昆明十二年疏浚底泥的经验与困惑
近年来，云南省昆明市把生态清淤工程作为滇池水污染综合治理的重要措施，通过不断推进底泥疏浚减轻滇池内源污染负荷，为改善水体水质及恢复水生生态环境起到了十分积极的作用。滇池是全国率先进行底泥环保疏浚的湖泊之一，那么昆明市在长期的实践中有何经验，又遇到了哪些困惑？记者就此进行了实地采访。
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在草海东岸的滇池底泥疏浚二期工程柳苑基底修复区，牢固的土工管袋围堰将约70万m3淤泥紧紧包围在一起 |
12年只清了1/10的淤泥
三期工程期待清除毒瘤
长期以来，高原浅水湖泊滇池饱受污染，富营养化极为严重，一度出现全湖水质劣Ⅴ类的情况。滇池水质受到污染的同时，底质也受到严重污染。据调查，疏浚前的草海(滇池内海)污染层底泥中累积了大量的重金属和砷的污染物，已构成生态危害性毒性浓度。长期淤积的大量底泥成为隐藏在水底的一大“毒瘤”。
据昆明市滇池管理局最新公布的滇池数字化水下地形测绘结果显示，滇池污染底泥分布已基本摸清，其主要分布在沿湖近岸带约2~3公里范围内及入湖河道的冲积扇面内，污染底泥最厚为0.94米。
据昆明滇池治理底泥疏浚三期工程建设指挥部指挥长王勇介绍，滇池底泥总量估计大约在8000万～1.2亿m3左右。底泥疏浚工程始于1998年，截至目前，已完成滇池污染底泥疏挖及处置一期工程、滇池草海污染底泥继续疏浚工程和滇池污染底泥疏挖及处置二期工程，三期疏浚工程也已正式开工。尽管前期用12年时间做了大量卓有成效的工作，清淤近1000万m3，但也只是清除了约1/10的淤泥。
多年来，在不断推进的滇池水污染综合治理中，昆明市摘除底泥“毒瘤”的决心历久弥坚。而如此大量的淤泥待疏挖，考验的不仅是政府的决心，更需要获得足够的财力支撑。据了解，早在《滇池流域水污染防治“九五”规划》中，草海底泥疏挖清理工程就完成投资3.19亿元。
王勇说，“十一五”期间，昆明市把滇池污染底泥疏挖及处置二期工程作为滇池治理六大工程之一——“生态清淤工程”的重要内容，疏浚水域面积422.80万m2，疏浚工程量340.24万m3，工程概算总投资2.2亿元左右。2009年5月开工建设，于2010年9月30日全部完工，疏挖底泥370万m3，比初步设计批复工程量多疏挖了30万m3，同时节约投资约1300多万元。当前，项目已完成竣工验收，并且绝大部分资金已经到位。
经过昆明市锲而不舍地长期努力，滇池底泥疏浚已取得了明显成效。据了解，早在1998年开展的草海底泥疏浚一期工程及继续疏浚工程，就已完成疏浚底泥达600多万m3，疏浚后的水体环境得到明显好转，黑臭现象不断减轻，蓝藻暴发趋势开始减弱，水葫芦的生长势头也有所减缓，水体透明度增加到水下1~2米，草海水质有了明显改善。完成二期底泥疏浚工程后，整个草海的底泥又在10年间得到了一次彻底疏挖。目前，滇池近1000万m3污泥被清除后，不仅增加了库容量，还对减少污染负荷及促进自身净化起到了很大的作用。
据测算，已经完工的滇池底泥疏浚二期工程共清除主要污染物总氮约1.12万吨、总磷约4700吨。据2010年11月环境监测数据显示，与2009年同期比较，草海水质营养状态由一直以来的重度富营养变为中度富营养，综合营养状态指数较去年同期下降了15.9％，水体透明度的平均值较2009年同期上升了58.6％，主要污染物高锰酸盐指数、总磷、氨氮、总氮和叶绿素a的平均值均有明显下降，草海水体整体景观明显改善。
