[发明专利]一种用于底泥污染物控制的生态覆膜材料及其制备方法

说明书

本发明属于底泥污染控制技术领域，具体为用于底泥污染物控制的生态覆膜材料及其制备方法。本发明生态覆膜材料由底部强力层、中间夹持层、表层反滤无纺布组成；底部强力层采用具有反滤功能的粗旦纤维无纺布，中间夹持层中填充有高氮、磷吸收率的沸石、方解石、改性砾石、改性陶粒等生态材料。使用时将生态覆膜材料覆盖于中心区域水体底泥上，以锚件或者桩固定，可减少风浪对底泥的搅动，增加微生物附着表面，降低泥、水界面浓度梯度，有效控制内源氮、磷和重金属污染，对水库、池塘、河流、湖泊等水域的底泥污染控制具有明显的作用。本发明简单易行、效果良好且投资费用低。

技术领域

本发明属于底泥污染控制技术领域，具体涉及用于底泥污染物控制的生态覆膜材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着社会经济的快速发展，农业生产中农药化肥的大面积使用等使得大量氮、磷等物质吸附在土壤颗粒上，随着泥沙颗粒一起迁移，这些泥沙在河流或者湖泊中沉积下来，形成具有一定厚度的含有各种污染物的底泥层。而这大量的污染底泥就成了河流、湖泊潜在的一个污染源。当河流、湖泊环境发生变化时，底泥层中的大量污染物就会被重新释放出来，从而造成了河流、湖泊水体的二次污染，降低水体功能。尤其是在水域外污染源得到控制后，底泥就可能成为河流、湖泊的首要污染源。因此，底泥污染控制技术也日益受到研究者的关注与重视。

早已有学者发现并证实了水体底泥具有生物毒性，如乐安在20~195 km 段沉积物均显示出毒性（马梅等，1997）。乡村小河的水质污染更为严重。许多农村小河的水体呈棕褐色，臭气熏天，垃圾占据半边河道，偶尔还有死牲畜漂浮在上面，且藻类繁茂覆盖水体，不少河水中几乎无活物存在（孙俊，2010）。有的地区内源污染负荷是外来负荷的21%。外污染源控制达到一定程度后，河流湖泊中的底泥由于历年排放的污染物大量聚集，底泥对上覆水体水质的影响就显现出产生了广泛而严重的社会影响。河流湖泊中底泥污染现象已非常普遍。底泥污染控制已刻不容缓。

底泥疏浚是现有研究和应用最多的底泥污染控制技术。通过挖除表层的污染底泥，减少底泥污染释放，可削减水体内源性污染物的释放量，同时还可达到增大环境容量的目的，并可以控制水生植物的生长。但是，底泥疏浚过程可能导致底泥重新悬浮，水体透明度下降。此外，疏浚破坏了水生植物的生长环境，使其失去竞争优势，可能导致藻类大量增殖。疏挖表层底泥还破坏了底栖生物群落，可能需要2~3年才能恢复。并且底泥疏浚成本较高，短期内对政府及地方财政也将会形成一定的压力。

发明内容

本发明针对现有底泥疏浚技术体系的不足，提供一种既可避免底泥重新悬浮，又不会破坏水生植物以及底栖生物群落生长环境，并且制作简单、管理方便、经济合理的用于底泥污染物控制的生态覆膜材料及其制备方法。

本发明提供的用于底泥污染控制的生态覆膜材料，由底部强力层、中间夹持层、表层反滤无纺布组成；其中：

所述底部强力层，采用具有反滤功能的网状裂膜丝机织布（或编织布），底部强力层的强力大小根据施工条件决定；所述网状裂膜丝机织布（或编织布）其经纬向均采用网状裂膜丝；

所述中间夹持层，采用每平方米100～150克且由≥9旦的粗旦纤维组成的无纺布；中间夹持层可以为1或2层；中间夹持层中填充有生态钝化材料（填料），也称为生态填料层；

所述表层反滤无纺布，采用每平方米200～250克且由6～9旦纤维制成的反滤无纺布。

所述生态钝化材料为高氮、磷吸收率的改性矿物质材料或高重金属吸收率的材料，制备好的中间夹持层容重为4.5-5.5 Kg/m²。

生态钝化材料所用矿物质材料包括沸石、方解石、改性砾石、改性陶粒中的一种或几种。

所述中间夹持层采用2次针刺复合工艺与上、下层进行复合，并将经针刺后露出底部强力层的穿刺纤维束端通过表面热熔工艺与底部强力层表面熔融结合，以增加复合的剥离强度。