富营养化水体底泥掩蔽修复方法技术

富营养化水体底泥掩蔽修复方法，步骤如下：（１）、掩蔽材料的选取，所述的掩蔽材料采用粘土；（２）、掩蔽材料和添加剂的预处理：粉碎后全部过３００目筛，并经２００℃烘干３ｈ，置于干燥器中备用；（３）、将预处理过的掩蔽材料中添加适量的添加剂；（４）、将步骤（３）得到的掩蔽材料直接施入湖泊水体；（５）、对掩蔽效果的测试；（６）、根据步骤（５）的测试结果调整掩蔽材料的加入量，并调整添加剂种类或数量。本发明专利技术与现有技术的覆盖方案有本质的差异。本发明专利技术选取适宜的时间，将红土和辅助材料直接施入湖泊水体，一方面能去除水体中的氮、磷等营养盐，同时能在底泥表面形成一层薄膜，以阻挡沉积物中氮、磷等营养盐的释放和藻类生物上浮繁殖，从而达到治理的目的。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种环境治理方法，具体涉及一种富营养化水体底泥掩蔽修 复方法。专利技术是根据国家重点实验室重点项目"滇池流域水土资源和生态环境的综合调查研究"(编号005301 )、国家自然科学基金项目"滇池流域土 壤侵蚀和沉积泥沙来源的同位素示踪研究"(编号40473052)和云南省环 境保护局科技发展计划项目"滇池蓝藻休眠期的除藻技术原理和应用装置研 究"选题进行研究的。
技术介绍
随着工农业的迅速发展和城市化进程和开发活动的加快，工农业生产废 水和城镇生活污水排放总量的不断增加，而污水处理率未能同步增长，使水 体的纳污负荷越来越大，水污染范围不断扩大。20世纪50年代以来，在一 些农业和城镇高度发达、人类活动频繁的地区，水域环境容量越来越小，污 染程度日益严重。在水资源日益匮乏的今天，水质因污染而不断恶化的趋势 并未从根本上得到扭转，城区内及近郊江河、湖库等相关水体的环境状况越 来越差，普遍存在泥沙淤积、水质污染(有机污染、重金属污染)、沼泽化、 盐化、富营养化、酸化和由此引起的水面退缩和生态环境恶化等八大生态环 境问题，并日趋严重。若干水体因污染而降低或丧失了水资源、生态7jOf介值 和水文功能，水资源更加短缺，已严重危及人类的生产和生活。在湖泊水生 态环境的各种污染问题中，水体富营养化(Eutrophication)是发生最普遍、危害最大的突出问题之一，影响和制约着经济社会的协调发展，已成为当今世界面临的最严重的主要环境问题之一，而越来越引起人们的高度重视。水体的纳污量越大，水体和底泥中污染物急剧积累，营养盐浓度越来越高，湖泊 富营养化曰趋严重。目前，有关问题的解决也已成为当务之急，也是防止湖泊环境质量持续恶化和彻底解决问题的研究焦点。例如，滇池是一个典型的浅水型城郊湖泊。多年来，采取了一系列措施进行治理，点源、面源等外源性污染负荷逐渐得到控制，但漆池水域的富营养化和污染进程一直呈上升趋势。近期全湖实测数据显示，滇池及池塘水体碱化严重，pH值已普遍达9.1 9.5。目前，全湖已达重富营养一异常营养状态，并以每年4 6月至8~10月最为严重，水质为V类 劣V类，底泥中含 有较高的N、 P和As、 Hg、 Cr等(杨文龙等，1998;柘元蒙，2002;田升 平等，2002;陆轶峰等，2003;陈永川等，2005)。以前将土土或同类材料用于废水或污水处理时，往往是让水经过土体， 达到去污的效果，虽有成功的实例，但这类方法只适合于小规模的污水处理，很难胜任大面积湖水的处理。而对于富营养化的湖泊，如太湖、巢湖、漆池等， 一次的换水(如果可能)是很难达到治理目的的，因为大量的氮、磷还会从沉积物中释放。底泥掩蔽是在污染底泥上放置一层或多层覆盖物，使底泥与水体隔离， 防止底泥污染物向水体迁移的一种原位固定技术，常用的覆盖物有洁净的泥土、沙土、砾石、铝盐、铁盐及人造地基材料等。大量试验表明，掩蔽能有效防止底泥中营养盐、PAH、 PCBs及重金属进入水体而造成二次污染，对水质有明显改善作用。其优势在于成本低、适用范围广、环境潜在危害小、不增加水深即可为水生植被的修复提供优质的生长环境等，而且适宜于水体pH 值较高(大于9.0)时沉积物氧化和化学沉淀等不能抑制内源磷释放的情形。 但对投放覆盖物质的种类、数量及其效果却鲜有细致的研究数据。同时，目 前对水污染问题的研究往往较多地停留在室内静态模拟实验，反映的只是短 期效应和某些特定条件的结果。而实际上水体富营养化一个较为緩慢而极为 复杂的过程。因此，目前特别需要室内模拟分析与现场试验检测相结合，在 综合考虑各种因素变化的前提下，对处理条件下对底泥营养盐释放的长期效 应进行研究，结果才更具现实意义。而现有技术中尚未有这类研究成果。
