一种盐碱地淤泥就地消纳方法

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，特别涉及一种盐碱地淤泥就地消纳方法。

背景技术

滨海地区淤泥处置是沿海城市开发中的难题，这些淤泥不仅给沿海城市生态环境带来了压力，也给地块开发绿化种植带来了困难。目前，对于滨海地区淤泥主要采用疏浚和外运处理等方式，另又需大量外购回填绿化种植土，这些方法不仅成本高，而且可能造成二次污染。因此，开发一种简便、高效、环保的淤泥就地消纳处理方法，为动植物多样性提供多样化生境、减少淤泥中重金属含量、节约成本，改善滨海生态环境具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种盐碱地淤泥就地消纳方法，以在盐碱地建设中有效消纳淤泥，降低运输及置换土壤的成本，改善滨海盐碱地的生态环境。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：

一种盐碱地淤泥就地消纳方法，其包括如下步骤：

S1.采样分析：对建设范围内需要开挖的盐碱地进行垂直方向不同标高或/和水平方向不同区域的淤泥土采样分析,得到不同标高或/和不同区域淤泥土的物化参数，将其划分为多个土层分层块；

S2.开挖堆放：预先对盐碱地的周围场地进行分区域，各区域与盐碱地的土层分层块相对应，按土层分层块所在区域范围进行分层开挖淤泥土，每一层开挖的淤泥土堆放于预先设置的区域上；

S3.脱水处理：将开挖出的淤泥土进行脱水处理，使其含水率低于30％；

S4.就地消纳：将脱水处理后的淤泥土进行分类就地消纳；至少部分淤泥土分层回填至开挖的盐碱地上。

优选的，步骤S1中，设定物化参数的梯级范围，对相同梯级范围物化参数的淤泥土层进行拼合，得到多个土层分层块。淤泥土的物化参数包括：pH值、有机质、含盐量、总氮、总磷、总铜、总锌、总镉、总铅、总铬、总镍的含量、土壤的含水量、土壤颗粒尺寸中的一个或多个。

优选的，淤泥土的物化参数为PH值，设定pH值的梯级范围至少包括三个：第一梯级为pH值小于6.5，第二梯级为pH值为6.5～7.5，第三梯级为pH值为大于7.5。步骤S4中，将脱水处理后的淤泥土再次采集其物化参数，按照pH值的梯级范围进行分类，将第二梯级的淤泥土用于绿化种植，将第一梯级的淤泥土和第三梯级的淤泥土用于回填,或者将第一梯级的淤泥土和第三梯级的淤泥土进行pH值调节改良后用于绿化种植。

优选的，淤泥土进行pH值调节改良的方法为：掺入不同比例的常规种植土和/或有机肥料进行淤泥土改良，有机肥料包括：动物粪便、植物腐熟物或者枝叶粉碎物、生物质废弃物至少其中之一。

优选的，淤泥土的物化参数为开挖时的初始含水率，设定初始含水率的梯级范围至少包括两个：第一梯级为含水率在30％以上的淤泥土，第二梯级为含水率低于30％的淤泥土。步骤S4中，将第一梯级的淤泥土回填至最底层，将第二梯级的淤泥土回填至第一梯级的淤泥土上方。

