CN113620539B - 一种用于湿地磷污染的高效控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于湿地磷污染的高效控制方法,包括以下步骤:首先,对湿地的底泥进行清淤;其次,在清淤后的湿地底部铺设隔离垫;再次,在所述隔离垫上方覆盖种植土,进行植物种植和进水;最后,待湿地内群落恢复后,向湿地内水体投加锁磷剂,在种植土表面形成覆盖层。在本发明中,对湿地内底泥清淤从根源上消除了底泥磷的释放;隔离垫能够隔绝下层底泥,抑制底泥磷的释放,提高植物的存活率;种植植物对水体内磷进行吸收并抑制藻类生长,投加锁磷剂吸收水体内溶解的磷酸盐,在底泥上形成覆盖层抑制底泥磷的释放。本发明利用上述四个步骤相互配合,从整体上抑制并消除底泥内源磷的释放,实现了对于湿地磷污染的高效控制。
Description
技术领域
本发明属于湿地污染防控的技术领域,具体涉及一种用于湿地磷污染的高效控制方法。
背景技术
随着我国工业的不断发展,大量化肥的使用、含磷洗涤产品的使用、人类排泄物、生活垃圾和未经处理的工业废水的排放使水体磷含量急剧增加,水体中适当的磷有利于推动生物的生长,但含量过多会导致水体富营养化,藻类和浮游动物的大量繁殖,水体缺氧发臭。底泥是水体大部分磷贮备处,对磷有着吸附和缓释的作用,在合适pH、溶解氧、温度、生物条件以及各种扰动下,底泥磷可再次释放到水体中。
目前,底泥内源性磷的控制方法主要有底泥疏浚和药剂投加。底泥疏浚可以将底泥从底部清除,短期内有着非常良好的效果,但是清淤不能彻底清除底泥,随着底泥物理、化学和生物生态条件的改变,污染物浓度会逐渐回升甚至超过原来水平。药剂投加可以快速高效的降低上覆水中的磷浓度,但是进水中磷的输入和底泥中磷的释放会再次导致水体污染,无法长期、有效的控制磷污染。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处,提供一种能够有效抑制底泥磷释放的用于湿地磷污染的高效控制方法。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种用于湿地磷污染的高效控制方法,包括以下步骤:
S1、对湿地的底泥进行清淤,清淤厚度为底泥厚度的70~80%;
S2、在清淤后的湿地底部铺设隔离垫;
S3、在所述隔离垫上方覆盖种植土,进行植物种植和进水;
S4、待湿地内群落恢复后,向湿地内水体投加锁磷剂,在所述种植土表面形成覆盖层。
在上述技术方案的基础上,所述锁磷剂按重量百分数计,包括以下组分:改性赤泥50~60%,粉煤灰20~30%,膨润土5~10%,余量为NaHCO3。
在上述技术方案的基础上,所述改性赤泥的制备方法包括以下步骤:将赤泥干燥、研磨;先利用酸性溶液对赤泥改性,获得第一产物;再利用稀土离子溶液对所述第一产物进行改性,获得改性赤泥。
在上述技术方案的基础上,所述酸性溶液与赤泥的液固比为10~25mL/g;所述酸性溶液为浓度0.25~0.35mol/L的盐酸溶液。
在上述技术方案的基础上,所述稀土离子溶液与赤泥的液固比为20~25mL/g;所述稀土离子溶液为0.05~0.10mol/L的Ce(SO4)2溶液与0.20~0.40mol/L的La(NO3)3溶液的混合溶液。
在上述技术方案的基础上,在步骤S1中,所述对湿地的底泥进行清淤具体为:先抽干湿地内水体,再采用挖掘机进行湿地底泥的清淤。
在上述技术方案的基础上,在步骤S2中,所述隔离垫是厚度为30mm的棕毛垫。
