[发明专利]钛改性白云石在调节泥水界面中的用途

说明书

本发明提供了一种钛改性白云石在调节泥水界面中的用途，其中底泥中含有硫元素和铁元素中的至少一种。本发明提供的钛改性白云石覆盖泥水界面之后，能够降低底泥中S或Fe等污染物向上覆水中的释放，有利于改善水体环境。本发明的覆盖材料钛改性白云石能够控制削减水体和沉积物中污染物，结果表明，钛改性白云石的覆盖在短时间内提升了泥水界面的溶解氧含量，使泥水界面的环境改善，协助降低了Fe、S等底泥污染物的释放。

技术领域

本发明涉及环境保护领域，更具体地，涉及钛改性白云石在调节泥水界面中的用途。

背景技术

近年来，随着社会经济的高速发展和城市化进程的持续加快，工业生产和居民的日常生活中产生的大量各类的污染物会直接或者间接排放到水体，引起严重的水体污染现象，再加上长期持续的内源积累，导致某些河流和湖泊中的大量污染物会累积聚集并最终沉淀到底泥中。大量研究表明，沉积物中各种污染物的浓度往往要比上覆水中相应污染物的浓度高出数几倍。此外，即使阻断外源污染，底泥中原有的污染物依然会缓慢而持续的迁移扩散至上层水体，造成二次污染。河湖底泥污染物的持续释放会加重内源污染负荷，从而加剧水生态环境恶化，诱发水体富营养化，并产生黑臭现象。目前，底泥污染现象已经在全球范围内多次发生，河湖底泥污染的治理迫在眉睫，沉积物内源释放的控制和机制研究将成为水体治理的关键。因此，研究底泥修复技术在全世界环境领域内有着重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种钛改性白云石在调节泥水界面中的用途，其中，底泥中含有硫元素和铁元素中的至少一种。

在一些实施例中，所述钛改性白云石通过以下步骤制备：在烧杯中加入吸取的钛酸四丁酯，再缓慢加入无水乙醇，充分搅拌，用硝酸将钛酸四丁酯与无水乙醇混合液的pH调节到4，边滴加边搅拌，直到出现透明略带淡黄色的溶胶；将白云石粉体加入上述混合液溶胶中，每克白云石粉体对应的钛酸四丁酯的用量为 0.5-2mL，快速并充分搅拌，混合均匀；再用胶头滴管滴加去离子水，边加边搅拌，直至混合液形成乳白色凝胶；将凝胶置于100℃鼓风干燥箱进行恒温干燥，取出干燥的凝胶固体，进行研磨；之后进行焙烧，去除冷却后再次用研钵研磨，过筛。

本发明提供的钛改性白云石覆盖泥水界面之后，能够降低底泥中S或Fe等污染物向上覆水中的释放，有利于改善水体环境。本发明的覆盖材料能够控制削减水体和沉积物中污染物，结果表明，钛改性白云石的覆盖在短时间内提升了泥水界面的溶解氧含量，使泥水界面的环境改善，协助降低了Fe、S等底泥污染物的释放。

附图说明

图1和图2分别示出了白云石改性前后的SEM图。

图3和图4分别示出了白云石改性前后的EDS表征结果图。

图5示出了白云石改性前后的XRD表征结果图。

图6示出了白云石改性前后的FTIR表征结果图。

图7示出了Fe(II)吸光度标准曲线。

图8示出了二价Fe在好氧和厌氧条件下的吸附量与吸附时间的关系图。

图9和图10分别示出了原位水体中Fe和S(-II)在不同深度的含量。

图11和图12分别示出了厌氧过程动力学和好氧过程动力学。

图13示出了不同培养条件与不同处理下的溶解氧变化。

图14示出了沉积物和上覆水S的二维高分辨图。

图15示出了好氧条件下的沉积物和上覆水中S的一维垂向变化图。

图16示出了厌氧条件下的沉积物和上覆水中S的一维垂向变化图。

图17示出了好氧条件下的沉积物和上覆水中Fe的一维垂向变化图。

图18示出了厌氧条件下的沉积物和上覆水中Fe的一维垂向变化图。