底泥是水生态系统中物质交换和能流循环的中枢。然而，由于大量的废水、污水排入水体，其携带的污染物（重金属、难降解有机物等）和营养物（氮、磷等）不断积累于底泥中，使之成为了一个潜在而又巨大的内污染源。

因此，底泥中富含大量的营养物质，同时它又是多种污染物的蓄积库，它所积累的污染物质可作为二次污染源直接或间接对底栖生物或上覆水生物产生毒害作用，并通过生物富集等过程，进入食物链影响人体健康

河湖底泥处理处置是治理河湖的重要措施。随着我国生态文明建设目标的提出和相关法律法规的不断完善，将河湖底泥进行无害化处理和资源化综合利用是今后必然的选择。

1、 河道底泥的特性

（1）河湖底泥的一般特征

河湖底泥的组成范围变化较大，可以由纯矿物组成，也可以由有机物为主组成。

底泥中的矿物成分以石英和黏土矿物为主，由于受各种因素的影响，使得底泥中的矿物成分比较复杂，而且还有很多含有重金属元素的化合物存在。

底泥从垂直方向根据污染程度一般分为污染底泥层、污染过渡层和矿化沉积层。

污染底泥层是污染最为严重的一层，在有机质及营养盐严重污染地区，该层颜色为黑色至深黑色，其上部为稀浆状，下部呈流塑状，有臭味，该层沉积年代新，为近年来人类活动的产物，是河湖内源污染物的主要蓄积库。

污染过渡层的污染程度污染相对较强。

矿化沉积层是底泥经过长时间分解、沉积和固化，质地较密实，一般无异味。

（2）河湖底层特性

河湖底泥具有集中、量大、污染成分复杂、含水量高、颗粒细、可塑性高、结合力强、收缩率大等特性。疏浚底泥含水率通常高达90%以上，流动性极强，运输和后续利用十分困难，合理、高效的处理河湖底泥十分必要。

河道底泥中的主要污染物质可以分为：a）营养物资，包括氮磷化合物；b）大量有机物，如碳水化合物，包括油和油脂；c）重金属，包括Mn、Pb、Cd、Zn、Hg、Cr、Cu等；d）非金属As、Se等。

2、底泥与水体的关系

       当废水和污染物进入水体后，随即产生两个相互关联的过程：一是水体自净过程，二是水体污染的过程，其中底泥起着重要作用。

首先，当河道自身的净化能力范围之内没有受到污染时，底泥此时作为“汇”，即此时水体中的大量污染物会沉积汇聚到底泥中，或称为“吸附效应”，也即水体的自净过程；

其次，当河道已经受到较严重的污染，超过自身的净化能力范围时，此时水体溶解氧较低时，流入废水中的有机物腐烂分解，加重了水体负担，使水体溶解氧更低，水质更差，底泥混合层中的颗粒等分解营养盐释放，进入底泥间隙，然后再从间隙水不断地向上覆水释放营养盐和有物污染物从而更加了水体的污染程度，此时底泥作为“源”，即底泥中的营养盐此时会源源不断的从底向上覆水中释放，又称“释放效应”。

无论是上覆水和底泥沉积物之间或者是底泥沉积物和间隙水之间，都涉及到污染物在沉积物颗粒物相和水相之间的分配平衡过程即吸附-释放。

因此，不仅水体性质决定着底泥的理化性质，水体的演变也决定着沉积物的演变，而且底泥营养盐的释放又影响着水体水质的变化，即一方面水体水质恶化是底泥污染直接原因，另一方面污染底泥也是水体潜在的污染源。

3、底泥污染危害

    污染底泥危害可分为有机物污染、营养元素污染及重金属污染。  

       （1） 有机物污染

在城乡中小河道中，河流表层底泥有机污染物的污染程度与沿岸工业和居民生活排污密切相关。大量工业原料及农药的使用，使得有毒化合物通过各种渠道被排放到环境当中，这其中有大部分是有机污染物，通过大气沉降、降雨、地表径流、工厂排放等方式进入水体，这些进入水体中的有机污染物在水相和底泥之间进行分配，并逐渐在底泥中大量蓄积。

（2）营养元素污染

自然水体中磷的含量常比氮少，通常认为水域中磷和氮的恰当比例1:8或1:10。一般认为氮含量高出0.2mg/L，磷含量高出0.02mg/L的水体己处于富营养化状态。

水生植物的生长繁殖主要取决于水体中N、P两种限制性因子的含量。由各种途径进入水体的N、P等营养元素，相当一部分沉积到底泥中。水体中水生植物的生长会吸收和吸附部分营养物质，其余大部分仍与水体保持动态平衡。当水体外源污染源得到一定控制后，N、P则主要来自底泥的释放，严重时可造成水体富营养化。

N、P等营养盐的大量释放易造成水体营养盐浓度短时间内大量升高，水体藻类大量繁殖，在温度较高季节造成水体富营养化；水体营养化，鱼类及其它水生生生物大量死亡。

（3）重金属污染

河流、湖泊底泥中的重金属主要的来自于生活污水和工业废水的流入，其次为来自于河流、湖泊周围土壤侵蚀和岩石的风化。

大多数河道尤其是城市居住群周围的河道底泥中重金属含量超过当地土壤环境背景值。重金属具有生物链富集效应，这不仅破坏了湖泊的生态环境，还危害到水生生物和人类健康。

重金属进入水体之后，由于各种物理和化学的作用，最终进入底泥，当水体环境发生变化时，沉积物又会发生可逆过程，底泥中的重金属会再次释放，发生这种过程的原因就是重金属在底泥中有不同的化学形态，条件改变时不同形态的重金属会分解释放，不同重金属形态对生物的毒性存在很大差异，水的矿化度和硬度增加。