据了解，于2010年12月31日正式开工的滇池外海主要入湖河口及重点区域底泥疏浚(三期)工程，将清除外海北部、宝丰湾、宝象河河口湖区及其湖岸周围地区主要内源污染，改善外海水域水质。这项工程能够巩固和扩大滇池草海污染底泥疏挖及处置一期工程、滇池草海污染底泥继续疏浚工程和滇池污染底泥疏挖及处置二期工程的效果，对滇池水质的改善意义重大。三期工程疏浚面积961万m2，疏浚工程量482万m3，工程可研批复总投资估算为54765万元。
王勇说，尽管滇池底泥疏浚已取得一定成效，但这项清淤工程任务繁重且耗资巨大，需要各级政府持续加大投入。当前最紧要的是希望三期工程资金尽快到位，只有这样，滇池淤泥疏挖全面推进才有更好保障。
引用先进技术实施疏挖
底泥围堰变成绿地景观
据了解，湖泊底泥由上到下通常由污染层、过渡层和正常湖泊沉积物层共3层组成。由于疏浚底泥是水下水上同时作业，难免对水生生态环境有一定负面影响，底泥疏挖、转移疏浚物及底泥后期处置中的每一个环节都很关键。如果处理不好，极易造成二次污染。
在工程实施中，昆明市环境监测部门对疏挖泥浆、堆场排放余水、堆场底泥等进行全过程现场监测，并对疏浚施工中有效防止二次污染进行及时指导。
为了尽量保护湖底过渡层和正常层，不破坏水底植物生长的环境，滇池底泥疏浚中采用了国际先进的环保疏挖法，从荷兰引进4艘绞吸式挖泥船，利用全球卫星定位仪，准确定位疏挖的深度和面积，疏浚的超挖深度不会超过污染层下15公分。同时，还采取措施有效防止了泥沙散落造成局部水域的浑浊。整个过程就是用绞吸式挖泥船把污泥绞起，吸到船中，通过特殊管道，直接从滇池底部排到基底修复区，经过吹填、沉降、余水处理等工艺后，呈浆糊状甚至凝固状安稳地存放于基底修复区内，进行封闭堆储。
王勇说，除了采用环保疏挖技术，连滇池底泥堆放都采用了国际领先技术，大规模使用了“土工管袋”围堰。
在滇池草海东岸的底泥疏浚二期工程柳苑基底修复区记者看到，这里的堆场与以往大不相同，利用“美国土石碾压加管袋技术”建成的“土工管袋”围堰取代了以往的基底修复区土坝。整个围堰基础为土石碾压而成，上部则为“土工管袋”。
据介绍，“土工管袋”围堰是利用高强度土工织物缝制成的滤水土工管袋(直径从1.5～5.0米)充填疏浚淤泥，管袋适当的孔径将泥水进行分离，底泥沉积于袋中，水经管袋过滤后排放，待底泥板结后便可形成坚固的坝体，以代替传统的碾压土石围堰。
在此之前，“土工管袋”围堰技术已在国外广泛运用了很多年，但国内对于淤泥质土作为充灌料尚无成熟的经验可借鉴。2000年5月，昆明市在滇池草海污染底泥疏挖及处置一期工程运粮河东基底修复区对直径3.0米的新型土工管袋进行了充灌试验，充灌后高1.5米。2003年2月，又在东风坝北基底修复区实施了针对滇池污染底泥疏浚的土工管袋围堰及吹填生产性试验工程。实验成功后，二期工程占地1960亩的底泥基底修复区全部采用了土工管袋围堰技术。
记者在占地401亩的柳苑基底修复区看到，由79个长度10～40米、宽度6.5米、高度2.5米的土工管袋连接而成的坝体，将3～5米厚、总量达70万m3的底泥牢牢围在一起。
王勇说，用土工管袋围堰代替土坝可谓一举多得。它以疏浚淤泥为充填材料，避免了大规模的开山取土、运输和筑坝，既保护了生态环境，还增加了疏挖工程容量，施工时又不受降雨等自然条件的限制，具有经济、灵活的特点。土工管袋老化期为50年，后期还可以在其上植草，起到保护环境的作用。
针对大量底泥堆存在滇池边是否造成二次污染的问题，王勇说，经过技术处理，这些污泥基本不会造成污染，而且还有望变废为宝。
据了解，从滇池中吸出来的污泥和水是脏的，但经过自然沉降及往污泥和水中加入絮凝剂，就可以将水中的漂浮物凝固在一起。这样，污泥被沉积后堆起来，而返流到滇池的水却是清澈的。
