用于沉積物原位修復(fù)的活性覆蓋方法
【專利摘要】用于沉積物原位修復(fù)的活性覆蓋方法，它涉及一種對(duì)受污染沉積物進(jìn)行原位修復(fù)的活性覆蓋方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的原位覆蓋技術(shù)覆蓋厚，導(dǎo)致對(duì)于復(fù)合污染處理能力較弱的技術(shù)問(wèn)題。本方法如下：將預(yù)處理過(guò)的水鐵礦粉均勻撒入水體覆蓋到水體底部的沉積物上；將預(yù)處理過(guò)的方解石砂均勻撒入水體覆蓋到水鐵礦粉層上；將預(yù)處理過(guò)的土工布沉入水體底部均勻覆蓋到方解石砂層上；將預(yù)處理過(guò)的當(dāng)?shù)睾由尘鶆蛉鋈胨w覆蓋到土工布上。本發(fā)明使用的水鐵礦、方解石和當(dāng)?shù)睾由扯际翘烊徊牧?，易于獲取，成本低廉；土工布無(wú)污染，成本低廉，因此本方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)、可行。本發(fā)明屬于沉積物原位修復(fù)的領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】用于沉積物原位修復(fù)的活性覆蓋方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)受污染沉積物進(jìn)行原位修復(fù)的活性覆蓋方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水體富營(yíng)養(yǎng)化治理必須削減內(nèi)源營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放，國(guó)內(nèi)外污染沉積物控制技術(shù)主要有原位處理技術(shù)和異位處理技術(shù)兩大類(lèi)。其中，原位覆蓋技術(shù)的原理是利用物理、化學(xué)或生物的方法在受污染沉積物表面覆蓋一層或多層材料，使沉積物與水體隔開(kāi)，從而阻止污染物向水體中釋放。
[0003]原位覆蓋技術(shù)發(fā)展至今，經(jīng)歷了天然材料、改性粘土材料和活性材料3個(gè)階段。作為一種新興的沉積物修復(fù)技術(shù)，活性原位覆蓋與傳統(tǒng)的受控自然恢復(fù)和異位治理技術(shù)相比，與具有經(jīng)濟(jì)成本低、控制效果好、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用潛力巨大，也是富營(yíng)養(yǎng)化水體治理領(lǐng)域今后發(fā)展方向之一?，F(xiàn)有的原位覆蓋技術(shù)大都針對(duì)某類(lèi)污染物使用對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)活性材料，為了達(dá)到有效阻隔目的往往覆蓋得很厚，因此一般存在以下不足:1)處理的選擇性較強(qiáng)，對(duì)于復(fù)合污染處理能力較弱；2)風(fēng)浪等水力擾動(dòng)可能破壞覆蓋層；3)非本地覆蓋材料對(duì)底棲生物的影響；4)減少水體的有效庫(kù)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的原位覆蓋技術(shù)對(duì)復(fù)合污染處理能力較弱、易受破壞、環(huán)境不夠友好且減少有效庫(kù)容的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種用于沉積物原位修復(fù)的活性覆
蓋方法。
[0005]用于沉積物原位修復(fù)的活性覆蓋方法如下:
[0006]一、原位覆蓋材料的選取:選取水鐵礦、方解石、土工布和當(dāng)?shù)睾由常?br> [0007]二、原位覆蓋材料的預(yù)處理:水鐵礦經(jīng)粉碎后過(guò)200目篩，洗凈備用；方解石經(jīng)粉碎后過(guò)40目篩，洗凈備用；土工布洗凈備用；當(dāng)?shù)睾由诚磧魝溆茫?br> [0008]三、將步驟二預(yù)處理過(guò)的水鐵礦粉均勻撒入水體覆蓋到水體底部的沉積物上，覆蓋到沉積物上的水鐵礦粉層平均厚度為5mm ；
[0009]四、將步驟二預(yù)處理過(guò)的方解石砂均勻撒入水體覆蓋到水鐵礦粉層上，覆蓋到水鐵礦粉層上的方解石砂層平均厚度為IOmm ；
[0010]五、將步驟二預(yù)處理過(guò)的土工布沉入水體底部，均勻覆蓋到方解石砂層上；
[0011]六、將步驟二預(yù)處理過(guò)的當(dāng)?shù)睾由尘鶆蛉鋈胨w覆蓋到土工布上，覆蓋到土工布上的當(dāng)?shù)睾由硨悠骄穸葹?0mm。
[0012]步驟一中所述土工布是滌綸無(wú)紡布。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]1)由于水鐵礦對(duì)多種陽(yáng)離子、陰離子都表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附能力，因此，作為一種活性薄層材料，除了吸附磷酸根外，對(duì)砷、鉛、鋅、銅、鎘等重金屬有有機(jī)酸等有機(jī)物都有很強(qiáng)的吸附容量；方解石對(duì)磷酸根的沉淀會(huì)形成穩(wěn)定無(wú)毒的磷酸鹽。這兩種活性材料可同時(shí)吸附和沉淀顯著降低多種溶解性污染物由沉積物向水體的遷移速率；
[0015]2) 土工布具有較高強(qiáng)度、高滲透性、耐腐蝕、耐老化等優(yōu)點(diǎn)，可以固定受污染沉積物，降低水力作用對(duì)覆蓋層的侵蝕，延長(zhǎng)使用壽命；
[0016]3)當(dāng)?shù)睾由车母采w具有生態(tài)友好的特點(diǎn)，適宜于底棲生物群落的重建和恢復(fù)； [0017]4) 4層復(fù)合設(shè)計(jì)，覆蓋層總厚度不超過(guò)40mm，不會(huì)顯著減少水體庫(kù)容的同時(shí)還能保證較低的垂直滲透系數(shù)，起到物理阻隔的作用；
