CN111778920B - 一种污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统及方法，属于环境治理技术领域，该系统包括设置河道延伸方向两侧的阶梯式边坡修复区和河道走廊湿地；阶梯式边坡修复区的每一阶梯上设有用于放置底泥的明渠；所述明渠内铺设防渗膜；所述明渠内设有修复植物；每个阶梯上的明渠侧壁上设有溢流口；所述溢流孔通过溢流导管与下一阶梯上的明渠相连通；位于最下部明渠上的溢流口与河道走廊湿地相连通。本公开提供了一种结构合理、操作简便、运行费用低、修复效果好、无需占用堆场，且兼具河水净化功能和景观功能的污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统。

Description

一种污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统及方法
技术领域
本公开属于环境治理技术领域，具体是涉及一种污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统及方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
污染物进入水体后，一部分被水体净化，一部分吸附在水体颗粒物上，经沉淀富集到底泥中，使底泥受到污染。受污染的底泥会造成水生态系统退化，同时底泥中污染物质可以通过食物链进入人体，对人体健康造成威胁。另外，底泥中污染物有可能重新回到上覆水中，成为二次污染源。所以当外源污染得到控制后，底泥释放就会成为改善水质的重要限制因素。因此，要从根本上解决河流污染问题，除截污纳管外，需将受污染的底泥清除。
底泥疏浚可以清除污染底泥或底泥中污染物，减少底泥污染物向上覆水体中释放，以缓解内源污染，是目前应用最广泛的底泥处理技术。疏浚底泥不仅量大，而且成分复杂，对其进行及时和安全地处置十分必要。目前，疏浚底泥的处置和利用方法主要由吹填、土地利用、制作材料、热化学处理等。但是，这些方法存在生态安全风险高、运输成本大、原料品质低等问题，限制了疏浚底泥的有效处置和利用。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本公开提供了一种结构合理、操作简便、运行费用低、修复效果好、无需占用堆场，且兼具河水净化功能和景观功能的污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统及方法。
本公开至少一实施例公开了一种污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统,该系统包括设置河道延伸方向两侧的阶梯式边坡修复区和河道走廊湿地；
阶梯式边坡修复区的每一阶梯上设有用于放置疏浚底泥的明渠；所述明渠内铺设防渗膜；所述明渠内设有修复植物；每个阶梯上的明渠侧壁上设有溢流口；所述溢流孔通过溢流导管与下一阶梯上的明渠相连通；位于最下部明渠上的溢流口与河道走廊湿地相连通。
进一步地，所述溢流孔通过溢流导管与下一阶梯上明渠的上层相连通。
进一步地，每个明渠的上层布置多孔吸附材料；
进一步地，所述河道走廊湿地位于河道常水位线上下1.5米范围，从上往下依次种植沉水植物、浮叶植物和挺水植物。
进一步地，所述溢流孔设置在每个阶梯上的明渠侧壁中间位置。
进一步地，所述阶梯式边坡修复区至少设置两级阶梯以上。
本公开至少一实施例还公开了一种污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统的修复方法，该方法包括如下过程：
在污染河道流动方向的两侧建立阶梯式边坡修复区；在所述边坡修复区每一阶梯上沿着河道延伸方向开挖明渠；在明渠内铺设防渗膜；在每个明渠中间开挖溢流口；将所述溢流孔通过溢流管道与下一个阶梯的上明渠的顶部相连接；将河道疏浚上来的底泥填放入明渠内，晾晒后种植修复植物，在明渠内底泥上层铺设多孔吸附材料。
进一步地，在污染河道常水位线上下1.5米范围依次种植沉水植物、浮叶植物和挺水植物构成河道走廊湿地；将边坡修复区最下部一阶明渠上的溢流口通过管道引入所述河道走廊湿地。
进一步地，修复植物在生长过程中将底泥内的污染物质吸收到体内，转移到地上部，通过收割去除。
进一步地，在相邻的阶梯之间的斜坡上种植护坡乔木。
上述本公开的有益效果如下：
1、本公开的生态修复系统可以将污染河道中疏浚底泥直接进行就地处置放置在阶梯式边坡修复区的明渠内，不需要外加药剂处理，减少运输转运成本及土地占用。通过在每个明渠内底泥上种植修复植被，构建立体式植物修复体系，降低修复成本，同时增加景观功能。
3、本公开的生态修复系统中每个明渠上层布置多孔吸附材料，两个明渠之间通过溢流管路相连接，用于雨季修复区污水溢流引起的二次污染。
4、本公开的生态修复系统还包括设置在河道常水位线上下1.5米范围的河道走廊湿地，这样对修复区溢流污水进行深度净化，同时对河水具有净化作用。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开至少一实施例公开的污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统断面图；
图2为图1立体生态修复系统中明渠结构的放大图。
图中，1、疏浚底泥，2、防渗层，3、溢流导管，4、多孔吸附材料，5、护坡乔木，6、护坡草皮，7、修复植物，8、挺水植物，9、浮叶植物，10、沉水植物，11、常水位。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
如图1-图2所示，本公开至少一实施例提供了一种污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统，该系统主要包括中间的河道以及位于河道两侧的河道走廊湿地以及阶梯式边坡修复区。
