沼澤淤泥

沼澤是地面經常過濕或有薄層積水，生有沼生植物，並有泥炭形成和積累的地段。淤泥是天然含水量很大，孔隙比大於1.5的一種軟土。

沼澤淤泥是指位於沼澤地段的淤泥。

基本介紹

• 中文名：沼澤淤泥
• 外文名：boglime lake marl
• 科目：土木工程
• 沼澤成因：水體沼澤化等
• 淤泥分類：污染淤泥等
• 套用：土壤改良等

基本概念

沼澤

沼澤是地面經常過濕或有薄層積水，生有沼生植物，並有泥炭形成和積累的地段。沼澤的形成和發展受各種自然因素所制約，其中水熱狀況和地貌條件最為主要。一般在溫和濕潤或冷濕的氣候條件下，地勢平坦，排水不良有利於沼澤的形成和發展。

沼澤成因可分為兩大方面：

一是水體沼澤化。江、河、海的邊緣或淺水部分及湖泊，通過泥沙和水生生物死亡後的遺骸淤積和淤塞演變成沼澤。

二是陸地沼澤化。包括森林地、高山草旬區、窪地及凍土帶，因土壤過濕，生態環境被改變，引起植被的自然演變，最後形成沼澤。

沼澤形成後，有著它本身的發展變化規律，依沼澤發育階段的不同，分低位沼澤、中位沼澤和高位沼澤。低位沼澤是沼澤發育的初級階段，表面呈淺碟形，泥炭層不厚，由地表水和地下水補給，水中營養成分豐富，以莎草科植物占優勢，故又稱富營養型沼澤。中位沼澤，它是沼澤發育的過渡階段，由於泥炭日益增厚，沼澤表面變得平坦，主要靠大氣降水和少量的地下水混合補給，營養成分中等，沼澤中既生長有富營養植物，如苔草，也生長著貧營養植物，如泥炭蘚等，但以中養分植物為主，故又稱為中營養型沼澤。我國大、小興安嶺和長白山地局部地區有這種沼澤。高位沼澤，它是沼澤發育的高級階段，其特點是：由於泥炭的不斷累積，泥炭層較厚，沼澤表面中部凸起，主要靠大氣降水補給，植物所需養分貧乏，沼澤中的泥炭蘚等貧營養植物為主，又稱貧營養型沼澤。

世界上大部分沼澤分布在寒溫帶，那裡大氣降水超過蒸發，地面低平，土壤透水性不良，有利於沼澤的產生。我國的沼澤，主要分布在大興安嶺、小興安嶺、長白山地、三江平原和四川省的若爾蓋高原等。大多數沼澤屬低位沼澤，中位沼澤較少，高位沼澤更少。我國有很多過濕地，土層嚴重潛育化，但無泥炭累積。根據這一特點，可以把我國沼澤劃分為泥炭沼澤和潛育沼澤兩大類。

淤泥

淤泥是天然含水 量很大，孔隙比大於1.5的一種軟土。多分布在海灣 湖沼或河灣中 水流緩慢的環境中。在有微生物參與作用的條件下形成近代沉積物， 富含有機物，通常呈灰黑色；力學強度低，壓縮性強。其抗震性能很差。 在強烈地震作用下，易引起建築物地基沉陷。

國內外淤泥堆肥技術現狀

前蘇聯傑尼索夫和A.維洛把蘊藏在地表附近的含有有機質的新近沉積的鬆軟粘土列為淤泥，其主要特徵是靜水或緩慢水流環境中沉積，細粒，含較多有機質，乾密度小，壓縮性高，強度極低。
我國海洋河湖眾多，有大量淤泥，為減小水運通航和生態環境壓力，疏浚河湖底部淤泥勢在必行。然而實踐表明，疏浚淤泥占地面積大，潛在二次污染風險。有效處理和利用淤泥，使之資源化是解決這一問題的關鍵。
縱觀國內外對疏浚淤泥的處理技術，淤泥有不同的分類標準。根據淤泥的污染程度，可將之分為污染淤泥和無污染淤泥兩類。
污染淤泥簡稱污泥。污泥的土地利用因投資少、能耗低、運行費用低、有機部分可轉化成土壤改良劑成分等優點，被認為是最有發展潛力的一種處置方式。據統計，世界上已開發國家對污泥處理的方式，45.3%為農用，38%為填埋， 10.5%為焚燒，6.0%為排海。美國、英國、法國、葡萄牙污泥土地利用量分別占33%，55%，50%，80%。日本成立了污泥利用指導委員會，指導污泥的合理利用。
我國污泥堆肥技術的套用起步較晚，但發展迅速。近20年來，山東淄博污水處理公司在褐土、潮土、棕壤和砂姜黑土中施用污泥提高了小麥、玉米的產量，無重金屬污染。西安利用污泥改善了花卉和樹木的成長效果，也無重金屬污染。此外，北京、天津、廣州、大連、徐州、秦皇島、唐山、鄭州、南陽、瀋陽、哈爾濱等多個大中小城市正在使用城市污泥堆肥，使廢物資源化、減量化，既有經濟效益，又有社會效益。
吉林西部及鄰區近年嘗試污泥堆肥以改良土壤技術。申俊峰用粉煤灰、水庫淤積物和污水沉澱物改良砂質貧瘩土壤試驗，發現三廢可促進植物速生，且養分長效緩釋對土壤有持續改良作用。劉純甫用脫水污泥改良松嫩鹽鹼地的試驗發現，脫水污泥以體積比 50%投加，可以使土壤有機質質量含量提高6倍，鹼解氮提高5倍，速效磷提高10倍，速效鉀提高39%；土壤鹼化度、土壤鈉吸附比均有所降低。李霞分析了瀋陽市城市污泥在科爾沁沙地改良中的套用及風險，得出瀋陽市污泥中Zn、四環素、磺胺類、大環內醋類和喳諾酮類抗生素較高，存在污染風險；但是污泥pH值比較穩定，有機質、總磷及總鉀含量較高，與農家肥相比有較好的土地利用價值，用於退化土壤改良潛力很大。