在上述技术方案的基础上,在步骤S3中,所述种植土的厚度为10~15cm,所述植物种植的时间为30~45天,所述植物选自马来眼子菜、伊乐藻、矮型苦草和刺苦草中的一种或多种。
在上述技术方案的基础上,在步骤S4中,所述群落恢复时间为15~30天。
在上述技术方案的基础上,在步骤S4中,所述锁磷剂的投加量为2~4kg/m2,所述覆盖层的厚度为0.25~0.5cm。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明提供的用于湿地磷污染的高效控制方法,先对湿地内底泥进行清淤,移除大部分的污染物,从根源上消除了底泥磷的释放;铺设隔离垫隔绝下层底泥,抑制底泥磷的释放,提高植物的存活率;添加种植土并种植植物对水体内磷进行吸收,抑制藻类生长;投加锁磷剂在下沉过程中吸收水体内溶解的磷酸盐,并在底泥上形成覆盖层进一步抑制底泥磷的释放。本发明利用上述四个步骤相互配合,从整体上有效的抑制并消除底泥内源磷的释放。
(2)本发明所采用的锁磷剂,以赤泥为主要成分,利用酸热改性优化赤泥性能并去除杂质;再利用铈、镧离子复合改性提高赤泥对磷的吸附性能。锁磷剂中的粉煤灰能够激发赤泥中大量钙元素的活化,有利于磷的去除,碳酸氢钠有助于形成空隙结构,膨润土有利于提升粘性并形成球状颗粒。锁磷剂主材料赤泥,辅材料粉煤灰,废物再利用,镧、铈等元素与磷形成溶度积极低的磷酸镧、磷酸铈沉淀,受外界干扰较小,安全无释放。
(3)本发明采用物理、化学和生物相配合的方法,能够长久高效控制湿地底泥磷释放。实验数据显示,采用本发明提供的控制方法处理后的湿地,在进水第60天时可将出水水质控制在Ⅲ类水以下,并使水质在长达120天的时间内保持稳定。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于湿地磷污染的高效控制方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种用于湿地磷污染的高效控制方法的示意图。
其中,1-底泥;2-棕毛垫;3-种植土;4-锁磷剂覆盖层;5-植物。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
本发明提供了一种用于湿地磷污染的高效控制方法,总体思路如下:湿地的底泥是水体大部分磷的贮备处,对磷有着吸附和缓释的作用,在合适pH、溶解氧、温度、生物条件以及各种扰动下,底泥磷可再次释放到水体中。因此,若要实现对湿地磷污染的高效控制,不仅要对上覆水体进行除磷,更要对底泥释放磷加以控制,从源头上抑制底泥磷的释放。而若要对底泥磷进行有效的控制,需要结合物理、化学和生物多方面的控制方法相结合来实现。
根据本发明一种典型的实施例,本发明提供了一种用于湿地磷污染的高效控制方法,包括以下步骤:
S1、对湿地的底泥进行清淤,清淤厚度为底泥厚度的70~80%;
S2、在清淤后的湿地底部铺设隔离垫;
S3、在所述隔离垫上方覆盖种植土,进行植物种植和进水;
S4、待湿地内群落恢复后,向湿地内水体投加锁磷剂,在所述种植土表面形成覆盖层。
在上述方法中,通过对湿地内底泥进行清淤,移除大部分的污染物,从根源上消除了底泥磷的释放;铺设隔离垫隔绝下层底泥,抑制底泥磷的释放,提高植物的存活率;添加种植土并种植植物对水体内磷进行吸收,抑制藻类生长;投加锁磷剂在下沉过程中吸收水体内溶解的磷酸盐,并在底泥上形成覆盖层进一步抑制底泥磷的释放。本发明利用上述四个步骤相互配合,从整体上有效的抑制并消除底泥内源磷的释放。
