[发明专利]一种原位修复重金属污染底泥的覆盖毯及其铺设方法

说明书

一种原位修复重金属污染底泥的覆盖毯及其铺设方法，该覆盖毯由下至上分为四层，依次为底层、下层、上层和表层，底层为非织造土工布，下层为填料层，上层为覆盖层，表层为编织土工布，所述填料层为选择性重金属固化填料，所述覆盖层为腐植酸改性的天然钠基膨润土。上述覆盖毯的铺设方法，是将覆盖毯直接铺设于污染底泥上，相邻覆盖毯单元之间通过压茬连接，在覆盖毯上加设细砂层。本发明针对不同的重金属污染底泥，优化重金属的固化填料，提高重金属的固化效率；具有铺设方式灵活、施工简便、不破坏底栖生物生活环境等优点。

技术领域

本发明涉及一种用于原位修复重金属污染底泥的覆盖材料，属于水体污染底泥修复技术领域。

背景技术

底泥是水体生态环境系统的重要组成部分，也是水体污染物质最重要的蓄积库，富集了大量的污染物，如重金属、氮磷等营养物以及其他难降解的有机污染物等。在外源污染得以控制的情况下，底泥中所积累的大量污染物质会释放至上覆水，对水体造成污染。重金属难以被微生物降解，在水体环境中会以不同的形态存在并在一定条件下发生相互转化，所以采用生态修复的方法治理底泥重金属污染变得相当困难。目前重金属污染底泥的治理技术主要为原位修复与异位修复两种技术。相比于异位修复技术，原位覆盖技术因其操作简便、投资低廉、处理效果较好、生态风险低而引起广泛的关注。

现有底泥重金属原位修复技术存在诸多缺陷，如中国专利文献CN101412572B公开的《纳米磷灰石固定沉积物中重金属的原位覆盖方法》，能防止沉积物中重金属等污染物进入水体，并对沉积物中重金属起到固定、降低生物有效性等作用。但该方法只是单层铺设覆盖材料，在水流速度及生物扰动等外界条件变化的情况下容易影响覆盖层的效果；另外，大面积覆盖纳米磷灰石加大了施工难度，纳米磷灰石的成本也较高。

中国专利文献CN105712596A公开的《一种矿区流域重金属污染底泥的原位修复方法》，该方法在矿区流域岸边河床坡面上铺设一层土工布，取矿区流域重金属污染底泥与重金属污染修复剂搅拌混合，铺设于土工布上，稳定一段时间，形成一修复底泥层；在所述修复底泥层上种植植物。该方法可以解决河道污染底泥淤积问题，且底泥基质修复剂的加入与河道植物组合种植有效解决底泥重金属污染问题；但是分层铺设加大了工程量，重金属污染底泥和修复剂的混合也增加了工程时间和工程成本。

发明内容

针对现有原位物理覆盖处理技术存在的覆盖分层较多、工程操作复杂、修复效率低、对原生生态环境改变大等问题，本发明提出一种操作灵活简便、高效、对生态环境影响小的原位修复重金属污染底泥的覆盖毯。同时提供一种该覆盖毯在污染底泥上的铺设方法。

本发明的原位修复重金属污染底泥的覆盖毯，采用如下技术方案。

该覆盖毯，由下至上分为四层，依次为底层、下层、上层和表层，底层为非织造土工布，下层为填料层，上层为覆盖层，表层为编织土工布。

所述覆盖毯的总厚度为0.5cm-1.5cm，其中填料层的厚度为0.5cm-1cm，覆盖层的厚度为0.1cm-0.5cm。

所述非织造土工布和所述编织土工布中的最大空隙小于0.2mm，具体由填料层中的选择性重金固化填料和覆盖层中的腐植酸改性天然钠基膨润土的最小粒径决定，以不透过吸附和固化性滤料为准。

所述填料层和覆盖层通过针刺法固定在非织造土工布和编织土工布之间。

所述填料层为选择性重金属固化填料，选择石灰石分别与硅藻土、海泡石、膨润土或沸石组配，石灰石与硅藻土、海泡石、膨润土或沸石的质量比为1-3：1。所述石灰石粒径为0.5mm-3mm，硅藻土粒径为0.5mm-1mm，沸石粒径为1mm-3mm，海泡石粒径为1mm-3mm，膨润土粒径为0.5mm-2mm。根据底泥中的主要污染重金属进行选择组合，具体组配如下：

(1)对于Pb污染底泥，填料层为石灰石与硅藻土组配的填料；