太湖疏浚底泥养分特征及园林应用研究

熊红霞，黄伟，刘长兵，林宇

（交通运输部天津水运工程科学研究所水路交通环境保护技术交通行业重点实验室，天津300456）

太湖疏浚底泥养分特征及园林应用研究

熊红霞，黄伟，刘长兵，林宇

（交通运输部天津水运工程科学研究所水路交通环境保护技术交通行业重点实验室，天津300456）

疏浚后的底泥处置是港口、航道及湖泊治理中面临的问题之一。疏浚底泥具有陆地土壤的基本理化性质，富含植物生长所需的各种营养物质，可应用于园林绿化。为分析其可行性，选择太湖月亮湾疏浚底泥，分析了底泥pH、有机质含量、总氮、有效磷、速效钾、含水率、重金属Cu、Zn、Pb、Cd含量。结果表明：底泥含有丰富的氮、磷、钾元素等营养物质，且其他指标含量适中，因此月亮湾疏浚底泥作为景观园林用土是可行的；同时，太湖月亮湾的疏浚底泥未被重金属污染，可直接利用。

疏浚底泥；养分分析；园林应用

在港口、航道的建设与运营维护过程中都会产生大量的疏浚物［1］。疏浚物一般为陆地地表流失的黏土，与土壤性质接近，并含有丰富的氮、磷、钾等营养物质，因此，疏浚底泥在某种程度上被看作是一种资源。对含有污染物的疏浚底泥进行无害化处理后，再进行资源化利用，不但可以保护环境还可以解决资源浪费问题，因此，无论是从环境保护角度，还是从社会经济的角度，都有重要的意义和价值。目前，国内关于疏浚底泥用作园林绿化用土的研究较少。

底泥中的养分情况和重金属污染程度是疏浚底泥进行景观园林用土资源化利用的重要基础。本文以太湖马山月亮湾清淤工程为例，研究疏浚底泥的营养特性及资源化利用的可行性。太湖底泥疏浚是生态治理重点工程项目，其中马山月亮湾清淤工程被列为无锡市太湖水生态保护工程的重点项目，整个工程分3 a完成，总清淤面积10 km2，清淤总量230万m3。疏浚出的底泥被放置在马山一个总面积达34万m2的淤泥堆场，给无锡的土地资源的合理化利用带来了巨大的压力。另外，由于无锡太湖月亮湾附近主要为景区和农业生产，农业生产和生活污水的排放，造成湖泊富营养化严重，对太湖水环境和人类健康造成影响。同时在疏浚底泥堆放干燥的过程中，产生的难闻气味及扬尘对周围空气造成影响；而由于雨水冲刷又会对地表水、地下水及周围土壤造成二次污染。因此，对太湖月亮湾疏浚底泥进行资源化利用，既可以节约土地资源，还可以改善周边的生态环境。

目前疏浚底泥的处置方式主要有海洋处置、卫生填埋、热化学处理、土地利用、林地利用等［2］。笔者以太湖马山月亮湾的疏浚底泥作为研究对象，分析疏浚底泥营养物质的特征，并与土壤养分分级标准进行对照分析，旨在为太湖疏浚底泥的未来出路提供一个新的解决途径，对其他地区的疏浚底泥的处理有一定的借鉴意义和参考价值。

1 材料与方法

1.1 样品采集

采集太湖马山月亮湾的疏浚底泥堆场的干化疏浚底泥，共选取15个取样点。取表层（取样0～20 cm）土壤。所有样品进行编号后放置于聚乙烯的保鲜袋中，并贴上标签密封后放置于便携式冷藏箱内及时运回实验室。将采集到的底泥样品一部分放置于阴凉处自然风干，风干后的底泥样品去除大小砾石及动、植物残体等杂物，然后碾碎、研磨，并全部通过100目的筛进行筛分。取样品0.5g并加入HNO3+HClO4的酸液进行消化、定容、保存。一部分底泥样品研磨到1 mm粒径大小后测量速效磷和速效钾的含量。

1.2 测定项目及方法

测定项目包括pH、有机质含量、总氮、有效磷、速效钾、含水率、重金属Cd、Pb、Cu、Zn，具体测定方法见表1。

1.3 评价标准

根据文献［3-5］及土壤养分分级标准对pH、有机质、总N、有效磷、速效钾、溶解盐、含水率等指标进行评价，根据文献［5-8］及《中国土壤环境质量标准》（GB15618-1995）提出的评价方法对太湖月亮湾疏浚底泥中的重金属污染程度进行分级及评价。

表1太湖疏浚底泥特性参数和分析方法Tab.1Parameters and methods for analyzing sediment characteristics in the Taihu Lake

2 结果与分析

2.1 疏浚底泥的理化性质

太湖沉积物中的营养物质来自于农田退水和水生生物的残体堆积，含有丰富的有机质、氮、磷等养分，主要表现为有机污染型。太湖马山月亮湾的疏浚底泥中有机质、全氮、有效磷、有效钾的含量见表2。

土壤的pH值是衡量土壤利用方向及生长植物种类的重要因素，它可以调节、控制和影响土壤中物质的迁移转化。从表2中可以看出，太湖马山月亮湾的疏浚底泥堆场的干化疏浚底泥的pH为7.44～8.19，呈弱碱性，适合于中性或耐碱性植物的生长。有机质含量较高，为28.57%～46.62%，适宜植物生长。疏浚底泥中全氮含量介于2.33～4.52 g/kg，达到了土壤养分的一级标准，该数据说明太湖月亮湾底泥中的氮含量充足，可以作为景观园林用土。另外，太湖疏浚底泥中有效磷、速效钾也达到了土壤养分的三级标准，稍加改良，也可以满足景观园林用土的要求。另外，太湖月亮湾疏浚底泥中的溶解盐的含量并没有达到盐土范围，因此，不会影响景观园林植物的生长。

