深度進行分析，與區域地形、高程、水深等指標相結合，使水下地形得以豐富，為生態系統凈化功能的發揮提供有力的條件。
2.3.3 基底質地生境
對于不同的基底來說，在理化性質方面有所不同，很可能對該領域內生物的生長與棲息產生不同影響。對于營養鹽濃度較低的環境來說，底質中存有的礦物元素、有機物、營養鹽均可促進植物生長，但在濃度較高的環境中，底質將不利于植物的生長。據調查，無論沉積物過軟，或者過硬，均會對植物生長帶來阻礙，當營養鹽含量較高時，尤其是NH4+濃度，更容易對植物生長造成損傷。當水深、疏浚深度、基底性質無法全部滿足時，可采用以下處理方式：首先，使最大污染去除需求得以滿足，根據水深情況進行回填；其次，與疏浚區域土壤性質相結合，使疏浚深度降低，利用底泥中特有的適宜土層作為新基底；最后，盡可能的將污染物去除，使水質情況得以改善，透明度提高，生態系統才可逐漸恢復，但是最好采用分期疏浚，為生態修復提供更加有力的條件與時間[4]。
3 結束語
綜上所述，水生生物對水下地形的依賴性較強，而河湖疏浚勢必會造成生境變化，需要對其進行調整和改善。在生態保護方面，應選擇科學選定評價指標，選取合理的疏浚設備，采用清淤重塑生境的方式，通過創新疏浚提高環保價值，獲得最佳疏浚效果，同時也為疏浚規范的編制提供借鑒與參考作用。
參考文獻：
[1]姜霞，王書航，張晴波，等.污染底泥環保疏浚工程的理念·應用條件·關鍵問題[J].環境科學研究，2017，30（10）：1497-1504.
[2]翦繼志.新型工業化與生態和諧發展法律問題研究[J].貴州大學學報（社會科學版），2018，30（3）：107-110.
[3]胡偉.基于生態保護及后續生態修復的新型環保疏浚關鍵問題研究[J].安徽農業科學，2017（27）：13536-13537.
[4]馬向東，鄭慧蓮，李愛民，等.洪澤湖濕地生態系統保護與修復關鍵技術研究[J].污染防治技術，2018，21（6）：34-37.
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