環(huán)保理念下的港口航道疏浚工程措施

李大鵬

天津港（集團）有限公司 天津 300456

1 河道疏浚施工設備選擇

絞吸式挖泥船施工方法利用吸水管前端圍繞吸水管裝在船前的絞刀的旋轉運動，將河底泥沙進行切割和攪動，在經(jīng)吸泥管將絞起的泥沙物料進行泥水混合，形成泥漿，借助船上離心泵產(chǎn)生的強大的泵力使泥漿沿著吸泥管進入泥泵吸入端，經(jīng)全封閉管道將泥沙物料輸送至堆積場。絞吸式挖泥船具有挖泥、運泥和卸泥自行獨立完成的施工特點，適合土質為沙壤土，淤泥，松散軟塑黏土的內河、湖泊航道浚深。鏟斗式挖泥船其工作機構與反向鏟、正向鏟挖土機類似。是一種非自航的單斗式挖泥船，開挖時，將斗橋的下端放入水下一定的深度，使之與疏浚土層相接觸。然后在上導輪驅動下使斗鏈連續(xù)運轉，帶動斗鏈上的斗泥，挖泥后裝入，再隨斗鏈的轉動提升出水面，并傳送至塔頂部，經(jīng)過上導輪改變方向后，斗內的泥沙在自身的重力下，倒入斗塔中的泥井。最后泥沙經(jīng)過溜泥槽排出挖泥船的船舷外的泥駁船上的泥箱內。泥箱裝滿后，由泥駁船運輸泥箱到汽車吊停放部位卸泥，泥駁船運輸泥箱到岸邊停放汽車吊部位后，由汽車吊吊運泥箱將泥卸入泥漿車內，由泥漿車在路上運輸淤泥到下游棄土場進行堆放，易產(chǎn)生的運輸二次污染。可用于狹小水域、港池、碼頭泊位，清理圍墾和排除水下障礙等。適用挖卵石、碎石、大小塊石、硬粘土、珊瑚礁、粗砂及膠結緊密的混合物，以及風化巖和炸后的巖石等。從施工流程比較來說，絞吸式清淤是一個挖泥、運泥、卸泥一體化施工的過程，可以一次連續(xù)完成，是一種效率高、成本低的挖泥船，是良好的水下挖掘機械，能有效清除污染源且不破壞何地原狀土，對施工區(qū)周圍水體影響小，輸送系統(tǒng)采用長距離全封閉的管道輸送技術，杜絕了常規(guī)清淤中產(chǎn)生的運輸二次污染。而鏟斗式清淤成本較高，工效較低，尤其是將淤泥從泥駁船中上船效率較低。比起鏟斗式清淤更簡單，相對施工環(huán)境影響較小[1]。

2 環(huán)保理念下港口航道疏浚泥土處理工程措施

2.1 泥土處理工程

泥土處理是整個港口疏浚工程施工方案設計的核心部分。合理的疏浚泥土處理方案不僅有助于節(jié)約工程成本，還能從根源上提升工程效率，且符合環(huán)保理念要求。疏浚泥土的特點在于含水量和孔隙比都比較高，再加上這項工程對水體污染的潛在影響比較大。當前的技術手段下，主要通過海洋傾倒和吹填利用2 種方式進行處置。海洋傾倒是一種最簡單的泥土處理方案。顧名思義是直接將疏浚泥土倒入海洋當中，依靠海洋本身的吸納能力將泥土中的有害物質全部吸收。但是在環(huán)保理念下，這種處理方式雖然簡單，卻會帶來比較嚴重的海域污染，產(chǎn)生懸浮物，部分重金屬元素也會進入海域當中，導致非常嚴重的毒害效應，對生態(tài)環(huán)境甚至會產(chǎn)生某些不可逆的影響。而吹填綜合利用法則是將挖出的泥土利用排泥管、泥泵等設備輸送至水下淺灘區(qū)域進行填筑，采用物理方法或化學方法進行綜合規(guī)劃。這種方式的優(yōu)勢在于能夠發(fā)揮環(huán)境保護的功能，并且將這些材料轉化為建筑可用材料，在綜合利用的過程中避免疏浚土對航道再次產(chǎn)生淤積。但這種處理工程方法的技術要求比較高，可能會耗費更高的成本，在疏浚土處理技術未能有效規(guī)劃的前提下，也有對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生二次污染的風險。

2.2 環(huán)境保護方案

綜合考慮疏浚工程對環(huán)境造成的不利影響后，需要在方案設計環(huán)節(jié)進行針對性的環(huán)境保護。具體來看，由于疏浚土當中的懸浮物擴散對海洋環(huán)境造成的破壞程度比較大。因此，需合理設計作業(yè)時間，避免在海洋生物繁殖期或潮位較高的時期進行作業(yè)，在一定程度上可以起到保護海洋生態(tài)的效果。對于挖泥船產(chǎn)生的廢氣和廢渣，則安排專門的接收處理船展開集中處理，同時控制尾氣排放量和噪聲污染。環(huán)境保護方案的整體要求在于控制設備作業(yè)過程中的環(huán)境污染程度，必要時選擇某些環(huán)境設計優(yōu)化方案?？偠灾瑹o論采取怎樣的疏浚設備和疏浚工藝都要考慮各個環(huán)節(jié)對環(huán)境產(chǎn)生的不利影響，避免污染物的大幅度擴散。而挖掘作業(yè)對于底棲生物的破壞情況同樣嚴重，在條件允許的范圍內改變水動力條件，減少有毒有害污染物的排放，也可以避免對環(huán)境產(chǎn)生負面影響[2]。

2.3 污泥資源化利用

疏浚清淤工程產(chǎn)生大量底泥，疏浚底泥的合理處置不但可避免二次污染，還可產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。科研人員對污泥的資源化利用進行了多方探索，目前我國疏浚底泥的主要資源化途徑包括直接土地利用、堆肥發(fā)酵處理、制備建材型材與填方利用等。底泥資源化利用前應對底泥理化性質進行細致分析，合理選擇資源化途徑，以防污染轉移。含有PAM 的干化淤泥用于土壤改良與農(nóng)(林)作物種植前應進行有害單體被作物吸收的毒理性試驗，符合衛(wèi)生標準后才可應用；對重金屬污染底泥再利用前應進行修復處理。參照標準主要有GB4284—1984《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》與GB15618—1955《土壤環(huán)境標準》。針對底泥的資源化利用，學者開展了大量研究，而目前我國疏浚底泥資源化利用方式仍多為填方利用。原因如下：

（1）疏浚清淤工程多位于偏僻處，交通不便，若通過長距離運輸至制磚廠等進一步處理，往往建筑型材成本較高。

（2）底泥污染情況若不符合國家原材料標準，欲開展資源化須進行預處理，進一步提高了成本。

（3）脫水后疏浚底泥量仍較大，制備綠化土或建筑型材后需要有較大的市場消納。針對以上問題，研究人員對底泥的規(guī)?；倮眠M行了有益嘗試，如利用太湖與白洋淀疏浚土分別成功制備免燒磚等[3]。

3 結語

綜上所述，本次研究對港口疏浚工程施工進行了優(yōu)化和相關研究，并從環(huán)境保護的角度分析了設備應用和工藝選擇過程中需要考慮的因素，同時提出了處理方案和工程設計方法。在今后的工程實踐環(huán)節(jié)，需意識到港口疏浚對環(huán)境產(chǎn)生的污染和影響，提出針對性的環(huán)保方案，在施工前期準備、中期工程布置和后期方案驗證等多個階段確定最佳工作模式，提高工作質量，為我國港口疏浚行業(yè)提供技術支持。