底泥洗脫技術(shù)是針對(duì)底泥污染構(gòu)成和釋放特點(diǎn)研發(fā)的原創(chuàng)發(fā)明技術(shù)，是水體內(nèi)源污染治理和生境修復(fù)技術(shù)的重大創(chuàng)新，由雷克環(huán)境投資實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，已在全國(guó) 13 個(gè)省（直轄市）開(kāi)展工程應(yīng)用，創(chuàng)造了諸多成功案例。

海口龍珠灣

一、底泥洗脫技術(shù)背景和基本原理

底泥洗脫技術(shù)是中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院余增亮、馮慧云團(tuán)隊(duì)的原創(chuàng)發(fā)明技術(shù)，旨在以“淘洗”方式去除水體懸浮物，提高水體透明度，通過(guò)光合作用“喚醒沉睡的生命”，促進(jìn)沉水植物萌發(fā)和生長(zhǎng)，最終實(shí)現(xiàn)以太陽(yáng)能為驅(qū)動(dòng)力的生態(tài)完整性恢復(fù)。

底泥洗脫技術(shù)工藝流程

研究表明，內(nèi)源污染主要是底泥有機(jī)質(zhì)和水體懸浮態(tài)膠體“云團(tuán)”。底泥有機(jī)質(zhì)含量通常占5%～10%，重污染水體可達(dá)20%以上；通過(guò)生物地球化學(xué)作用，有機(jī)質(zhì)多與礦質(zhì)土粒形成較為穩(wěn)定的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體。底泥洗脫技術(shù)是在底部敞口、倒扣泥面的箱體內(nèi)，通過(guò)物理擾動(dòng)產(chǎn)生湍流，使膠體沉積物翻滾、碰撞、摩擦，無(wú)機(jī)顆粒重力沉降、原位覆蓋，上層膠體細(xì)顆粒隨水泵出，經(jīng)絮凝沉淀后外運(yùn)壓濾，絮凝分離后的清水回流河湖。

二、底泥洗脫技術(shù)在水環(huán)境治理領(lǐng)域創(chuàng)新意義

成功實(shí)現(xiàn)河湖內(nèi)源污染治理的有效治理、科學(xué)治理。水體透明度和水體深度比值是決定水生態(tài)能否恢復(fù)的關(guān)鍵指標(biāo)，透深比越大，生態(tài)恢復(fù)越易；透深比越小，生態(tài)恢復(fù)越難。底泥洗脫技術(shù)是清淤、疏浚、底泥固化等各種內(nèi)源治理方式中無(wú)二能夠有效去除膠體懸浮物，并在較短時(shí)間內(nèi)大幅提高水體透明度的技術(shù)，可成功實(shí)現(xiàn)河湖內(nèi)源污染治理的有效治理、 科學(xué)治理。

洗脫與清淤、疏浚比較示意圖

成功實(shí)現(xiàn)內(nèi)源污染削減與生境修復(fù)的技術(shù)耦合。國(guó)外文獻(xiàn)顯示，外源污染基本控制后，水生態(tài)自然恢復(fù)約需7～15年的時(shí)間。中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院選用北京涼水河洗脫前后底泥進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，洗脫后苦草種子萌發(fā)率達(dá)到45.4%，而洗脫前僅為8.8%。底泥洗脫技術(shù)改變了現(xiàn)行清淤疏浚、水質(zhì)凈化、植物種植“三步法”，節(jié)約了投資成本。

底泥洗脫前后苦草萌發(fā)率

成功實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)自組織功能的重啟與復(fù)原。水生態(tài)系統(tǒng)由非生物環(huán)境和生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者四部分組成，而沉水植物是水生態(tài)系統(tǒng)重要的初級(jí)生產(chǎn)者，是淡水生態(tài)系統(tǒng)的基石。底泥洗脫技術(shù)通過(guò)泥水共治、修復(fù)生境，創(chuàng)造適宜沉水植物萌發(fā)、生長(zhǎng)的有利條件，為重啟水生態(tài)系統(tǒng)自組織功能、促進(jìn)生態(tài)完整性恢復(fù)提供了“生態(tài)密碼”。

三、底泥洗脫暨生境技術(shù)典型應(yīng)用案例

底泥洗脫技術(shù)研發(fā)以來(lái)，先后應(yīng)用于河北北戴河濕地公園、北京涼水河、山東日照瀉湖、深圳福田河、安徽安慶“兩湖三河”、云南玉溪市杞麓湖等污染水體治理。

1.北京市涼水河水質(zhì)改善暨生態(tài)自然恢復(fù)項(xiàng)目

涼水河是北京城南主要排洪河流，曾經(jīng)因污染沉積水體黑臭。2017年開(kāi)始，北京市水務(wù)局采用底泥洗脫技術(shù)治理內(nèi)源污染，取得顯著成效。施工后底泥有機(jī)質(zhì)、全磷、全氮去除率分別為78.33%、82.16%、88.4%，沉水植物自然萌發(fā)生長(zhǎng)，植被面積占水面70%以上，下游水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到地表Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)由污染水體向健康草型清水穩(wěn)態(tài)水體轉(zhuǎn)變。2018年北京市涼水河水質(zhì)改善暨生態(tài)自然恢復(fù)項(xiàng)目榮獲“北京市水利學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”，2020年涼水河（經(jīng)開(kāi)區(qū)段）入選全國(guó)首批17個(gè)級(jí)河湖示范段，基于底泥洗脫技術(shù)的涼水河內(nèi)源治理暨生態(tài)恢復(fù)技術(shù)創(chuàng)新與示范成果榮獲2020年度大禹水利科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。

北京涼水河治理前

北京涼水河治理后 

2.安徽省安慶市“兩湖三河”生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目

安慶市西小湖、東大湖、順安河、康熙河、新河“兩湖三河”是安慶城區(qū)連通水系，治理前由于底泥沉積污染物在厭氧作用下加速釋放，同時(shí)疊加引江濟(jì)湖帶來(lái)的輸入性污染，致使水體氮磷值急劇升高，藻華頻發(fā)，異味刺鼻，群眾反映強(qiáng)烈。安慶市著力強(qiáng)化城市河湖行洪功能、生態(tài)功能、景觀功能，采用底泥洗脫技術(shù)削減沉積污染，改善水體生境，促進(jìn)生態(tài)恢復(fù)，水體透明度明顯提升，水質(zhì)主要指標(biāo)達(dá)到或接近地表Ⅳ類(lèi)水，尤其是生態(tài)恢復(fù)區(qū)水體透明度達(dá)到80cm，比生態(tài)恢復(fù)區(qū)外圍水域透明度高20cm以上。

安慶西小湖治理前

安慶西小湖治理后

3.云南省玉溪市杞麓湖水質(zhì)提升示范項(xiàng)目

杞麓湖是云南省九大高原湖泊之一，屬珠江流域西江水系。近年來(lái)，受經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)和湖泊自然演化的影響，湖泊富營(yíng)養(yǎng)化日趨加重，以沉水植物為主要標(biāo)志的水生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化，湖區(qū)底泥污染嚴(yán)重，大量懸浮態(tài)膠體細(xì)顆粒影響水體透明度，成為制約沉水植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。通過(guò)底泥洗脫試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)，著力去除底泥有機(jī)質(zhì)和水體懸浮物，49天移除細(xì)顆粒污泥1283.5t，示范區(qū)水體透明度比外圍提升2倍以上，為下一步沉水植物的自然恢復(fù)及開(kāi)展人工種植創(chuàng)造了良好的水體生境，也為全湖水生態(tài)系統(tǒng)完整性恢復(fù)打造了樣板。

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