[发明专利]一种湖泊水体水质净化材料的制作及使用方法

说明书

一种湖泊水体水质净化材料的制作方法，包括：(1)取湖泊沉积物原样，加水制成湖泊沉积物浆液，采用含氧气体对所述湖泊沉积物浆液进行曝气，完成曝气后进行静置沉降；(2)步骤(1)中的静置沉降完成后，除去浆液中的上覆水，保留下层的沉积物，对所述沉积物进行阴干；(3)待所述沉积物阴干至含水量为50‑60wt％，取沉积物制成粒径为2‑6mm的第一颗粒，将所第一颗粒置于450‑650℃温度下进行焙烧，制成第一净化材料。经曝气处理后的所述湖泊沉积物中的有机质组分含量为5％～15％，经焙烧处理后形成的净化材料对水体中的氮磷污染物具有优良的吸附效果，可有效净化水质。

技术领域

本发明属于湖泊富营养化治理领域，具体涉及一种用于湖泊水体水质净化的材料的制作及使用方法。

背景技术

湖泊富营养化是当前亟待解决的全球性环境难题，水体中氮磷等营养盐浓度过高是造成湖泊富营养化的直接因子。湖泊沉积物是湖泊水体营养盐的主要内源之一，通过有效手段控制沉积物营养盐的释放是当前治理湖泊富营养化的一种重要方式。目前，基于阻控材料的沉积物营养盐阻控技术受到了广泛的关注，其原理是在沉积物的上方覆盖一定厚度的阻控材料，以阻止底泥中氮磷污染物尤其是磷相污染物的释放。现有技术中应用较多的阻控材料有赤泥、砂石、金属氧化物颗粒、沸石材料等，这些颗粒在沉积物上方可对水体中和沉积物水界面的磷相进行吸附，减少释放至水体中的污染物的量，促进污染物的沉降。

虽然阻控材料的应用可有效缓解沉积物中污染物的释放。但现有技术中阻控材料存在的瓶颈在于，由于使用的阻控材料均是由外部添加，会向湖泊中引入大量的外来物质，大量的阻控材料沉积在湖泊中很容易引发新的生态环境问题，给环境安全埋下潜在的隐患，因此使得现有的阻控材料难以大面积、大规模地推广使用。

发明内容

本发明解决的是现有技术中的阻控材料会引入大量的外来物质，给环境安全带来隐患的技术问题。进而提供一种主要由湖泊沉积物制成的、不会大量引入外来物质的、可有效阻控沉积物污染物释放的水体净化材料的制备及使用方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种湖泊水体水质净化材料的制作方法，所述湖泊水体水质净化材料包括第一净化材料，制备方法包括以下步骤：（1）取湖泊沉积物原样，加水制成湖泊沉积物浆液，采用含氧气体对所述湖泊沉积物浆液进行曝气，完成曝气后进 行静置沉降；（2）步骤（1）中的静置沉降完成后，除去浆液中的上覆水，保留下层的沉积物，对所述沉积物进行阴干； （3）待所述沉积物阴干至含水量为50-60wt%，取沉积物制成粒径为 2-6mm 的第一颗粒，将所述第一颗粒置于 450-650℃温度下进行焙烧，制成第一净化材料。

所述第一颗粒的粒径分布为：粒径为2-4mm的所述第一颗粒占所述第一颗粒总数量的 55-65%。

所述湖泊水体水质净化材料包括第二净化材料，步骤（3）中，待所述沉积物阴干至含水量为 50-60wt%，取沉积物的一部分，制成所述第一颗粒；取沉积物的另一部分，经干燥、研磨制成粒径为50-150nm的粉体，将所述粉体在300-450℃温度下进行焙烧；使用粘合剂浆液将焙烧后的粉体粘合成型，得到所述第二净化材料。

所述粘合剂浆液为湖泊沉积物浆液、粘土浆液、淀粉浆液、羟甲基纤维素浆液中的一种或者多种。

所述粘合剂浆液的添加量占所述粉体重量的10~20%；所述粘合剂浆液为固液比以重量比计为 1：(4-5)的湖泊沉积物浆液。

步骤（3）中，使用粘合剂浆液将焙烧后的粉体粘合成型，制成粒径为5-10mm的球形颗粒，得到第二净化材料。

在粘合成型的过程中加入沉水植物种子，每个所述球形颗粒中沉水植物种子的数量为2-5粒。