一种降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法，包括以下步骤：获取木材或秸秆原料粉末；将原料粉末进行发酵、干馏，获得粗级混合液；将粗级混合液自然沉淀后，吸附轻焦油，沉淀重焦油，过滤蒸馏得到木醋液；在木醋液中加入氢氧化钠溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、真空干燥获得结晶颗粒；将结晶颗粒与木材或秸秆原料粉末混合均匀，直接覆盖于受重金属污染的沉积物上、与粉煤灰或砂石混合后覆盖于在重金属污染的沉积物上、与重金属污染的沉积物直接混合、或者与粉煤灰或砂石预混后混合至重金属污染沉积物中。本发明专利技术所用原材料来源于农业和林业废弃物，低碳环保，成本低，实现了多方面废弃资源的综合再利用，且运用范围广。且运用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法


[0001]本专利技术属于环保
，具体涉及一种降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法。

技术介绍

[0002]我国金属矿物丰富，成为全世界主要的金属生产和消费国家。然而，伴随工业和城市化的快速发展，沉积物重金属污染不断加剧。导致水生态系统不断地被破坏，严重威胁到水生态系统的循环及其健康发展。沉积物的重金属污染具有多重危害与生态风险。水生态系统中沉积物中蓄积的重金属不仅可以直接影响物种组成并造成生态破坏，更重要的是重金属可以通过食物链的放大作用最终危害人类健康。
[0003]沉积物的修复方法按修复原理分为物理修复，化学修复和生物修复；按修复位置分为原位修复和异位修复。对于物理修复技术(如覆盖法、疏浚法等)，其成本高，对底栖生物群落及其功能影响大。在化学法修复(如化学氧化法、淋洗法等)中，所投加化学试剂的剂量难以控制，费用高，且对水体沉积物具有一定毒性，易造成二次污染，难以适于原位修复。生物强化修复技术(投加菌剂以及营养盐等)是污染沉积物修复的最有效方法之一。但是生物修复技术在实施过程中存在一些弊端，由于植物生长需要光照等条件，水体深度的大小将直接影响生物修复的效果，因此，生物修复技术通常也只能在浅水型湖泊才能取得明显成效。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]提供一种降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将木材或秸秆原料去除砂石杂质，水洗、干燥、粉碎，筛选，获得原料粉末；
[0008]S2、将原料粉末进行发酵、干馏，获得粗级混合液；
[0009]S3、将粗级混合液自然沉淀后，吸附轻焦油，沉淀重焦油，过滤蒸馏得到木醋液；
[0010]S4、在木醋液中加入氢氧化钠溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、真空干燥获得结晶颗粒；
[0011]S5、将结晶颗粒与木材或秸秆原料粉末按照质量比1：(2
‑
2.5)混合均匀，直接覆盖于受重金属污染的沉积物上、与粉煤灰或砂石混合后覆盖于在重金属污染的沉积物上、与重金属污染的沉积物直接混合、或者与粉煤灰或砂石预混后混合至重金属污染沉积物中。
[0012]进一步地，步骤S1中，用100目筛网进行筛选，获得原料粉末。
[0013]进一步地，步骤S2中，发酵时间为10
‑
15h，发酵温度为40
‑
50℃。
[0014]进一步地，步骤S2中，干馏时间为4
‑
5h，干馏温度为100
‑
150℃。
[0015]进一步地，步骤S4中，木醋液与氢氧化钠溶液按质量比为(2.5
‑
3.5)：1。
[0016]进一步地，步骤S5中，当结晶颗粒与木材或秸秆原料混合均匀后直接覆盖沉积物，
其投加量为350～400g/m2，覆盖厚度为(5
‑
20)mm。
[0017]进一步地，步骤S5中，当结晶颗粒与木材或秸秆原料混合均匀后与重金属污染的沉积物直接混合，其混合深度为20
‑
30cm。
[0018]进一步地，步骤S5中，结晶颗粒与木材或秸秆原料混合均匀后按体积比为 1:(1
‑
5)与粉煤灰或砂石混合。
[0019]本专利技术的有益效果为：
[0020]1.所用原材料来源于农业和林业废弃物，低碳环保，成本低，实现了多方面废弃资源的综合再利用，且运用范围广。
[0021]2.重金属降低效果明显，能够显著降低沉积物中重金属的含量，从而降低水生态系统中沉积物重金属风险。