在一些优选的实施方式中,所述锁磷剂按重量百分数计,包括以下组分:改性赤泥50~60%,粉煤灰20~30%,膨润土5~10%,余量为NaHCO3。
在本发明中,采用赤泥作为锁磷剂的主要成分的原因在于:赤泥是工业制取氧化铝的伴生产物,赤泥的堆放不仅占用大量的土地、造成地面资源的浪费,同时可危害到人的身体健康。在水处理领域,赤泥化学成分稳定、粒度小、具有胶结孔状结构,在水中有较好的稳定性,因此可以使用赤泥作为吸附剂,吸附水中的有害物质、污染离子和有机物。此外,锁磷剂配方中的粉煤灰能激发赤泥中大量钙元素的活化,利于磷的去除;碳酸氢钠有利于形成空隙结构;膨润土有利于提升粘性进而形成球状颗粒。上述组分的相互配合,提高了锁磷剂在投加下沉过程中对水体内溶解的磷酸盐的吸收能力,且穿越水体后在种植土表面形成覆盖层,能够长期有效的对底泥释放的磷元素进行吸收。为了进一步提升赤泥的吸附性能,本发明对赤泥进行了改性。
所述改性赤泥的制备方法包括以下步骤:将赤泥干燥、研磨;先利用酸性溶液改性,再利用稀土离子溶液进行改性。优选地,赤泥干燥温度102~105℃,待自然冷却至室温研磨至100~200目。
其中,利用酸性溶液改性具体为:将干燥研磨后的赤泥,浸泡于酸性溶液中进行改性,固液分离得到第一产物。优选地,所述酸性溶液为浓度0.25~0.35mol/L的盐酸溶液,赤泥、盐酸的用量比为1g:10~25mL,所述浸泡温度70~80℃,所述浸泡时间2~4h。利用稀土离子溶液改性具体为:将所述第一产物浸泡于稀土离子溶液中进行改性,固液分离得到改性赤泥。优选地,所述铈、镧离子复合溶液为Ce(SO4)2、La(NO3)3混合溶液,其中Ce(SO4)2浓度为0.05~0.10mol/L,La(NO3)3浓度为0.20~0.40mol/L,赤泥、铈、镧离子复合溶液用量比为1g:20~25mL,改性温度为常温,改性时间12~24h。优选地,将所述第一产物与铈、镧离子复合溶液混合后,放置于摇床中震荡操作,以提升改性效果。
本发明对赤泥进行的改性过程包括酸热改性和稀土离子改性。其中,酸热改性极大的优化性能并去除杂质;稀土离子改性,利用铈、镧离子复合改性提高对磷的吸附性能,二者共同作用优于单一组分。
在一些优选的实施方式中,所述锁磷剂的制备包括以下步骤:将改性赤泥与粉煤灰、NaHCO3和膨润土混合,造粒、干燥并煅烧得锁磷剂。优选地,造粒直径1~3mm,干燥时间24~48h,煅烧温度为500~800℃,煅烧时间为2~3h。
在一些优选的实施方式中,在步骤S1中,所述对湿地的底泥进行清淤具体包括:先抽干湿地内水体,在采用挖掘机进行湿地底泥的清淤。
在一些优选的实施方式中,在步骤S2中,所述隔离垫可以是土工布、防水毯或棕毛垫,隔离垫的作用是隔绝剩余的底泥,进一步减少底泥磷的释放。优选地,所述隔离垫为棕毛垫,棕毛垫的透气性和透水性更好,由天然的材料制作而成,不仅足够的厚度能够有效的隔离底泥,还能对植物的根系起到保护作用,促进植物生根,避免了直接在底泥上种植植物导致的植物根系腐烂的情况发生。优选地,所述棕毛垫的长度为10m、宽度为2.5m,厚度为30mm。
在一些优选的实施方式中,在步骤S3中,所述种植土的厚度为10~15cm,所述植物种植的时间为30~45天,所述植物选自马来眼子菜、伊乐藻、矮型苦草和刺苦草中的一种或多种。上述湿地植物是人工湿地处理系统中不可缺少的一部分,不但直接吸收利用污水中的氮、磷等营养物质和富集污水中的重金属等有害物质,还能输送氧气到根区,提供根区微生物生长、繁殖和降解对氧的需求,同时也能维持和加强湿地系统内的水力传导力。优选地,所述植物为上述四种植物的组合。
