底泥是湖泊水库的重要组成部分,能够反映湖泊水库演化的历史过程。水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题,因此调查和研究底泥中的污染物的含量及其分布特征,受污染底泥的处理处置问题成为目前的研究热点。本文采用原状土柱和人工湿地控制(生态滤池)试验与野外布点调查取样相结合的方法系统地研究了自洋淀地区底泥现状和污染程度及在芦苇生境下所发生的一系列转化和演变情况,并对芦苇对底泥的净化及受污染底泥易地无害化处理的机理进行了探讨。结果表明:①2004年6月通过对白洋淀21个点位采样分析的结果表明,底泥中氮含量为0.126～2.901g/kg、磷含量为0.429～1.082g/kg、有机质含量为4.170～47.320g/kg,具有一定的资源化利用价值。重金属元素Cu、Zn、Cd、Pb呈现出不同程度的污染现状,污染危害顺序为Cd>Pb>Zn>Cu。对淀区底泥重金属元素进行地累积指数和潜在生态危害评价,底泥中Cd、Pb分别表现为极强、轻微～中等的生态危害和极强、中度的污染程度。该地区底泥重金属综合污染指数为3.583,已属重度污染。多数地区为2种以上元素的复合污染。其污染现状主要呈现出以下特点:上游污染重于下游;0～10cm底泥层污染重于10～20cm底泥层;离排污口近则污染严重,村落密集、人口稠密的淀区则水质坏、重金属含量高;围拦养鱼甚密、养鸭养蟹多的地方污染会加剧。在21个采样点中,府河入淀口处的安新大桥、南刘庄、原唐河污水库同口污染较为严重。白洋淀底泥中含量较高的氮、磷、有机质使其具有农业利用的潜在价值,其利用的关键障碍性因子是重金属元素的污染,尤其是镉,其含量约为《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中二级标准(pH>7.5)的11.2倍,三级标准(pH>6.5)的7.0倍。但未超过《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)中的含量。②不同的土壤酸碱度、碳氮比和水分条件会给底泥中物质演变带来不同的影响。芦苇根系和特定的土壤环境能在一定程度上使重金属有效性降低,但这一现象在底泥刚与根系发生作用的几个月里并不明显。芦苇对底泥中重金属元素的吸收和积累及微生物活动是使底泥得到净化的主要途径。芦苇体内的重金属元素浓度可以达到土壤中有效态重金属浓度的几十倍到上千倍。芦苇各部分吸收能力地下部明显大于地上部,根系为各污染物大量聚集的部位。pH值低(PD)、C/N中(CZ)、水高(SG)处理有利于底泥的净化。pH值在7.0～7.5、C/N在10左右的土壤环境,较充足的灌水量可以使芦苇生长良好,获得较高生物量,使底泥得到净化。③生态滤池实验中,随着底泥用量的增加,芦苇的长势、生物量、株高等也增加。底泥用量大(3#池)则动态变化明显,在一年的时间里,尽管芦苇生长带走了一部分物质,但底泥内各元素含量变化并不明显,尤其是有效态重金属,只是略微有所下降。