[0022]3.结晶颗粒与木材或秸秆原料在沉降过程中可吸附水体中的溶解磷，重金属离子和悬浮颗粒物，迅速减少上覆水体氮、磷和重金属含量，增加水体透明度；当其沉降至沉积物表面可形成掩蔽层，通过物理阻隔和化学作用(吸附、沉淀反应)阻止沉积物向上覆水体释放氮、磷和重金属离子，最终达到降低水生态系统中沉积物重金属风险的目的。
具体实施方式
[0023]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0024]实施例1
[0025]提供一种降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法，包括以下步骤：
[0026]S1、将木材原料去除砂石杂质，水洗、干燥、粉碎，用100目筛网进行筛选，获得原料粉末；
[0027]S2、将原料粉末进行发酵、干馏，获得粗级混合液；优选的，发酵时间为 10h，发酵温度为40℃。干馏时间为4h，干馏温度为100℃。
[0028]S3、将粗级混合液自然沉淀40天后，吸附轻焦油，沉淀重焦油，过滤蒸馏得到木醋液。
[0029]S4、在木醋液中按质量比为2.5：1加入氢氧化钠溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、真空干燥获得结晶颗粒。
[0030]S5、将结晶颗粒与木材原料粉末按照质量比1：2混合均匀，直接覆盖于受重金属污染的沉积物上，其投加量为350g/m2，覆盖厚度为5mm。
[0031]60天后，经检测，水生态系统中沉积物的铅固定率为85.49％、铁固定率为 89.71％、锰固定率为81.39％、铜固定率为90.73％、锌固定率为87.22％。
[0032]实施例2
[0033]提供一种降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法，包括以下步骤：
[0034]S1、将木材原料去除砂石杂质，水洗、干燥、粉碎，用100目筛网进行筛选，获得原料粉末；
[0035]S2、将原料粉末进行发酵、干馏，获得粗级混合液；优选的，发酵时间为 12h，发酵
温度为45℃。干馏时间为4.5h，干馏温度为125℃。
[0036]S3、将粗级混合液自然沉淀后，吸附轻焦油，沉淀重焦油，过滤蒸馏得到木醋液。
[0037]S4、在木醋液中按质量比为3.0：1加入氢氧化钠溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、真空干燥获得结晶颗粒。
[0038]S5、将结晶颗粒与木材原料粉末按照质量比1：2.2混合均匀后按体积比为 1：3与粉煤灰或砂石混合，覆盖于在重金属污染的沉积物上。优选的，覆盖厚度为10mm。
[0039]60天后，经检测，水生态系统中沉积物的铅固定率为86.36％、铁固定率为 90.01％、锰固定率为82.35％、铜固定率为91.31％、锌固定率为86.79％。
[0040]实施例3
[0041]提供一种降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法，包括以下步骤：
[0042]S1、将木材原料去除砂石杂质，水洗、干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将木材或秸秆原料去除砂石杂质，水洗、干燥、粉碎，筛选，获得原料粉末；S2、将原料粉末进行发酵、干馏，获得粗级混合液；S3、将粗级混合液自然沉淀后，吸附轻焦油，沉淀重焦油，过滤蒸馏得到木醋液；S4、在木醋液中加入氢氧化钠溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、真空干燥获得结晶颗粒；S5、将结晶颗粒与木材或秸秆原料粉末按照质量比1：(2
‑
2.5)混合均匀，直接覆盖于受重金属污染的沉积物上、与粉煤灰或砂石混合后覆盖于在重金属污染的沉积物上、与重金属污染的沉积物直接混合、或者与粉煤灰或砂石预混后混合至重金属污染沉积物中。2.根据权利要求1所述的降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法，其特征在于，步骤S1中，用100目筛网进行筛选，获得原料粉末。3.根据权利要求1所述的降低水生态系统中沉积物重金属风险的方法，其特征在于，步骤S2中，发酵时间为10
‑
15h，发酵温度为40
‑
50℃。4.根据权利要求1所述的降低水生态系统中...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷阳光，张文文，巩秀玉，黄洪辉，
申请(专利权)人：南京军凌环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：