在一些优选的实施方式中,在步骤S4中,所述群落恢复时间为15~30天。所述群落恢复是指水生植物生产繁殖,以及水体内微生物和动物出现并形成自然的群落。待群落恢复后再投加锁磷剂,能够避免锁磷剂的投加对尚未形成的生物群落造成干扰和破坏,影响水体内自然生物群落的生长和繁殖。
进一步的,所述锁磷剂的投加量为2~4kg/m2,所述覆盖层的厚度为0.25~0.5cm。投加本发明提供的新型锁磷剂,可以加快吸附水体内的磷酸盐,同时在底部形成底泥覆盖层以有效的抑制底泥磷的释放。本发明中,锁磷剂的投加量需控制在2~4kg/m2的范围内,低于该投加量将无法起到有效的锁磷效果,而高于该范围不仅会浪费锁磷剂,而且会因覆盖层过厚而影响植物的生长。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本发明的一种用于湿地磷污染的高效控制方法进行详细说明。
实施例1
步骤一:抽干湿地水后,采用挖掘机清淤,底泥厚度1m,清淤厚度0.8m;
步骤二:在湿地底部剩余底泥上铺设一层棕毛垫,棕毛垫长10m,宽2.5m,厚30mm;
步骤三:在棕毛垫上方覆盖一层10cm厚种植土,进行植物种植和进水,种植植物选择马来眼子菜、伊乐藻、矮型苦草和刺苦草,密度12株/m2;
步骤四:15天后在水面上按面积均匀投撒锁磷剂,锁磷剂投加量为4kg/m2,在种植土上形成0.5cm覆盖层。
其中,锁磷剂的重量百分比组成为:改性赤泥60%,粉煤灰20%、膨润土10%、NaHCO310%。锁磷剂的制备方法如下:赤泥105℃干燥,自然冷却后研磨至200目,称取10kg赤泥加入反应容器中,加入0.35mol/L的HCl 200L,80℃下浸泡2h。过滤洗涤上述赤泥于反应容器中,加入铈、镧离子复合溶液为Ce(SO4)2、La(NO3)3混合溶液250L,其中Ce(SO4)2溶液的浓度为0.10mol/L,La(NO3)3溶液的浓度为0.40mol/L,常温改性24h。按比例将改性赤泥、粉煤灰、膨润土和NaHCO3混合均匀,造粒成直径1~3mm的颗粒,自然干燥48h后,于800℃煅烧2h,获得锁磷剂。
实施例2
步骤一:抽干湿地水后采用挖掘机清淤,底泥厚度1m,清淤厚度0.7m;
步骤二:在底部铺设一层棕毛垫,棕毛垫长10m,宽2.5m,厚30mm;
步骤三:在棕毛垫上方覆盖一层10cm厚种植土,进行植物种植和进水,种植植物选择马来眼子菜、刺苦草,密度6株/m2;
步骤四:15天后在水面上按面积均匀投撒锁磷剂,锁磷剂投加量为2kg/m2,在种植土上形成0.25cm覆盖层。
其中,锁磷剂的重量百分比组成为:改性赤泥50%,粉煤灰30%、膨润土10%、NaHCO310%。锁磷剂的制备方法如下:赤泥102℃干燥,自然冷却后研磨至100目,称取10kg赤泥加入反应容器中,加入0.25mol/L的HCl 100L,70℃下浸泡3h。过滤洗涤上述赤泥于反应容器中,加入铈、镧离子复合溶液为Ce(SO4)2、La(NO3)3混合溶液200L,其中Ce(SO4)2浓度0.05mol/L,La(NO3)3浓度0.20mol/l,常温改性12h。按比例将改性赤泥、粉煤灰、膨润土和NaHCO3混合均匀,造粒成直径1~3mm颗粒,自然干燥24h后,于500℃煅烧3h,获得锁磷剂。
实施例3