表2疏浚底泥样品理化性质与评价Tab.2Physicochemical property and evaluation of sediment samples

2.2 疏浚底泥中重金属含量

除了养分要满足要求外，对疏浚底泥进行资源化利用时考虑最多的是重金属是否会对土壤和植物造成危害和污染。由表3可以看出，总体上太湖马山月亮湾的疏浚底泥堆场的干化疏浚底泥未受到重金属污染。

由表3可知，太湖疏浚底泥重金属含量较低，属清洁底泥，可直接作为景观园林用土。

2.3 疏浚底泥用于园林用土的可行性分析

太湖马山月亮湾疏浚污泥的排泥场占地类型主要为疏浚湖区周边的鱼塘和环湖大堤陆域一侧的低洼地等。疏浚底泥在堆场主要通过自然固结方式进行干化，过程十分缓慢，除了表面数十厘米的淤泥固结为较硬的硬壳层外，下面仍是流态的稀泥，因此，形成的土地基础非常软弱，不仅不能进行商业开发，短期内也无法进行农业耕作或恢复至原来状态。排泥场导致近千亩土地多年处于闲置状态，极大的浪费了土地资源。

表3底泥样品中的重金属含量Tab.3Heavy metals contents in sediment samples

无锡太湖地处我国东部经济较为发达的长江三角洲地区，地少人多，土地资源较为稀缺，因此对土地资源的开发利用程度比较高。而太湖3 000万m3疏浚底泥基本上全部采用传统排泥场进行堆放处置，占用了大量而宝贵的土地资源，对于土地资源比较紧缺的太湖周边市县将是一个无法承受的负担。

随着经济的发展和城市化进程的推进，城市建设需要开展大量的景观园林绿化工作，因而景观园林用土的需求量也在逐年加大。《无锡市“十二五”生态文明建设规划》中指出，到2015年，城市建成区绿化覆盖率达到43.35%，全市林木覆盖率达到24.5%。而目前无锡市建成区绿地率为39%，无锡市的绿化面积潜力巨大，因而需要大量的景观园林用土。太湖疏浚底泥氮、磷、有机质等营养物质含量高，并且没被有重金属污染，研究发现太湖疏浚底泥干化后具有土壤的基本属性和特征，经过适当的前期处理后，能够满足植物生长需要，因而处理后的土质是很好的景观园林用土资源。把疏浚底泥用作景观园林用土，不仅解决了目前太湖疏浚底泥占地问题，还可以使景观园林建设获得适宜的表土，提高景观园林建设的生态效益。

另外，疏浚底泥用于景观园林绿化不但可以促进树木、花卉、草坪的生长，还可以提高其观赏品质，并且由于景观园林绿化植物一般不会进入食物链，不会引起食物链污染的危害［9］，因此，是疏浚底泥利用的有效可行途径之一［10-11］。

3 小结

干化后的疏浚底泥具有土壤的基本特征和属性，能够满足植物生长所需要的各种物质，因此可以作为景观园林建设用土。太湖马山月亮湾疏浚底泥中含有丰富的氮、磷、钾元素及有机质等营养物质，且其他指标含量适中，适合作为城市景观园林用土。另外，底泥中重金属的含量低于标准值，可直接利用。将疏浚底泥直接用作景观园林用土，不但解决了底泥如何处置的问题，还可以改善土壤结构，是一种比较环保的资源化利用方式。另外，适量的无污染或轻度污染的疏浚底泥可作为土壤的改良剂，既可以有效提高土壤的各种营养成分，改善土壤的质量，还可以提高土壤微生物的活性，以利于植物的生长。因此可以通过人工控制疏浚底泥的质量，实现将疏浚底泥用作人造土壤，进而在景观园林用土方面得到广泛应用。

但也要注意到，在疏浚底泥作为景观园林用土资源化利用的过程中，不同的利用途径和不同的利用条件对底泥中的污染物有不同的环境容量要求，不同的植物种类对含有污染物的底泥的施用量要求不同，疏浚底泥的利用不当可能会破坏土壤结构、造成植物中污染物含量超标或者污染地下水等，因此在对疏浚底泥进行土壤资源化利用之前要进行详细的调查，包括土地的承受能力、植物的敏感性等，最终科学的确定疏浚底泥适用的土地类型、数量等［12-13］。

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Nutrient characteristics and horticultural application of the sediment in Taihu Lake

XIONG Hong⁃xia,HUANG Wei,LIU Chang⁃bing,LIN Yu
（Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering,Key Laboratory of Environmental Protection Technology on Water Transport Engineering,Ministry of Transport,Tianjin 300456,China）

Sediment disposal after sediment dredging was one of daunting problems facing in channel regula⁃tion.Dredged sediment which is composed of upland soil enriched with nutritive organic matters could be used as horticultural application.Sediment in Moon Bay of Taihu Lake was researched to analyze the feasibility of the tech⁃nology.Indices including moisture content,pH,organic matter,soluble salt,TN,TP,TK and heavy metal were mea⁃sured.Results show that general characteristics of the sediment are basically in accordance with the general charac⁃teristics of the soil.Sediment in the Moon Bay of Taihu Lake can be directly used for resourceful disposal since it was not polluted.

sediment dredging;nutrient analysis;horticultural application

TV 851；X 17

A

1005-8443（2015）06-0583-04

2015-08-10；

2015-10-28

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目（TKS130103）

熊红霞（1979-），女，河南省人，高级工程师，博士，主要从事交通工程环保研究。Biography：XIONG Hong⁃xia（1979-），female，senior engineer.