【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理，具体涉及一种对沉积物内源污染物释放后先截留再削减的生态修复方法。
技术介绍
1、沉积物中内源污染的释放成为环境领域中的主要难题。底泥修复包括原位控制和异位控制；其中，异位控制主要通过清淤的方式将污染底泥移除，以降低污染物的释放通量和生态风险，并对清淤后的底泥进行处理。该技术后续底泥处置费用较高，不利于水生生态系统和生物资源的恢复。原位控制主要包括原位覆盖、化学试剂注射、基于反硝化细菌强化的微生物添加、生态修复和地球化学工程等控制技术，该技术不需要额外处置场地，修复费用也较低。但该技术难达到底泥原位修复的目的。因为沉积物中污染物可能因为外界条件的变化而再次被释放。事实上，无论沉积物处于何种条件，内源污染均可被重新释放。例如厌氧条件下，重金属、磷因铁氧矿物的还原而释放于上覆水中；好氧状态下重金属因硫化物，重金属络合物的氧化而释放。长期作用下与铝结合的磷也因为含铝矿物的老化而重新释放等。因此，单一污染物原位钝化技术不适合于湖泊河流沉积物的最终修复。
2、种植水生植物可削减沉积物中污染物质，但是不同植物有不同生长周期。例如菹草是秋季发芽、越冬生长的沉水植物，夏季则衰败死亡，这意味以菹草为主要沉水植物种植的湖泊河流等生态修复区域，夏季可能发生沉积物中内源污染物的释放。此外夏季温度较高，各种生化反应容易进行，易发生污染物的释放，伴随藻华的发生。水生植物主要以根部发芽生长，水生植物收割时往往留下根部在沉积物中。由于污染物质主要富集于根部，故根部的腐烂可能释放出大量污染物质到间隙水中。沉水植物的根系一般较浅，
3、沉积物原位修复过程中最有效的方法在于削减沉积物中污染物总量。通过将单一的方式合理搭配，进行优化组合、克服各自缺陷，才能最终实现对内源污染的治理。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种对沉积物内源污染物释放后先截留再削减的生态修复方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种对沉积物内源污染物释放后先截留再削减的生态修复方法，包括以下步骤：
4、先将活性材料与污染沉积物混合得到混合沉积物，实现对于污染物的第一次截留，再于所述混合沉积物上方添加覆盖层，第二次截留污染物，最后种植沉水和/或挺水植物，收割水生植物，以削减污染物总量；
5、所述活性材料为黏土矿物；
6、具体地，黏土矿物为含铁矿物、生物炭、铁盐、铝盐、沸石和蛭石中的一种或多种混合。
7、所述覆盖层的材料包括：所述活性材料、无污染沉积物和土壤中的一种或多种混合。
8、本专利技术通过将活性材料与污染沉积物混合，再于混合后的沉积物上覆盖一层干净的上覆层，以更彻底地截留沉积物中的污染物，最后通过种植水生植物削减沉积物中污染物总量，要点在于沉积物中因生化过程所释放污染物被重新固定于沉积物内部，而不是沉积物表面，不但抑制污染物在上覆水中的释放，而且通过沉积物内部的生化反应将污染物质重新固定，进一步地，通过水生植物的削减，实现活性材料对于污染元素吸附能力的原位再生。
9、本专利技术可根据污染物的种类选定活性材料，例如污染物为磷可添加铁盐，铝盐等；污染物为氨氮可布置沸石，蛭石，生物炭或对应改性材料；污染物为重金属可放置铁盐，铁矿物，沸石，蛭石，生物炭等；污染物为疏水性有机物，可布置生物炭等。针对复合污染，可以通过上述活性材料的组合，实现对多种污染物进行截留，将污染物固定于沉积物内部。
10、活性材料的加入量可根据沉积层中污染物的总量来确定。
11、通过沉水植物、挺水植物种植削减沉积物污染总量，不同植物有不同生长周期，在水生植物消亡时期产生厌氧环境，导致内源污染释放的问题。本专利技术提出先截留再削减的工程修复方案。以菹草为例，夏季菹草高温条件下无法生存，菹草的死亡为沉积物带来厌氧环境，进一步地导致重金属、磷的释放，通过活性物质与沉积物进行混合将可能被释放到上覆水中的污染物质吸附截留在沉积物内部，再通过秋冬季菹草的生长实现沉积物中污染物总量的削减，同时实现活性物质吸附能力的再生。在这里先截留再削减并不仅仅发生在同一时间段内截留与削减同步进行。同时包括不同时间段内对污染物先截留，再削减。如上述菹草的种植中，在夏季截留污染物质，在冬季利用菹草的生长削减沉积物中污染总量。
12、优选地，所述覆盖层的厚度为2～3cm。
13、优选地，所述种植沉水和/或挺水植物的根系在所述混合沉积物中。
14、针对水生植物根部腐烂导致的污染物质释放的问题，提出将水生植物根部布置于沉积物与活性材料混合区域。不但截留根部腐烂释放出的污染物质，而且有利于水生植物生长对于沉积物污染物总量的再次削减。
15、植物对于污染物质的迁移转运主要通过吸收，因此可以得出当根部生长于活性材料布置区域内，活性物质对于污染物质的截留作用使得植物根系附近富集了更多的污染物，在植物生长的过程中有利于植物将更多的污染物质迁移至植物茎叶部分，最后通过收割的方式迁移出沉积物内部。若植物根系附近不布置活性材料，污染物质与植物根系存在空间距离，即污染物质存在于上覆水中，或者存在于覆盖于表面的活性材料中。由于植物茎叶不存在铁膜，存上覆水中重金属对植物产生更多的毒害作用，抑制沉积物中重金属向水生植物中的迁移。而将活性材料布置于沉积物表面，一方面活性物质截留的污染物质可能重新释放于上覆水，展示出对植物更强的毒害作用，另一方面，由于根系区域污染物质浓度更低，植物对重金属的迁移转换效率则低。
16、针对不同的污染物选择不同的水生植物，如针对氨氮可选择香蒲、灯心菜、千屈菜、密刺苦草、黑藻等，磷可种植千屈菜、慈姑、苦草、黑藻等，重金属可选择种植美人蕉、旱伞草、苦草等对重金属富集系数较大的水生植物。
17、本专利技术的有益技术效果如下：
18、针对水下沉积物中污染物质释放的问题，本专利技术提出了“先截留，再削减”的方案，即先用二层活性材料二次截留沉积物中释放的污染物，再通过生态修复的方式实现沉积物中的污染物总量削减。通过该方案，上覆水中污染物浓度更低，对沉积物中污染物质的削减效果也更好。
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1.一种对沉积物内源污染物释放后先截留再削减的生态修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的对沉积物内源污染物释放后先截留再削减的生态修复方法，其特征在于，所述覆盖层的厚度为2～3cm。
3.根据权利要求1所述的对沉积物内源污染物释放后先截留再削减的生态修复方法，其特征在于，所述种植沉水和/或挺水植物的根系在所述混合沉积物中。
【技术特征摘要】
1.一种对沉积物内源污染物释放后先截留再削减的生态修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的对沉积物内源污染物释放后先截留再削减的生态修复方法，其特征在于...
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