[发明专利]一种富营养化湖泊沉积物原位钝化技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保技术，尤其涉及一种富营养化湖泊沉积物原位钝化技术。

背景技术

湖泊水体富营养化日趋严重，已经成为当前亟待解决的主要环境问题。湖泊富营养化的发生与水体氮、磷含量密切相关。湖泊水体氮、磷来源既有外源输入，也有内源释放，当外源输入逐步得到有效控制后，从底泥中释放的氮、磷营养元素仍会导致湖泊富营养化。即使在严格的外源污染控制条件下，由于沉积物内源污染的持续释放，湖水水质得到明显改善往往需要数十年。因此，控制内源释放成为治理湖泊富营养化的关键。

湖泊底泥污染控制技术主要有原位处理和异位处理两类。原位处理技术是指将污染底泥留在原处，利用物理、化学、生物的方法减少污染物含量并阻止污染物从底泥释放到水体中，异位处理技术是指将污染底泥挖出并输送到其他地方再处理，防止其污染水体。目前国内外广泛应用的原位处理技术主要有原位覆盖、原位钝化、生物修复等，异位处理技术主要包括污染底泥环保疏浚技术等。

原位覆盖会产生一些环境问题，第一，覆盖后的污染物仍留在原处，阻隔效果的持久性与覆盖层的持效性密切相关；第二，在覆盖施工时容易发生覆盖物与污染底泥混合，造成污染底泥间隙水中污染物释放并扩散至上覆水，引起二次污染；第三，覆盖物取代原有底泥，破坏底栖生物生态环境；第四，覆盖物易受到水流、风浪和底栖生物的扰动，降低阻隔效果。

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，植物修复技术通常也只能在浅水型湖泊才能取得明显成效。

底泥疏浚的缺点如下：第一，挖过程中由于疏挖船绞吸头的绞吸扰动会引起细颗粒物的悬浮与扩散，同时泥浆运输过程也容易造成周围环境的污染；第二，对疏浚技术要求很高，疏浚太浅不能有效去除污染物质，疏浚过深既破坏性地改变湖底形态和底栖水生生物环境，又削弱湖泊底泥对外源性污染物输入后的缓冲能力，给后期的生态修复增加困难，疏浚不当可只在短期内使内源污染负荷得到一定程度的抑制，随着颗粒沉降、动力扰动和生物转化等生物地球化学过程的持续作用，内源回复现象将有可能逐步出现，甚至出现水质比疏浚前恶化的情况。第三，底泥疏浚减少沉积物污染物的同时会产生大量的淤泥需要进一步的处理，污染底泥处理不当更会造成二次污染。第四，底泥疏浚耗资巨大，疏浚过程和污染底泥后期处理均需大量资金投入；第五，底泥疏浚收到水体深度的限制，目前底泥环保疏浚在15m以上水深的湖区疏浚效率大大降低，难于实施。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种富营养化湖泊沉积物原位钝化技术。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括钝化剂的制作方法、钝化剂野外投加和钝化剂野外实验，

所述钝化剂的制作方法：其成分包括硫酸铝、黏土和石粉，根据质量比硫酸铝：黏土：石粉为30:15:55混合，搅拌均匀，然后加水制成泥浆，转移至圆盘造粒机，加工成粒径约为2-3mm的球形颗粒，再经高温烘干即可；

钝化剂野外投加：将上述生产好的钝化剂装袋后运输至待修复水域，用颗粒物播撒机或铁铲均匀地投加到指定区域，钝化剂迅速沉降至湖底，裂解后覆盖于沉积物表面，钝化剂投加量为350～400g/m²；

钝化剂野外实验：选取钝化野外实验区域约20亩，共在钝化区投加约5t钝化剂，钝化剂投加前用在实验区布设围隔，模拟在切断外源污染输入情况下，验证修复效果。

具体地，所述石粉为碳酸岩粉末；硫酸铝、黏土和石粉均为粒径100目的粉末。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种富营养化湖泊沉积物原位钝化技术，与现有技术相比，本发明通过切断外源污染后向污染水域投加钝化剂，钝化剂吸附水体和沉积物中的营养盐，同时在沉积物表层形成钝化层，通过表面吸附、离子交换、物理阻隔等作用减少营养物质向上覆水体供给，从而达到控制水体富营养化的目的，具有材料制作简单，成本低廉，野外实施方便，修复效果明显，适用范围广泛，对水生生物无毒害，无二次污染等特点，克服了现有技术的不足，具有推广使用的价值。

附图说明

图1是本发明钝化区与对照区水体NH3-N(左)和TP(右)含量变化对比图；

图2是钝化区与对照区水体DO含量对比图；

图3是钝化区与对照区沉积物水界面溶解活性磷(SRP)含量对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：