步骤一:抽干湿地水后采用挖掘机清淤,底泥厚度1m,清淤厚度0.7m;
步骤二:在底部铺设一层棕毛垫,棕毛垫长10m,宽2.5m,厚30mm;
步骤三:在棕毛垫上方覆盖一层10cm厚种植土,进行植物种植和进水,种植植物选择马来眼子菜、刺苦草和伊乐藻,密度8株/m2;
步骤四:15天后在水面上按面积均匀投撒锁磷剂,锁磷剂投加量为3kg/m2,在种植土上形成0.375cm覆盖层。
其中,锁磷剂的重量百分比组成为:改性赤泥55%,粉煤灰25%、膨润土10%、NaHCO310%。锁磷剂的制备方法如下:赤泥103℃干燥,自然冷却后研磨至150目,称取10kg赤泥加入反应容器中,加入0.30mol/L的HCl 200L,75℃下浸泡3h。过滤洗涤上述赤泥于反应容器中,加入铈、镧离子复合溶液为Ce(SO4)2、La(NO3)3混合溶液250L,其中Ce(SO4)2浓度0.07mol/l,La(NO3)3浓度0.30mol/l,常温改性18h。按比例将改性赤泥、粉煤灰、膨润土和NaHCO3混合均匀,造粒成直径1~3mm颗粒,自然干燥36h后,于700℃煅烧2h,获得锁磷剂。
对比例1
步骤一:抽干湿地水后在底部铺设一层棕毛垫,棕毛垫长10m,宽2.5m,厚30mm;
步骤二:在棕毛垫上方覆盖一层10cm厚种植土,进行植物种植和进水,种植植物选择马来眼子菜、伊乐藻、矮型苦草和刺苦草,密度12株/m2;
步骤三:15天后在水面上按面积均匀投撒锁磷剂,锁磷剂投加量为4kg/m2,在种植土上形成0.5cm覆盖层。
其中,锁磷剂的重量百分比组成为:改性赤泥60%,粉煤灰20%、膨润土10%、NaHCO310%。锁磷剂的制备方法如下:赤泥105℃干燥,自然冷却后研磨至200目,称取10kg赤泥加入反应容器中,加入0.35mol/L的HCl 200L,80℃下浸泡2h。过滤洗涤上述赤泥于反应容器中,加入铈、镧离子复合溶液为Ce(SO4)2、La(NO3)3混合溶液250L,其中Ce(SO4)2溶液的浓度为0.10mol/L,La(NO3)3溶液的浓度为0.40mol/L,常温改性24h。按比例将改性赤泥、粉煤灰、膨润土和NaHCO3混合均匀,造粒成直径1~3mm的颗粒,自然干燥48h后,于800℃煅烧2h,获得锁磷剂。
对比例2
步骤一:抽干湿地水后采用挖掘机清淤,底泥厚度1m,清淤厚度0.8m;
步骤二:在湿地底部覆盖一层10cm厚种植土,进行植物种植和进水,种植植物选择马来眼子菜、伊乐藻、矮型苦草和刺苦草,密度12株/m2;
步骤三:15天后在水面上按面积均匀投撒锁磷剂,锁磷剂投加量为4kg/m2,在种植土上形成0.5cm覆盖层。
其中,锁磷剂的重量百分比组成为:改性赤泥60%,粉煤灰20%、膨润土10%、NaHCO310%。锁磷剂的制备方法如下:赤泥105℃干燥,自然冷却后研磨至200目,称取10kg赤泥加入反应容器中,加入0.35mol/L的HCl 200L,80℃下浸泡2h。过滤洗涤上述赤泥于反应容器中,加入铈、镧离子复合溶液为Ce(SO4)2、La(NO3)3混合溶液250L,其中Ce(SO4)2溶液的浓度为0.10mol/L,La(NO3)3溶液的浓度为0.40mol/L,常温改性24h。按比例将改性赤泥、粉煤灰、膨润土和NaHCO3混合均匀,造粒成直径1~3mm的颗粒,自然干燥48h后,于800℃煅烧2h,获得锁磷剂。
对比例3
步骤一:抽干湿地水后采用挖掘机清淤,底泥厚度1m,清淤厚度0.8m;