所述河道走廊湿地位于河道常水位线11上下1.5米范围，从上往下依次种植沉水植物8、浮叶植物9和挺水植物10，并且河道走廊湿地的上方与阶梯式边坡修复区的最底部相衔接。
所述阶梯式边坡修复区至少为两节阶梯，且每一节阶梯上沿着河道延伸的方向上设有一个明渠，该明渠是人工挖至而成的明渠，该明渠可用于放置河道水中的疏梭底泥1，在水渠的旁边还用于种植护坡乔木5，相邻的两个阶梯之间斜坡上可用于种植护坡草皮6，这样再配合上河道走廊湿地上植物，可以增加该系统的美感。
在本实施例中的水渠的形状优选为矩形，深1米，宽0.5米。
所述明渠内设有铺设有防渗膜2，这样避免放置在明渠内的底泥直接污染明渠内的土壤。
进一步，每一阶阶梯上明渠内面向中间河道一侧的内壁上设有溢流口，该溢流孔通过溢流管道3与下一阶阶梯的明渠顶部相连通，需要说明的是，所述溢流孔设置在内壁的中间位置，即在明渠高度方向每隔0.5米连接1根溢流管道3。
当然对于明渠长度方向可设置多个溢流孔，每个溢流孔对应一个溢流管路，具体的间隙可根据实际情况确定。
在本实施例中明渠用于放置河道中疏浚上来的底泥，填满后用于种植修复植物7，这里需要说明的就是植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。这样修复植物在生长的过程中将底泥内的污染物质吸收到体内，转移到地上部，最后再通过收割明渠内修复植物去除。
进一步的，在每个明渠顶部铺设一层0.1米厚多孔吸附材料4，由于相邻的上下两个明渠之间通过溢流管路相连接，位于上部明渠上的溢流管道直接连接到下部明渠的顶部，这样在下雨的天气的时候，某一级阶梯上的明渠内底泥中的污染物质会淋溶出来，通过该明渠上的溢流导管进入下一级，而下一级明渠表层的多孔吸附材料可以吸附污染物质，同时在修复区位于最下部的一级阶梯上明渠的溢流孔通过溢流管道连通到河道走廊湿地，这样通过河道走廊湿地，对修复区溢流污水进行深度净化。
所以上述实施例公开的修复系统可以直接将河中的疏梭底泥进行就地处置，利用明渠上的修复植物来净化底泥中的污染物，运行费用低、修复效果好、无需占用堆场。
除此之外，本公开一个或多个实施例的另一个方面还公开了一种污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复方法，具体是在某一个污染河道流动方向的两侧建立阶梯式边坡修复区；在污染河道常水位线上下1.5米范围，从上往下依次种植沉水植物、浮叶植物和挺水植物构成河道走廊湿地，将阶梯式边坡修复区设置在河道走廊湿地的上方。
每一阶梯上沿着河道延伸方向开挖明渠；在明渠内铺设防渗膜；在每个明渠面向河道一侧的内壁中间开挖溢流口；将所述溢流孔通过溢流管道与下一个阶梯的上明渠的顶部相连接；
将河道疏浚上来的底泥填放入明渠内，晾晒5天后种植修复植物，这样修复植物在生长过程中将底泥内的污染物质吸收到体内，转移到地上部，可通过通过收割去除。
最后在明渠内底泥上层铺设多孔吸附材料，将阶梯式边坡修复区最底部的一阶上明渠内部的溢流口通过溢流管道输送到河道走廊湿地上。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统,其特征在于，包括设置在河道延伸方向两侧的阶梯式边坡修复区和河道走廊湿地；
阶梯式边坡修复区的每一阶梯上设有用于放置疏浚底泥的明渠；所述明渠内铺设防渗膜；所述明渠内设有修复植物；每个阶梯上的明渠侧壁上设有溢流孔；所述溢流孔通过溢流导管与下一阶梯上的明渠相连通；位于最下部阶梯明渠上的溢流口与河道走廊湿地相连通；所述阶梯式边坡修复区至少设置两级阶梯以上；所述修复植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体，修复植物在生长过程中将底泥内的污染物质吸收到体内，转移到地上部，通过收割去除；
所述溢流孔设置在每个阶梯上的明渠侧壁中间位置，所述溢流孔通过溢流导管与下一阶梯上明渠的上层相连通，每个明渠的上层布置多孔吸附材料。
2.如权利要求1所述的一种污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统,其特征在于，所述河道走廊湿地位于河道常水位线上下1.5米范围，从上往下依次种植沉水植物、浮叶植物和挺水植物。
3.根据如权利要求1-2任一项所述污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统的修复方法，其特征在于：
在污染河道流动方向的两侧建立阶梯式边坡修复区；在所述边坡修复区每一阶梯上沿着河道延伸方向开挖明渠；在明渠内铺设防渗膜；在每个明渠中间开挖溢流口；将所述溢流孔通过溢流管道与下一个阶梯的上明渠的顶部相连接；将边坡修复区最下部一阶明渠上的溢流口通过管道引入所述河道走廊湿地；将河道疏浚上来的底泥填放入明渠内，晾晒后种植修复植物，在明渠内底泥上层铺设多孔吸附材料。
4.如权利要求3所述的污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统的修复方法，其特征在于：在污染河道常水位线上下1.5米范围依次种植挺水植物、浮叶植物和沉水植物构成河道走廊湿地。
5.如权利要求3所述的污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统的修复方法，其特征在于：修复植物在生长过程中将底泥内的污染物质吸收到体内，转移到地上部，通过收割去除。
6.如权利要求3所述的污染河道疏浚底泥近原位立体生态修复系统的修复方法，其特征在于：每个阶梯上种植护坡乔木，在相邻的两个阶梯之间的斜坡上种植护坡草皮。
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