CN111362540A - 用于沉水植物系统构建的底质改良剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于沉水植物系统构建的底质改良剂及其制备方法，其由以下质量配比的组分组成：钙基类15%‑30%、净水剂10%‑30%、改性矿粉30%‑40%、硅藻土10%‑20%、过碳酸钠10%‑15%。一种底质改良剂的制备方法，具体步骤如下：取上述质量百分比的钙基类、净水剂、改性矿粉、硅藻土混合得到第一混合物；取过碳酸钠得到第二物质；将包装好的第一混合物与第二物质放入同一个外包装袋中，制成底质改良剂。本发明的底质改良剂能分解河湖底质中的污染物，为沉水植物系统构建创造良好的生境，同时能够对水体净化、抑制蓝藻爆发有较好的效果，为沉水植物生长提供了微量元素，能促进沉水植物系统迅速构建。

Description

用于沉水植物系统构建的底质改良剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及河床底质生态修复技术领域，具体涉及一种用于沉水植物系统构建的底质改良剂及其制备方法。

背景技术

黑臭水体的治理路线包括控源截污、内源治理、生态修复和其他措施，其中内源治理是水体初见成效的重要措施，生态修复是目标水质长效保持的重要保证。目前内源治理常用的方法是清淤疏浚，该法虽然具有较大的优势，但在实际工程中存在以下问题，一方面可能出现欠清，清淤后河床仍有大量残余淤泥，重新向水体释放污染物，从而导致水质变差，增加生态修复的污染负荷，不利于生态系统，尤其是沉水植物系统构建；另一方面可能出现超清，清淤后河床表层环境被破坏，水生植物难以适应新的生境。因此需要改善清淤后河床底质，为沉水植物系统构建创造有利的条件。

现有的底质改良剂主要有吸附型、絮凝型、离子交换型、活菌降解型和化学降解型五类，现有技术文献：

专利文献

CN104529099A一种河道或湖泊疏浚后硬质底质改良剂及其制备方法和用途；

CN102642996A一种高效水体底质改良剂；

CN106430873A一种高效复合型底质改良剂及制备方法；

CN101580281A一种高效复合型底质改良剂及制备方法。

发明内容

发明要解决的技术问题

上述现有技术存在如下不足：

（1）现有的底质改良剂主要源于水产养殖业，应用于黑臭水体治理中沉水植物系统构建的底质改良剂未见报道，黑臭水体比水产养殖池塘范围更广，污染成分更为复杂。

（2）现有的底质改良剂多使用强氧化型的化学试剂，使用不当会导致严重的二次污染；

（3）现有的底质改良剂更多的强调底质尤其是底泥的处理，对水质改善，抑制藻类暴发等方面略显不足。

解决技术问题的详细技术方案

为了改善清淤后河床底质，为沉水植物生态修复系统构建创造良好的环境，本发明提供一种用于沉水植物系统构建的底质改良剂及其制备方法，其由以下质量配比的组分组成：

钙基类15%-30%、净水剂10%-30%、改性矿粉30%-40%、硅藻土10%-20%、过碳酸钠10%-15%。

优选地，钙基类为贝壳类、碳酸钙中的一种或两种。

优选地，净水剂包括腐殖酸钠和PAC，其质量分数比为9:1-7:3，最佳比例为8:2。

一种底质改良剂的制备方法，具体步骤如下：

1)取质量百分比的钙基类15%-30%、净水剂10%-30%、改性矿粉30%-40%、硅藻土10%-20%放在搅拌机中混合均匀，得到混合料，密封包装后即成第一混合物；

2)取过碳酸钠10%-15%并单独包装，得到第二物质；

3)将包装好的第一混合物与第二物质放入同一个外包装袋中，制成底质改良剂。

优选地，所述改性矿粉的制备方法包括以下步骤：

将矿粉过200目的筛得到粉末，水洗3-4次去除可溶性杂质，冲洗后的矿粉于105℃下烘干。

其中，各组分之间的相互作用如下：

钙基类可作底泥的胶结剂，改变底泥结构差的问题，过碳酸钠能够有效地释放出分子态的活性氧，提高氧化还原点位，从而提高底部含氧量，并且过碳酸钠产物与钙基类共同作用中和底泥的酸度，改良底泥的特性，为沉水植物的种植提供条件。

