[发明专利]水域受污染底泥原位生物强化处理与底栖生态修复的方法

说明书

本发明公开了水域受污染底泥原位生物强化处理与底栖生态修复的方法，包括污染与微生物群落分析、污染治理、定期污染物分析、微生态调节、定期微生物群落分析等步骤。本发明能够提高底泥中微生物活性和微生物群落丰富度，达到污染物持续降解和底栖生物环境改善的效果，真正实现污染的全过程生物降解，显著降低底泥中有机碳和总氮含量，改善氧化还原电位，达到底泥减量化和无害化的目的。

技术领域

本发明涉及一种水域受污染底泥的原位处理方法，尤其涉及一种水域受污染底泥原位生物强化处理与底栖生态修复的方法。

背景技术

随着社会经济的高速发展，大量生活污水、工业废水中的污染物随着地表径流进入自然水域。污染物质进入水体后，经沉淀、吸附、生物吸收等多种途径最终沉积于底泥中并逐渐积累，因此底泥被看作是水体环境各种污染物质的最终储存场所。由于不断的累积富集，受污染底泥中耗氧性有机物、氮磷物质、重金属、难降解有机物等污染物的浓度往往要比上覆水中高出多个数量级。受污染底泥与上覆水之间不停地进行着物质和能量交换，底泥中的各种污染物质也与上覆水保持着一种吸收与释放的动态平衡，一旦环境条件发生改变，污染物质就会通过解吸、扩散、扰动等方式重新释放污染物。虽然截污、污水深度处理等措施有效减少了外界污染物进入水域，但由于水域中受污染底泥存在内源释放，导致各种以上措施在很大程度上难以到达理论上的修复速度和修复效果。因此，受污染底泥的治理是从根本上解决水域污染问题的重要途径之一，是环境综合整治的重要内容。

自然水域受污染底泥的处理技术分为异位处理和原位处理两种方式，异位处理技术因费用昂贵、污染残留、污染物漏失以及对原有水体底部生态破坏严重等缺点难以大范围推广和应用。原位处理技术不但可以减少转移底泥过程中而向周围环境漏失的污染物量，而且不需额外的场地进行堆放和处理，可以实现永久性地减少底泥体积、降低污染物毒性以及控制污染物迁移等目标。受污染底泥原位处理中应用较多的是原位化学/生物处理技术，通过向底泥中投加微生物菌剂、酶制剂、促生剂、化学药剂等，以启动或强化微生物对污染物质的生物降解作用，特点是无二次污染隐患，并能河道的长久生态发展，缺点是处理速度较慢。

目前，国内普遍采用原位生物强化处理技术来改善以上技术存在的不足，以实现受污染底泥的快速原位处理，但是在现有实施过程中普遍需要前期对底泥进行曝气处理或用高压泵扰动底泥之后注射化学药剂与微生物制剂来提高处理效果，上述处理技术势必会造成污染物的二次释放，而且由于对治理后底泥环境中生物生态环境的跟踪评价不足，导致污染反复。针对自然水域受污染底泥的全过程实施微生物强化降解以及后续的底栖生物环境影响评价的整套处理技术尚无报道。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提出了一种水域受污染底泥原位生物强化处理与底栖生态修复的方法。能够提高底泥中微生物活性和微生物群落丰富度，达到污染物持续降解和底栖生物环境改善的效果，真正实现污染的全过程生物降解，显著降低底泥中有机碳和总氮含量，改善氧化还原电位，达到底泥减量化和无害化的目的。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种水域受污染底泥原位生物强化处理与底栖生态修复的方法，包括如下步骤：

步骤a、污染与微生物群落分析：采用底泥原位柱状采样装置对治理区域底泥污染状况进行分析，测定污染物的累积量和污染层深度，并采集底泥样品进行微生物群落活性和群落多样性Shannon指数与均匀度测定；

步骤b、污染治理：根据所述的污染与微生物群落分析的结果，选择相应的施工方案，投加底泥微生物处理菌剂；

步骤c、定期污染物分析：定期采集泥样并分析污染物含量变化，评价污染治理效果；

步骤d、微生态调节：待污染物含量下降到一定范围内时，向底泥中植入底泥微生态调节剂；

步骤e、定期微生物群落分析：定期采集泥样分析微生物群落结构变化趋势，提高微生物活性和群落多样性，确保构建有益高效的底部微生态环境。