影響污泥堆肥技術發展的因素主要是重金屬 （Cd、 Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等）和有機污染物質（聚氯化聯苯PCB、多環芳烴PAH）所造成的環境風險。我國研究發現，施用適量污泥後，土壤有機質的含量、結構性質，水力學性質及其化學性質得到明顯改善，對農業生產起了積極的作用，污泥完全可以作為土壤肥料或土壤改良劑適用於農林地，而對於有機質含量很低的土壤更有重要的現實意義，但禁止長期大量施用，尤其是未經堆肥的生物污泥。污泥堆肥所造成的環境效應，國外研究結果顯示污泥堆肥造成的環境風險是可以評估的，保護土地環境的方案是可以制定的。所以，污泥堆肥技術必將會得到廣泛的推廣套用。

目前，我國污泥堆肥風險評估技術略遜於已開發國家，淤泥尚無穩定合理的出路。但是將雜質較少，富營養化河段的無污染淤泥進行土壤改良的技術已經開始推廣，增加土壤肥力的效果顯著。遠離城市的湖底淤泥，受人類工業活動影響較小，污染程度很輕，用作三化土地的堆肥劑，相比城市污泥而言安全性高，投資成本小，可達到純綠色生態環境目標。因地制宜地探討淤泥開採利用技術，不僅有利於疏浚河湖，淨化水質和生態環境，而且可以化害為利，促進區域經濟的發展。

西部河湖淤泥堆肥前景初探

作為湖體水土及各種營養物質的匯聚體，湖泊底泥既是流失的土地，也是改良退化土壤的稀缺資源。吉林西部湖泊眾多，淤泥儲量可觀（確切儲量需進行科學評估）；而且重工業少，污染程度小，水質優良，生態風險等級較低。但近百年來，人類活動造成湖泊萎縮、沙鹼退化土地點綴其間，退化土壤函待改良。
國內外湖底污泥科學堆肥已經初見成效，無污染淤泥的科學堆肥技術更容易推廣。相比污泥，吉林西部污染很小的河湖底泥用於改良退化土地，投資成本小，收益高，生態效果將更理想。風沙土質地鬆散，毛細管作用微弱，一般在10一20cm以下能保持濕潤狀態。將表層20cm以內的風沙土用湖底底泥堆肥，一方面增加粘土組分、改善風沙土的鬆散性，另一方面可以增加有機質等養分，如果推行之，必定能取得很好的生態效益。鹽鹼土主要分布在本區低洼內澇地上，透水性能很差，將其附近的風沙土與之混合，配以河湖底泥的科學堆肥技術，既可以改善養分條件又可以增加鹽鹼土中的粉細砂成分，增加孔隙度，在一定程度上也可以得到改善。
因此，把吉林西部河湖底泥作為新的資源加以研究套用，不僅具有很強的可行性，而且也具有非常明顯的緊迫性。因為洪水資源化管理以後，湖泊淤塞的大量底泥必成為影響河湖蓄滯洪水能力的重要障礙。如果把淤泥進行資源化利用，這種“障礙”勢必一躍而成“黑金”，在疏通水利航運、增強湖泊蓄滯防洪能力的同時，帶來的是土地生產力的復甦，綠色農業的發展。
但是，河湖泡沼底泥是非均質的，其有機質和細粒沉積物的含量，在垂向上與氣候和人類的擾動有關，平面上與物源體系、盆地類型和沉積相展布等有關。要想科學、高效的清淤改土，就必須對底泥的組成、含量以及時空展布進行定量的刻畫。這就需要地質學界運用地質學、構造學、沉積學、礦物學、地球化學、生態學及環境學的原理和方法，搞清底泥的時空展布特徵、形成機制和控制因素，對湖沼底泥進行科學分析和評價，從而有效服務於農業。因此，可以說這是吉林西部發展高效生態農業的新思路，它必將帶動起當地的加工業、服務業的發展，從而成為推動當地經濟的紐帶。

沼澤淤泥質土地隧道施工經驗

在沼澤淤泥質土地質段施工過程中，雖然採取了井點降水措施，但土體含水量一直居高不下，土體穩定性依然很差，多次出現局部塌方，給施工帶來了極大困難。此外，對支護沉降量預估不足，導致初期支護局部出現侵限現象，處理過程也極為繁雜和危險；調整施工工藝後，機械設備配置的不盡合理，淤泥質土隧道洞內複雜的施工條件，都對隧道進度造成了一定延誤。K143 + 230~K143 +330沼澤淤泥質土地質段，施工時間近4個月，施工進度極為緩慢，但在專家的指導下，經過施工人員的努力，克服了種種不利因素，最終順利完成了該段工程施工，為隧道下一步施工打下了堅實的基礎。