腐殖酸钠与PAC联合作用净化水质，通过螯合和吸附等作用减少重金属和部分有机物等有毒物质，辅助解决水体浑浊、泛底、死藻、油膜现象，提高水体透明度并且腐殖酸钠可为沉水植物的生长提供碳源，保证沉水植物的初期成活率。

改性矿粉和硅藻土二者含有植物生长所需的微量元素，并且是一种多孔结构的物质，具有良好的吸附作用，可有效降低污染物，改善水体环境，从而为沉水植物的生长提供了良好的生境。

这几种物质分别从三个阶段来加强沉水植物系统构建，包括提供种植条件、保证沉水植物成活条件到沉水植物生长期生境条件。三环紧密衔接，相辅相成。

由以上技术方案可知，本发明的底质改良剂能分解河湖底质中的污染物，为沉水植物系统构建创造良好的生境，同时能够对水体净化、抑制蓝藻爆发有较好的效果，为沉水植物生长提供了微量元素，能促进沉水植物系统迅速构建。

具体实施方式

实施例1

实施例1提供的底质改良剂，包括以下质量配比的组分：贝壳类15%、腐殖酸钠9%、PAC1%、改性矿粉40%、硅藻土20%、过碳酸钠15%；

所述底质改良剂的制备方法为：

1) 将矿粉过200目的筛得到粉末，水洗3-4次去除可溶性杂质；

2) 冲洗后的矿粉于105℃下烘干得到改性矿粉；

3）取质量百分比的贝壳类15%、腐殖酸钠9%、PAC1%、改性矿粉40%、硅藻土20%放在搅拌机中混合均匀，得到混合料，密封包装后即成第一混合物；

4）取过碳酸钠15%并单独包装，得到第二物质；

5）将包装好的第一混合物与第二物质放入同一个外包装袋中，即制成沉水植物系统构建的底质改良剂。

实施例2

实施例2提供的底质改良剂，包括以下质量配比的组分：贝壳类30%、腐殖酸钠16%、PAC4%、改性矿粉30%、硅藻土10%、过碳酸钠10%；

所述底质改良剂的制备方法为：

1) 将矿粉过200目的筛得到粉末，水洗3-4次去除可溶性杂质；

2) 冲洗后的矿粉于105℃下烘干得到改性矿粉；

3）取质量百分比的贝壳类30%、腐殖酸钠16%、PAC4%、改性矿粉30%、硅藻土10%放在搅拌机中混合均匀，得到混合料，密封包装后即成第一混合物；

4）取过碳酸钠10%并单独包装，得到第二物质；

5）将包装好的第一混合物与第二物质放入同一个外包装袋中，即制成沉水植物系统构建的底质改良剂。

实施例3

实施例3提供的底质改良剂，包括以下质量配比的组分：碳酸钙20%、腐殖酸钠21%和PAC9%、改性矿粉30%、硅藻土10%、过碳酸钠10%；

所述底质改良剂的制备方法为：

1) 将矿粉过200目的筛得到粉末，水洗3-4次去除可溶性杂质；

2) 冲洗后的矿粉于105℃下烘干得到改性矿粉；

3）取质量百分比的碳酸钙20%、腐殖酸钠21%和PAC9%、改性矿粉30%、硅藻土10%放在搅拌机中混合均匀，得到混合料，密封包装后即成第一混合物；

4）取过碳酸钠10%并单独包装，得到第二物质；

5）将包装好的第一混合物与第二物质放入同一个外包装袋中，即制成沉水植物系统构建的底质改良剂。

市售对比例1

对比例1提供的底质改良剂，与实施例1的不同在于，底质改良剂包括如下原料：过氧化钙、碳酸氢钠、稳定剂。

市售对比例2

对比例2提供的底质改良剂，与实施例1的不同在于，底质改良剂包括如下原料：过硫酸氢钾、螯合剂、活化剂、稳定剂。

采用实施例1-3提供的底质改良剂与对比例1和2的底质改良剂，并设置空白对照组，对清淤后的底泥进行底质改良，然后进行沉水植物生长实验对比：

1)设置12组长×宽×高为60×40×50cm的养殖玻璃缸A1、A2、A3、A4、A5、B、C1、C2、C3、C4、C5、D，玻璃缸A1、A2、A3、A4、A5、B铺设20cm河道疏浚后的硬质底泥，玻璃缸C1、C2、C3、C4、C5、D铺设20cm河道疏浚后欠清的淤泥。

