环保疏浚在我国的应用前景

摘要：人类活动的增加和工业化程度的提高，使许多与人类生存息息相关的江河湖库受到严重污染。如何清除污染底泥，给社会发展创造清洁健康的环境越来越受到人们的重视。环保疏浚是近30年来发展起来的新兴产业，它作为疏浚行业的一个特殊分支，在污染水系的清淤治理中发挥着越来越重要的作用。

关键词：江河湖库污染底泥环保疏浚

一、概念介绍及技术要点

环保疏浚是近30年来发展起来的新兴产业，是水利工程、环境工程和疏浚工程交叉的边缘工程技术。它利用机械疏浚方法清除江河湖库污染底泥，在挖泥、输送过程中和疏浚工程完成后对环境及周围水体的影响都较小。环保疏浚越来越受到业内人士的重视，围绕泥沙搅动、扩散和二次污染、精确疏浚及疏浚土处理等主要环节的研究成果不断涌现。北美、欧洲及我国的香港地区对这项技术的研究起步较早，掌握了比较先进的环保疏浚技术，并有许多成功的应用实例。

成功的环保疏浚工程应该达到以下4个效果：

①使悬浮状态的污染物最少。有很大一部分重金属及有机污染物依附在悬浮颗粒上，因此，悬浮颗粒的数量是衡量环保疏浚工程效果的一项重要指标。

②彻底清除污染物。

③使抽走的水量最小，即疏挖的污染底泥要有较高的浓度。

④过挖量最小，以免伤及原生土。

为了达到以上效果，必须把握好环保疏浚工程的几个关键技术环节：

①尽量减少泥沙搅动，并采取防扩散和泄漏措施，保证高浓度吸人，以避免处于悬浮状态的污染物对周围水体造成污染。

②高定位精度和高开挖精度，彻底清除污染物，并尽量减少超挖量，即在保证环保疏浚效果的前提下降低工程成本。

③避免输送过程中的泄漏对水体造成二次污染。

④对疏浚的污染底泥进行安全处理，避免污染物对其他水系及环境的再
污染。

二、我国实施环保疏浚工程的必要性

多年来，由于人们的环保意识不强，工业垃圾、城乡生活污水及农业生产中化肥农药的残留物稍做处理或根本不处理就直接排人湖泊河道中，致使水体污染严重。有关资料表明，我国的七大水系都不同程度受到污染，其中尤以辽河、海河、淮河水系受到的污染最为严重；我国的主要大型淡水湖泊也有80％左右受到污染，其中尤以巢湖、滇池、南四湖、太湖为重。与人们生活联系紧密的城市水系，曾经是城市引以为自豪的风景点，也曾经是人们茶余饭后休憩纳凉的好去处，而今许多已经风光不再，污水横流，重金属、富营养化及其他有害化学物质的含量远远超过允许值，给城市环境和人们的生活健康造成很大的威胁。如何对污染水系进行综合治理，“建立节水防污型社会”，是摆在我们面前的一个重要课题。

国内外治理污染水系的经验表明：在外污染源基本得到控制的条件下，必须彻底清除内污染源——污染底泥，恢复重建水体生态系统，才能达到理想的治理效果。目前，世界上多采用环保疏浚的方法清除污染底泥。

在对太湖的治理中，就有专家指出：对河湖有机底泥要考虑定期疏浚，对太湖底泥淤积严重、影响饮用水源的地区，如东太湖、梅梁湖，要考虑实施专门的环境清淤计划。由科技部和江苏省共同牵头研发的国家“十五”重大科技专项“太湖水污染控制与水体修复技术及工程示范项目”的一个重要子课题就是“重污染水体底泥环保疏浚与生态重建技术”。环保疏浚技术必将在我国清淤防污治理的实践中得到快速发展。