步骤二:在底部铺设一层棕毛垫,棕毛垫长10m,宽2.5m,厚30mm;
步骤三:在棕毛垫上方覆盖一层10cm厚种植土;
步骤四:15天后在水面上按面积均匀投撒锁磷剂,锁磷剂投加量为4kg/m2,在种植土上形成0.5cm覆盖层。
其中,锁磷剂的重量百分比组成为:改性赤泥60%,粉煤灰20%、膨润土10%、NaHCO310%。锁磷剂的制备方法如下:赤泥105℃干燥,自然冷却后研磨至200目,称取10kg赤泥加入反应容器中,加入0.35mol/L的HCl 200L,80℃下浸泡2h。过滤洗涤上述赤泥于反应容器中,加入铈、镧离子复合溶液为Ce(SO4)2、La(NO3)3混合溶液250L,其中Ce(SO4)2溶液的浓度为0.10mol/L,La(NO3)3溶液的浓度为0.40mol/L,常温改性24h。按比例将改性赤泥、粉煤灰、膨润土和NaHCO3混合均匀,造粒成直径1~3mm的颗粒,自然干燥48h后,于800℃煅烧2h,获得锁磷剂。
对比例4
步骤一:抽干湿地水后采用挖掘机清淤,底泥厚度1m,清淤厚度0.8m;
步骤二:在底部铺设一层棕毛垫,棕毛垫长10m,宽2.5m,厚30mm;
步骤三:在棕毛垫上方覆盖一层10cm厚种植土,进行植物种植和进水,种植植物选择马来眼子菜、伊乐藻、矮型苦草和刺苦草,密度12株/m2。
实验数据:
稳定进水,根据实施例1-2和对比例1-4所提供的控制方法,设置不同的实验条件,每间隔十天采用采水器定点水深1m采样检测,采用钼酸铵分光光度法(GB11893-89)检测上覆水体总磷浓度(TP),重复三次取平均值,结果如下表,TP单位为mg/L。
10d | 20d | 30d | 40d | 50d | 60d | 70d | 80d | 90d | 100d | 110d | 120d | |
实施例1 | 0.23 | 0.23 | 0.21 | 0.17 | 0.14 | 0.12 | 0.13 | 0.11 | 0.12 | 0.13 | 0.10 | 0.12 |
实施例2 | 0.22 | 0.25 | 0.26 | 0.24 | 0.21 | 0.22 | 0.21 | 0.23 | 0.22 | 0.20 | 0.19 | 0.21 |
实施例3 | 0.22 | 0.24 | 0.23 | 0.21 | 0.19 | 0.17 | 0.17 | 0.16 | 0.15 | 0.15 | 0.16 | 0.15 |
对比例1 | 0.23 | 0.28 | 0.31 | 0.35 | 0.38 | 0.42 | 0.41 | 0.39 | 0.40 | 0.41 | 0.41 | 0.39 |
对比例2 | 0.22 | 0.23 | 0.24 | 0.23 | 0.25 | 0.26 | 0.25 | 0.24 | 0.23 | 0.26 | 0.25 | 0.26 |
对比例3 | 0.23 | 0.24 | 0.26 | 0.27 | 0.28 | 0.30 | 0.31 | 0.32 | 0.31 | 0.30 | 0.29 | 0.29 |
对比例4 | 0.21 | 0.23 | 0.25 | 0.27 | 0.28 | 0.31 | 0.30 | 0.32 | 0.31 | 0.32 | 0.31 | 0.32 |
空白组 | 0.23 | 0.28 | 0.32 | 0.38 | 0.42 | 0.46 | 0.44 | 0.45 | 0.43 | 0.45 | 0.46 | 0.47 |