2）按照顺序依次往A1、A2、A3三组玻璃缸中添加实施例1-3配置的底质改良剂，添加量为60g/m²；按照顺序依次往C1、C2、C3三组玻璃缸中添加实施例1-3配置的底质改良剂，添加量为60g/m²；

按照顺序依次往A4、A5两组玻璃缸中添加对比例1-2配置的底质改良剂，添加量为60g/m²；按照顺序依次往C4、C5两组玻璃缸中添加对比例1-2配置的底质改良剂，添加量为60g/m²；B、D两组不添加底质改良剂；不添加底质改良剂和添加对比例底质改良剂的组作为对照组。

3）选取长势一致，根茎无损的苦草幼苗，株高(15±0.56) cm，平均重量为1.2g/株，分别种植于12组玻璃缸中，每组栽种35株。

4）实验设置水深40cm，玻璃钢置于室外透明的防雨顶棚下，室外温度为15~25℃之间。

5）培养30d后，具体指标如下表。

A1、A2、A3组和C1、C2、C3组的苦草植株长势优于A4、A5、C4、C5、B、D组，其中A1、A2、A3是采用实施例1-3的硬质底泥，30天的长势较快，30d总生物量的平均值为6.78g/株，同样是硬质底泥但采用对比例1-2的A4、A5，30天的长势一般，30d总生物量的平均值为6.015g/株，而空白对照组B组长势较差，30d总生物量的平均值为3.2g/株，约为实施例的一半；C1、C2、C3是采用实施例1-3的欠清淤泥，30天的长势较快，30d总生物量的平均值为6.67g/株，同样是欠清淤泥但采用对比例1-2的C4、C5，30天的长势一般，30d总生物量的平均值为5.76g/株，而空白对照组D长势较差，30d总生物量的平均值为3.29g/株，约为实施例的一半。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

本发明提供一种用于沉水植物系统构建的底质改良剂及其制备方法，其由以下质量配比的组分组成：钙基类15%-30%、净水剂10%-30%、改性矿粉30%-40%、硅藻土10%-20%、过碳酸钠10%-15%。一种底质改良剂的制备方法，具体步骤如下：取上述质量百分比的钙基类、净水剂、改性矿粉、硅藻土混合得到第一混合物；取过碳酸钠得到第二物质；将包装好的第一混合物与第二物质放入同一个外包装袋中，制成底质改良剂。本发明的底质改良剂能分解河湖底质中的污染物，为沉水植物系统构建创造良好的生境，同时能够对水体净化、抑制蓝藻爆发有较好的效果，为沉水植物生长提供了微量元素，能促进沉水植物系统迅速构建。

Claims (7)

1.一种用于沉水植物系统构建的底质改良剂，其特征在于，其由以下质量配比的组分组成：

钙基类15%-30%、净水剂10%-30%、改性矿粉30%-40%、硅藻土10%-20%、过碳酸钠10%-15%。

2.根据权利要求1所述的底质改良剂，其特征在于，所述钙基类为贝壳类、碳酸钙中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的底质改良剂，其特征在于，所述净水剂包括腐殖酸钠和聚合氯化铝。

4.根据权利要求3所述的底质改良剂，其特征在于，所述净水剂中腐殖酸钠、聚合氯化铝的质量分数比为9:1~7:3。

5.根据权利要求1所述的底质改良剂，其特征在于，所述改性矿粉为过200目筛得到的矿粉粉末。

6.一种如权利要求1所述的底质改良剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)取质量百分比的钙基类15%-30%、净水剂10%-30%、改性矿粉30%-40%、硅藻土10%-20%放在搅拌机中混合均匀，得到混合料，密封包装后即成第一混合物；

2)取过碳酸钠10%-15%并单独包装，得到第二物质；

3)将包装好的第一混合物与第二物质放入同一个外包装袋中，制成底质改良剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述改性矿粉的制备方法包括以下步骤：

将矿粉过200目的筛得到粉末，水洗3-4次去除可溶性杂质，冲洗后的矿粉于105℃下烘干。