优选的，沿垂直方向将第二梯级的淤泥土的回填区域划分为不同标高的回填层，将第二梯级的淤泥土分层回填至回填层。

优选的，步骤S3中，脱水处理的方法包括以下步骤：

S31.在区域范围内预埋一组排水管，排水管的前端包裹防止碎石进入排水管的过滤层，将排水管的后端连接至排水沟，排水管设置大于0.5％的坡度；

S32.铺设碎石层，碎石层厚度300～500mm，使排水管位于碎石层底部；

S33.在碎石层上铺设一层或多层土工布；

S34.在土工布上方堆放开挖出来的淤泥土；

S35.使淤泥土堆放晾晒一段时间，直至使其含水率低于30％。

优选的，将脱水处理后的淤泥土分层回填至开挖的盐碱地上的步骤为：

S41.将回填区域划分为渠道区、若干硬质铺装区及若干绿化种植区；

S42.在硬质铺装区及绿化种植区的底层分层回填处理后的淤泥土，每一层回填后，进行碾压；

S43.硬质铺装区在回填的淤泥土上进行硬质铺装层施工，绿化种植区在回填的淤泥土回填种植土，并进行绿化种植。

优选的，步骤S43中，在绿化种植区回填的淤泥土上先铺设隔盐层，后回填种槙土，并进行绿化种植；

隔盐层包括：铺设在回填的淤泥土上的碎石层或者中粗砂层，铺设在碎石层或者中粗砂层上的土工布层。

优选的，碎石层或者中粗砂层的厚度为150～200mm。

优选的，硬质铺装区中，至少分层碾压回填淤泥土至铺装完成面下80cm。绿化种植区中，回填淤泥土至完成面下30cm～150cm。

采用上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明的盐碱地淤泥就地消纳方法通过对现状盐碱地进行采样分析、开挖堆放、脱水处理和就地消纳，使得在盐碱地建设中能够有效消纳淤泥，降低运输及置换土壤的成本，同时提高土壤的肥力，从而改善滨海盐碱地的生态环境，有着良好的经济效益和生态效益。

附图说明

图1为本发明的盐碱地淤泥就地消纳方法的流程图。

图2为图1中硬质铺装场地淤泥土回填标高控制示意图。

图3为采用图1方法进行开挖及回填的盐碱地断面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

结合图1，本发明的盐碱地淤泥就地消纳方法包括如下步骤：

S1.采样分析：

对建设范围内需要开挖的盐碱地进行垂直方向不同标高或/和水平方向不同区域的淤泥土采样分析,得到不同标高或/和不同区域淤泥土的物化参数，将其划分为多个土层分层块。

S2.开挖堆放：

预先对盐碱地的周围场地进行分区域，各区域与盐碱地的土层分层块相对应，按土层分层块所在区域范围进行分层开挖淤泥土，每一层开挖的淤泥土堆放于预先设置的区域上。

S3.脱水处理：将开挖出的淤泥土进行脱水处理，使其含水率低于30％。

S4.就地消纳：将脱水处理后的淤泥土进行分类就地消纳；至少部分淤泥土分层回填至开挖的盐碱地上。

其中，步骤S1中，设定物化参数的梯级范围，对相同梯级范围物化参数的淤泥土层进行拼合，得到多个土层分层块。淤泥土的物化参数包括：pH值、有机质、含盐量、总氮、总磷、总铜、总锌、总镉、总铅、总铬、总镍的含量、土壤的含水量、土壤颗粒尺寸中的一个或多个。根据采样分析的各类指标数据，与《绿化种植土壤》(CJ/T340-2016)要求的指标进行比较，其结果用于指导淤泥处理方法。

步骤S3中，脱水处理的方法包括以下步骤：

S31.在区域范围内预埋一组排水管，排水管的前端包裹防止碎石进入排水管的过滤层，将排水管的后端连接至排水沟，排水管设置大于0.5％的坡度。

S32.铺设碎石层，碎石层厚度300～500mm，使排水管位于碎石层底部。

S33.在碎石层上铺设一层或多层土工布，土工布可按照100g/m

S34.在土工布上方堆放开挖出来的淤泥土。

S35.使淤泥土堆放晾晒一段时间，直至使其含水率低于30％。

通过此方法，可以达到快速进行排水的效果，缩短了淤泥自然晾晒的时间，晾晒后的土体含水量达到20％左右较为合适，满足回填造地的要求。

步骤S4中，将脱水处理后的淤泥土分层回填至开挖的盐碱地上的步骤为：

S41.将回填区域划分为渠道区、若干硬质铺装区及若干绿化种植区。

S42.在硬质铺装区及绿化种植区的底层分层回填处理后的淤泥土，每一层回填后，进行碾压。硬质铺装区中，至少分层碾压回填淤泥土至铺装完成面下80cm。绿化种植场地中，回填淤泥土至完成面下30cm～150cm。

S43.硬质铺装区在回填的淤泥土上进行硬质铺装层施工，绿化种植区在回填的淤泥土回填种植土，并进行绿化种植。

例如图2所示的硬质铺装区，如园路、广场用地。设计场地回填淤泥分界线2的下方是原状土体1，原状土体1上方是回填的淤泥土3、淤泥土3的上方铺设有碎石层或者路基土4，碎石层或者路基土4的上方铺设硬质铺装结构层5、硬质铺装结构层5上方铺设硬质铺装面层6。碎石层或者路基土4要求压实度至少能够达到90％，厚度能够保证在50cm以上。

如果地下水位低，且临海，易在种植土壤的毛细现象作用下产生反盐，造成土壤盐碱度提高，影响植物生长，需要考虑增设隔盐层。在绿化种植区回填的淤泥土上先铺设隔盐层，后回填种植土，并进行绿化种植。该隔盐层包括：铺设在回填的淤泥土上的碎石层或者中粗砂层，铺设在碎石层或者中粗砂层上的土工布层。碎石层或者中粗砂层的厚度为150～200mm，土工布层可选用200g/m