技术实现思路
针对现有技术的上述问题，本专利技术的目的是提供一种富营养化水体底泥 掩蔽修复方法，该方法是以室内模拟分析与现场试验;险测相结合，在综合考 虑各种因素变化的前提下，对处理条件下对底泥营养盐释放的长期效应进行 研究得到的 一整套方法，应用该方法可以达到用简单的步骤和少量的资源达 到在一定程度上根治水体富营养化和藻华爆发的目的。完成上述专利技术任务的技术方案是 一种富营养化水体底泥掩蔽修复方 法，步骤如下(1) 、掩蔽材料的选取，所述的掩蔽材料采用粘土；(2) 、掩蔽材料和添加剂的预处理粉碎后全部过300目筛，并经200℃烘 干3h，置于千燥器中备用；(3) 、将预处理过的掩蔽材料中添加适量的添加剂；(4) 、将步骤(3)得到的掩蔽材料直接施入湖泊水体；(5) 、对掩蔽效果的测试；(6) 、根据步骤(5)的测试结果调整掩蔽材料的加入量，并调整添加剂种类 或数量。以上作为掩蔽材料的粘土，优选红土；试验用红土取自昆明市松华坝水 库水源地保护区内，未遭受耕种和人为污染影响。取样时从地表向下刻槽至 5m深处。所述的掩蔽材料的预处理是指粉碎后全部过300目筛，并经200。C烘干 3h,置于干燥器中备用。所述的适量的添加剂是指加入粉煤灰或石灰粉，或两者的混合物；加入 的比例为粉煤灰掩蔽材料重量的5 20%;石灰粉掩蔽材料重量的0~8%;所述的掩蔽材料直接施入湖泊水体，掩蔽材料的量为0.25 0.5g/平方米湖 泊水面。本专利技术有以下优化方案A、 在步骤④之前增加以下步骤(4)-1对要实施处理的水域，先进行分区围拦或抛石，在水体底泥上部形 成一定的隔障，提升水体回流界面，在水体下部构筑一个水动力条件相对平 静的环境；B、 在第(4〉步骤之后增加以下步骤(4)-3为使所形成覆盖层的稳定，可在覆盖层上用不同粒径的砾石或卵石 压覆，其厚度应视情况而定，应尽量薄(0.5 2cm)。分别增加步骤(4)-1后，或增加(4)-3后，或同时增加步骤(4)-l与(4)-3后， 原来的步骤(4)可以仍然称为步骤(4),也可以称为步骤(4)-2。C、 步骤(4)的投加办法是撒播， 一次进行。D、 本专利技术的实施时间应选在藻类生物休眠期为优。本专利技术的方案实际上是底泥封闭和底泥覆盖两种技术的复合，具备两者 的优势，本专利技术的掩蔽材料一方面能去除水体中的氮、磷等营养盐和藻类生 物，另一方面能在沉积底泥表面形成一层薄膜，防止污染物再悬浮或迁移， 将污染底泥与底栖生物(藻类等)物理性地分开，同时也从而阻挡沉积物中 氮、磷等营养盐的释放和藻类生物及其孵化细胞的上浮生长通道，从而达到 消除藻类污染的目的。本专利技术的修复技术具有以下优势技术工艺不复杂，可操作性强；材料 易得，可就地取材，价格低廉，经济适用，适合大面积推广；虽然处理工艺 和设备看似简单，但核心技术有创新，治理技术指标高，能达到"一箭双雕" 甚至多目标修复的效果；修复过程中及其以后，不能危害生态系统安全，底 泥结构被改善和优化；管理方便；还可与其它修复方法技术结合进行等。更具体地说，本专利技术的良好效果有(1 )用天然矿物材料作为掩蔽层来控制富营养化湖库底泥内负荷源释 放的效果良好，对氮、藻类也表现出较好的处理效率，各试桶水体的富营养 化趋势已显著变低。其中，红土是有效的底泥覆盖材料，可有效吸附上覆水 体中TP、 TN和抑制藻类等浮游生物的生长繁殖，但对TN的控制效果略低 于TP。且红土用量不是越多越好，其影响作用值得进一步探讨。(2)添本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富营养化水体底泥掩蔽修复方法，其特征在于，步骤如下：（１）、掩蔽材料的选取，所述的掩蔽材料采用粘土；（２）、掩蔽材料和添加剂的预处理：粉碎后全部过３００目筛，并经２００℃烘干３ｈ，置于干燥器中备用；（３）、将预处理过的掩蔽材料中添加适量的添加剂；（４）、将步骤（３）得到的掩蔽材料直接施入湖泊水体；（５）、对掩蔽效果的测试；（６）、根据步骤（５）的测试结果调整掩蔽材料的加入量，并调整添加剂种类或数量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]