多年来，滇池底泥疏浚一直在结合环湖生态带建设、恢复生态林和湿地建设等同步进行。记者看到，疏浚工程一期堆场里草木茂盛，种植的杨树和柳树等早已成林。据介绍，滇池污染底泥疏挖及处置二期工程是利用草海东岸柳苑片区约401亩闲置土地进行湖滨生态林建设，处置草海中的70万m3疏浚底泥；利用底泥作为生态湿地基底修复的介质，对滇池外海福保塘及福保片区约1500亩低洼地进行湖滨生态湿地建设，处置盘龙江和大清河入湖口217万m3疏浚底泥。
王勇说，待二期底泥基底修复区的底泥干涸后，将发挥其富含有机物的特质，在上面种植上花、草等绿色植物，甚至还能在上面搭盖亭台，使之成为将来草海生态公园的组成部分。
底泥挖出后又该何处去
综合利用难造成成本提升
据了解，目前国内在底泥综合利用上已初步探索出多种途径，如污染底泥焚烧发电、底泥固化制作土工材料、底泥制造水泥、底泥烧结制造建筑材料、底泥制陶粒、底泥制活性炭等。但一个不容回避的问题是，疏浚底泥不管经过何种处理，最终的消纳必然要占用一定量的空间。如何实现底泥的减量化、无害化、稳定化处置和资源化利用，是当前亟待解决的大问题。
目前，滇池流域内底泥堆场用地已经十分紧缺。为此，滇池底泥疏浚工程项目组突破传统堆场堆存底泥模式的束缚，经过大量调查、考察和研究，决定在滇池污染综合治理过程中首次采用底泥脱水新技术——脱水固结一体化技术来解决污染底泥处置的问题。据了解，这项技术脱水机械占地小，脱水率高，能够满足滇池外海底泥疏浚工程对底泥含水率控制的要求。
按照规划，三期工程65万m3底泥疏挖后输送至福保塘基底修复区自然干化处置，其余417万m3底泥进行机械脱水后，运至海口镇浪泥湾和小黑荞存泥场进行干化底泥的安全堆储处置。
王勇说，三期工程实施中，还将考虑将底泥脱水后送到滇池周边“五采区”(采石、采矿、采砂、取土和砖瓦窑场)，填充后种植植物，恢复滇池面山植被。
除了堆存和填充“五采区”，底泥就没有其他用途了吗？王勇说，底泥处置既要考虑经济价值更要考虑经济成本。昆明市已在探索底泥综合利用上付出很多努力，但收效甚微。目前，底泥资源化利用没有很成熟可利用的经验。
据了解，在柳苑基底修复区旁边就有某企业的一个试验基地，里面有一些将污泥变成燃料的设备，因技术不成熟等多种原因，污泥变燃料一直未能形成规模投产。一段时期，曾有多家企业希望参与底泥处置合作，底泥在做绿化、做肥料等方面显露较好的前景，但由于运输成本较高，至今仍没有形成规模。
昆明市滇池治理底泥疏浚三期工程建设指挥部办公室主任、工程师王蕾说，因疏浚底泥的最终处置目前还没有切实可行的好办法，已直接影响到疏浚成本。据测算，三期底泥疏浚工程因采用脱水方法加上底泥外运等，疏浚成本将由二期的约70元/m3上升到约110元/m3。在滇池流域内底泥堆场用地十分紧缺的情况下，加大底泥综合利用显得越来越迫切，否则以后开展底泥疏浚的成本可能还会增加。
当前，滇池污染治理已全面进入“内外并举”的攻坚阶段，滇池治理已经由主要处理湖外河外增量污染源，向主要处理湖内河内存量污染源转变；由主要处理外源性污染，向主要处理内源性污染转变。尽管滇池底泥疏浚面临的困难日益凸显，昆明市全力推进生态清淤工程的力度却越来越大。
在此情况下，如何才能让滇池底泥疏浚这项艰巨工程富有成效？云南省环科院院长、教授级高工贺彬认为，进行滇池底泥疏挖不能是一个单一的工程，应注意处理好4个方面的关系:一是要切实做到先截污后疏挖。如果外源不截断，挖走旧的又会堆积新的，这是早期曾经有过的教训。二是要切实搞好淤泥综合利用。滇池湖滨可用土地非常紧张，疏挖出的底泥占地不少，做好下一步的底泥处置非常重要，一定要找准变废为宝、综合利用的出路。三是要切实把底泥疏挖与生态修复紧密结合起来，底泥疏浚要与水生植物种子库保存结合起来科学施工。四是要切实结合滇池沿岸湖滨带建设进行，应在搞好基底修复、确保不破坏水生植物的同时积极开展湖滨带修复。
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