[0018]5)水鐵礦、方解石和當(dāng)?shù)睾由扯际翘烊徊牧希子讷@取，成本低廉；土工布無(wú)污染，成本低廉，因此本方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)、可行。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的示意圖，圖中I表示水體,2表示當(dāng)?shù)睾由硨?3表示土工布,4表示方解石砂層，5表示水鐵礦粉層，6表示水體底部的沉積物。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉【具體實(shí)施方式】，還包括各【具體實(shí)施方式】間的任意組合。
[0021]【具體實(shí)施方式】一:用于沉積物原位修復(fù)的活性覆蓋方法如下:
[0022]一、原位覆蓋材料的選取:選取水鐵礦、方解石、土工布和當(dāng)?shù)睾由常?br> [0023]二、原位覆蓋材料的預(yù)處理:水鐵礦經(jīng)粉碎后過(guò)200目篩，洗凈備用；方解石經(jīng)粉碎后過(guò)40目篩，洗凈備用；土工布洗凈備用；當(dāng)?shù)睾由诚磧魝溆茫?br> [0024]三、將步驟二預(yù)處理過(guò)的水鐵礦粉均勻撒入水體覆蓋到水體底部的沉積物上，覆蓋到沉積物上的水鐵礦粉層平均厚度為5mm ；
[0025]四、將步驟二預(yù)處理過(guò)的方解石砂均勻撒入水體覆蓋到水鐵礦粉層上，覆蓋到水鐵礦粉層上的方解石砂層平均厚度為IOmm ；
[0026]五、將步驟二預(yù)處理過(guò)的土工布沉入水體底部，均勻覆蓋到方解石砂層上；
[0027]六、將步驟二預(yù)處理過(guò)的當(dāng)?shù)睾由尘鶆蛉鋈胨w覆蓋到土工布上，覆蓋到土工布上的當(dāng)?shù)睾由硨悠骄穸葹?0mm。
[0028]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是步驟一中所述土工布是漆絕無(wú)紡布。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0029]采用下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明效果:
[0030]取澳大利亞?wèn)|南部一個(gè)具有代表性的溫帶富營(yíng)養(yǎng)化淺水湖泊的沉積芯，采用【具體實(shí)施方式】一的方法覆蓋3個(gè)沉積芯作為處理組，另取3個(gè)未作處理的沉積芯作為對(duì)照組，連續(xù)15天對(duì)水體中總磷和總氮的含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0031]結(jié)果表明，處理組水體的總磷含量一直在逐步降低，從(0.23±0.06)mg/L下降到(0.06±0.03)mg/L,而對(duì)照組的總磷含量一直處于波動(dòng)狀態(tài),平均含量為(0.23±0.05)mg/L。經(jīng)計(jì)算，處理組水體總磷含量較對(duì)照組平均減少了 51.0%。處理組和對(duì)照組水體的總氮含量雖然都表現(xiàn)為先增加再降低的趨勢(shì)，且前3天處理組和對(duì)照組之間沒(méi)有顯著性差別，但從第3天開(kāi)始，處理組的總氮含量從(2.40±0.67)mg/L逐步下降到(1.30±0.06)mg/L,而對(duì)照組僅從(2.33±0.35)mg/L下降到(2.03±0.52)mg/L。經(jīng)計(jì)算，處理組水體總氮含量較對(duì)照組平均減少了 25.1%。[0032]由此可見(jiàn)，采用本方法覆蓋后，沉積物中總磷、總氮向水體的釋放都發(fā)生了明顯的削減效應(yīng)，15天的處理即能削減一半的總磷含量和四分之一的總氮含量，使湖泊從劣V類(lèi)水質(zhì)恢復(fù)到III到IV類(lèi)水質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.用于沉積物原位修復(fù)的活性覆蓋方法，其特征在于用于沉積物原位修復(fù)的活性覆蓋方法如下: 一、原位覆蓋材料的選取:選取水鐵礦、方解石、土工布和當(dāng)?shù)睾由常? 二、原位覆蓋材料的預(yù)處理:水鐵礦經(jīng)粉碎后過(guò)200目篩，洗凈備用；方解石經(jīng)粉碎后過(guò)40目篩，洗凈備用；土工布洗凈備用；當(dāng)?shù)睾由诚磧魝溆茫? 三、將步驟二預(yù)處理過(guò)的水鐵礦粉均勻撒入水體覆蓋到水體底部的沉積物上，覆蓋到沉積物上的水鐵礦粉層平均厚度為5mm ； 四、將步驟二預(yù)處理過(guò)的方解石砂均勻撒入水體覆蓋到水鐵礦粉層上，覆蓋到水鐵礦粉層上的方解石砂層平均厚度為IOmm ； 五、將步驟二預(yù)處理過(guò)的土工布沉入水體底部，均勻覆蓋到方解石砂層上； 六、將步驟二預(yù)處理過(guò)的當(dāng)?shù)睾由尘鶆蛉鋈胨w覆蓋到土工布上，覆蓋到土工布上的當(dāng)?shù)睾由硨悠骄穸葹?0mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于沉積物原位修復(fù)的活性覆蓋方法，其特征在于步驟一中所述土工布是滌綸無(wú)紡布。
【文檔編號(hào)】C02F11/00GK103613257SQ201310652350
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】鄒元春, 于曉菲, 佟守正, 姜明, 呂憲國(guó), 王國(guó)平 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所