应根据植被相应的生态习性和生理特性进行适地适树科学种植。通过测定的pH值、含盐量等检测结果，选用适合不同区域和土壤理化性质的植物品种，如在临水边区域或者生态岛区域，选择芦苇、南方碱蓬等植物品种，既能耐盐碱，又能大量吸收淤泥土中的重金属，减少淤泥土中重金属含量。可根据实际情况营造生态岛，高于平均潮水位的区域种植南方碱蓬，可以为鸟类、生物等提供栖息地，为动植物多样性提供多样化生境。

优选采用pH值作为淤泥土的物化参数，对土壤的pH值检测采用土壤原位pH计。设定pH值的梯级范围至少包括三个：第一梯级为pH值小于6.5，第二梯级为pH值为6.5～7.5，第三梯级为pH值为大于7.5。可按照淤泥土的pH值的梯级范围对淤泥土进行分类，以确定淤泥土如何用于绿化种植，将脱水处理后的淤泥土再次采集其物化参数，将第二梯级的淤泥土用于绿化种植，将第一梯级的淤泥土和第三梯级的淤泥土用于回填,或者将第一梯级的淤泥土和第三梯级的淤泥土进行pH值调节改良后用于绿化种植。对于第三梯级的淤泥土其一可用于红树林或者耐盐碱植物的种植用土，其二可用于营造滩涂或者生态岛。

淤泥土进行pH值调节改良的方法为：掺入不同比例的常规种植土和/或有机肥料进行淤泥土改良，该有机肥料包括：动物粪便、植物腐熟物或者枝叶粉碎物、生物质废弃物至少其中之一。

将回填淤泥土时，采用开挖时的初始含水率作为淤泥土的物化参数，设定初始含水率的梯级范围至少包括两个：第一梯级为含水率在30％以上的淤泥土，第二梯级为含水率低于30％的淤泥土。将第一梯级的淤泥土回填至最底层，将第二梯级的淤泥土回填至第一梯级的淤泥土上方。回填第二梯级的淤泥土时，先沿垂直方向将第二梯级的淤泥土的回填区域划分为不同标高的回填层，将第二梯级的淤泥土分层回填至回填层。

如图3所示，A层～D层为原场地根据采样分析结果进行分层，A层开挖线、B层开挖线、C层开挖线为A层～D层土层的开挖分界线。开挖线交接线为设计断面与盐碱地的开挖交接处。回填开挖土A层回填第一梯级的淤泥土，回填开挖土A层上方的区域为第二梯级的淤泥土的回填区域，将该回填区域从上至下划分为不同标高的回填层：回填开挖土B层、回填开挖土C层、回填开挖土D层，第二梯级的淤泥土分层回填至对应的回填层。回填种植土为回填外购种植土或淤泥土改良的种植土。绿化种植场地、硬质铺装场地、硬质护岸，渠道为根据设计图纸分布的不同功能区域。其中绿化种植场地可为微地形、生态岛，渠道可为临海区域，硬质护岸可为自然驳岸。

本发明的盐碱地淤泥就地消纳方法具有以下优点：

1、实施方法简便、高效。

2、降低成本：实现了淤泥的就地消纳，降低了外运处理成本。通过回填淤泥土来代替异地客土回填，节约换填土成本。

3、减少二次污染：通过预处理步骤减少淤泥外运处置过程中对环境造成的二次污染。

4、无害化：通过物理方法对淤泥进行处理，实现了淤泥的减量化和无害化处理。

5、优化资源配置：将原本可能被丢弃或处置不当的淤泥转化为可利用的营养土，变成为供植物良好的土壤资源，优化了资源配置。

6、改善土壤质量：通过晾晒、自然雨水淋洗处理后的淤泥与适量的种植土及有机肥料混合，形成新的营养土，提高了土壤的有机质含量和透气性，有利于植物的生长。

7、提高土壤肥力：该方法提高盐碱地建设绿化用地内土壤的肥力，有效促进植物生长。

8、促进生态平衡：有助于改善盐碱地生态环境，提高了生态系统的稳定性。

9、减少重金属含量：通过选择芦苇、南方碱蓬等植物来吸收重金属，能有效减少淤泥中的重金属含量，减少重金属污泥水资源和土壤资源。

10、植物多样化：丰富建设用地绿化品种选择，丰富绿化植被景观。

11、生境多样化：通过生态岛为动植物多样性提供多样化栖息生境。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。