事实上，环保疏浚技术已经在我国得到应用，并取得了一些成果，尤其是本世纪以来，环保疏浚技术的应用大有方兴未艾之势。1998-1999年实施的滇池草海污染底泥疏挖及处置工程(一期)是我国首例大型湖泊环保疏浚工程，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。广西南宁于2000年对南湖实施了底泥疏浚工程，并对污染底泥采用了分散堆存封闭的处置方法。西安兴庆湖、南京玄武湖、安徽巢湖也进行了污染底泥的清淤疏浚工程。2003年2月18日，我国最大的水下清淤工程——天津海河河道综合开发河道清淤工程启动，这也是环保疏浚工程。还有一些环保疏浚试验项目正在实施。

三、环保疏浚技术与主要设备

环保疏浚技术是个复杂的系统工程，对一项具体的环保疏浚工程，应综合考虑工程的地理环境、水体特征、污染物的种类、含量等工程特性并有针对性地进行设计，工程特性不同，所采用的环保疏浚技术、设备及方法也不同。自20世纪70年代以来，美国、日本及欧洲的一些发达国家就开始投入大量人力、物力致力于环保疏浚技术的研究，并取得了一定成果。尽管各国常用的疏浚技术与设备各有特点，但大体上可分为两大类：

1．利用传统的疏浚设备进行改造

在传统挖泥船的基础上进行改造是目前环保疏浚业普遍采用的措施。荷兰IHC研制了长锥形罩壳式环保绞刀头，刀头四周设有12个纵向刀片，保护罩壳内壁设有若干固定刀片，绞刀头刀片转动时与之相切，外罩底边始终和泥面贴合，防止了因绞刀扰动使底泥颗粒向罩外水体扩散。该绞刀头已安装在海狸600型和海狸1600型上进行应用；荷兰DAMEN公司研制的环保绞刀头为螺旋切割型，并带防护罩，螺旋刀头始终与河道保持水平，不会产生漏挖，对水体的扰动小；我国中港集团自行研制丁环保型绞刀头和防扩散挡污屏，改善了耙吸式挖泥船的溢流方式，安装了抛泥自动记录仪，成功完成了云南省滇池污染底泥环保疏浚工程等多个环保疏浚项目的设计和施工；由中国水利投资公司和重工集团武昌造船厂共同研制的环保疏浚绞刀头，已进入验收阶段。

这类设备一般是对普通挖泥船在三方面进行改造，以适应其环保特性，减少疏浚土及残留物对环境的影响：

①改造挖泥机具，以减少搅动，增加疏浚底泥的浓度，防止污染底泥在水体扩散。

②加装GPS系统、视频及超声波系统，以便对开挖过程进行监控，提高疏挖精度，减少漏挖及超挖。

③对输排系统进行改造，减少输排过程中的泄漏，并要设计好与污染底泥处理设备或工程的衔接，避免疏挖出的污染底泥对环境二次污染。

2．专用环保疏浚设备

近20年来各国开始设计适用于环保疏浚的专用设备。如日本研制了专用于污染底泥疏挖的螺旋式挖泥装置和密闭旋转斗轮挖泥船，意大利首先研制出了气动泵挖泥船。从技术角度讲，专用设备的设计和建造并非难事，但从经济上考虑，专用设备的设计和建造比对传统的挖泥设备进行改造造价要高得多，对于规模较小的项目，经济性更差。因为每一项环保疏浚工程的水体环境、地理特征、污染物的类别及含量都不同，从严格意义上说，每一疏浚工程都具有唯一性，除了一些基本的通用概念外并没有标准的、典型的环保疏浚设备，每项工程都要进行深入的勘察研究，才能设计出针对该工程的具体疏浚方法和设备。尽管专用环保疏浚设备经济性较差，在疏浚业的运用实例还较少，但由于其针对性强、效率高，能够更好地满足工程需要，尤其是对一些质量标准要求高或水体特征较特殊的工程，专用环保疏浚设备有着独特的优势。随着经济社会的发展，人们对环境整治的标准也在不断提高，专用设备将会有更广阔的发展空间。

四、结束语

随着人们环保意识的增强，一系列环保政策与法规也相应出台，对我国江河湖库治理中的环保标准也提出了更高的要求，环保疏浚技术必将在我国被广泛应用，并在应用中得以发展，技术也会更趋于成熟。业界人士应在消化吸收国外先进技术的基础上，研究出更适合我国国情的更为经济的环保疏浚技术。