进水水质 | 0.23 | 0.22 | 0.21 | 0.22 | 0.23 | 0.25 | 0.22 | 0.21 | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0.21 |
由上表可知:
进水水质TP较为稳定,接近Ⅲ类水质;不进行任何处理的空白组数据显示湿地底泥中的磷元素大量释放,使上覆水TP指标超过了Ⅴ类水。
对比例1-4所采用的控制方法与本发明技术方案的四个步骤相比,分别减少了清淤步骤、铺设隔离垫(棕毛垫)步骤、植物种植步骤和投加锁磷剂步骤。从实验结果看,对比例1-4的方法虽然对底泥磷的释放有一定的抑制效果,但效果不佳。
实施例1-3所提供的方法对湿地底泥磷释放均具有较好的控制效果。其中,实施例1的控制效果最好,在第60天时采水器定点水深1m采样检测到的出水水质降低至Ⅲ类水以下,且在长时间内(120天)保持稳定,证明了本发明采用四个步骤相互配合能够有效抑制底泥磷的释放。
以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于湿地磷污染的高效控制方法,包括以下步骤:
S1、对湿地的底泥进行清淤,清淤厚度为底泥厚度的70~80%;
S2、在清淤后的湿地底部铺设隔离垫;
S3、在所述隔离垫上方覆盖种植土,进行植物种植和进水;
S4、待湿地内群落恢复后,向湿地内水体投加锁磷剂,在所述种植土表面形成覆盖层;
所述锁磷剂按重量百分数计,包括以下组分:改性赤泥50~60%,粉煤灰20~30%,膨润土5~10%,余量为NaHCO3;
所述改性赤泥的制备方法包括以下步骤:将赤泥干燥、研磨;先利用酸性溶液对赤泥改性,获得第一产物;再利用稀土离子溶液对所述第一产物进行改性,获得改性赤泥;所述稀土离子溶液与赤泥的液固比为20~25mL/g;所述稀土离子溶液为0.05~0.10mol/L的Ce(SO4)2溶液与0.20~0.40mol/L的La(NO3)3溶液的混合溶液;
所述锁磷剂的制备方法包括以下步骤:将改性赤泥与粉煤灰、NaHCO3和膨润土混合,造粒、干燥并煅烧获得锁磷剂;所述造粒的直径为1~3mm,所述煅烧的温度为500~800℃,煅烧的时间为2~3h;
在步骤S4中,所述锁磷剂的投加量为2~4kg/m2,所述覆盖层的厚度为0.25~0.5cm。
2.根据权利要求1所述的用于湿地磷污染的高效控制方法,其特征在于,所述酸性溶液与赤泥的液固比为10~25mL/g;所述酸性溶液为浓度0.25~0.35mol/L的盐酸溶液。
3.根据权利要求1所述的用于湿地磷污染的高效控制方法,其特征在于,在步骤S1中,所述对湿地的底泥进行清淤具体为:先抽干湿地内水体,再采用挖掘机进行湿地底泥的清淤。
4.根据权利要求1所述的用于湿地磷污染的高效控制方法,其特征在于,在步骤S2中,所述隔离垫是厚度为30mm的棕毛垫。
5.根据权利要求1所述的用于湿地磷污染的高效控制方法,其特征在于,在步骤S3中,所述种植土的厚度为10~15cm,所述植物种植的时间为30~45天,所述植物选自马来眼子菜、伊乐藻、矮型苦草和刺苦草中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的用于湿地磷污染的高效控制方法,其特征在于,在步骤S4中,所述群落恢复时间为15~30天。
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