CN202559292U

CN202559292U - 一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件

Info

Publication number: CN202559292U
Application number: CN2012202108248U
Authority: CN
Inventors: 李佳; 林建伟; 詹艳慧; 孙艳丽
Original assignee: Shanghai Maritime University
Current assignee: Shanghai Maritime University; Shanghai Ocean University
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2022-05-10

Abstract

本实用新型涉及一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件，利用该构件形成的底泥覆盖系统能有效控制底泥中氮磷元素的释放，从而防止水体中氮磷营养元素过剩引起的富营养化。其结构主要分为三层，依次为与水体底泥相接的土工布层、中间的镧改性沸石覆盖层及水体相接的土工布层。本实用新型既可以有效地控制受污染的底泥成为悬浮物再次污染水体，又可以防止受污染的底泥与覆盖的镧改性沸石混在一起，保证覆盖系统整体结构的完整性。而且可以遏止下沉至底泥内的藻、藻细胞及其胚胎等上浮生长和繁殖，阻止其穿透覆盖层而进入水体；并且改性沸石对水中氮磷营养盐具有较强的吸附能力，吸附上覆水体中的营养盐等组分，从而有效控制水体的富营养化。

Description

一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件

技术领域

本实用新型涉及一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件，属于环保技术领域。

背景技术

近来年，我国主要湖库、河流特别是城郊湖泊的水体富营养化问题十分突出，是目前环境污染治理中的一个热点和难题。水体富营养化是指氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口及海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，出现水质恶化、鱼类及其他生物大量死亡的现象。

对于富营养化湖库、河流等水体，底泥是氮、磷营养盐的重要蓄积库。但是在一定条件下，蓄积于底泥中的氮、磷营养盐会重新释放出来，从而成为水体上覆水中氮、磷营养盐的内源。近年来，湖泊、河流等水体底泥的内源负荷释放导致的水体富营养化问题更加突出。因此，富营养化水体修复的主要工作之一是对水体污染底泥内源性营养盐的释放进行控制。

目前，底泥污染控制技术主要包括原位修复技术和异位修复技术两大类。原位修复技术是指将污染底泥留于原处，采取措施阻止底泥污染物进入水体，即就地切断内污染源的污染途径。异位修复技术是指将污染底泥挖掘出来运输到其它地方后再进行处理，即底泥疏浚。

原位修复技术主要通过污染底泥的原位覆盖技术来实现的，即通过在污染底泥表面铺放一层或多层清洁的覆盖物，使污染底泥与上层水体隔离，从而阻止底泥中污染物向水体的迁移，是污染底泥原位修复技术中常用的方法。该技术与传统的受控自然恢复技术和疏浚技术相比，具有良好的修复效果、较小的生态风险与低廉的成本。因此，污染底泥的原位覆盖技术已被美国环境保护署列为污染底泥修复的三大推荐技术之一。

但是，污染底泥原位覆盖技术一方面由于需要向水体投加覆盖材料，会增加水体中底质的体积，减小水体中上覆水的水深；另一方面，在水体流动较快的水域，底泥覆盖后覆盖材料易被淘蚀，从而影响覆盖的效果。因此，研究开发新型的污染底泥覆盖系统用于底泥营养盐的释放控制，对于水体的富营养化防治而言是十分重要的。

发明内容

本实用新型为了克服上述底泥污染控制技术中现有原位覆盖技术存在的缺失，而提供一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件，采用该底泥覆盖构件组成的覆盖系统能有效地控制底泥中氮、磷等营养盐进入水体，可以有效控制水体的富营养化问题。

为解决上述技术问题，本实用新型技术方案是这样实现的：一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件，其特征在于：所述覆盖构件分为三层，依次为与水体底泥相接的土工布层、中间的镧改性沸石覆盖层及水体相接的土工布层。

所述镧改性沸石覆盖层中的镧改性沸石粒径大小为5～600目。

所述镧改性沸石覆盖层的厚度为5～100 mm。

所述上、下两块土工布层的边缘通过粘合方式封闭连接成一体。

所述上、下两块土工布层的边缘通过缝合方式封闭连接成一体。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用的土工布具有抗拉强度高、渗透性好、化学稳定性强等优点，利用其特性，本实用新型既可以有效地控制受污染的底泥成为悬浮物再次污染水体，又可以防止受污染的底泥与覆盖的镧改性沸石混在一起，保证覆盖系统整体结构的完整性。该覆盖系统整体结构的完整性可以避免覆盖构件受到水流、风浪和水生动物等外界条件的破坏，以及利用土工布特有的特性使得失效覆盖材料的定期更换变得简单。

本实用新型的覆盖构件，一方面作为覆盖封闭层，对水体底泥界面附近的营养盐的迁移、沉积变化起到重要的控制作用，遏止下沉至底泥内的藻、藻细胞及其胚胎等的上浮生长和繁殖，阻止其穿透覆盖层而进入上覆的水体；另一方面镧改性沸石覆盖层对水中氮磷营养盐具有较强的吸附能力，吸附上覆水体中的营养盐等组分，从而有效降低水体上覆水中的氮、磷营养盐浓度，最终控制水体的富营养化问题。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图中标号说明：1、土工布层；2、土工布层；3、镧改性沸石覆盖层；4、底泥；5、水体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件，所述覆盖构件分为三层，依次为与水体底泥4相接的土工布层1、中间的镧改性沸石覆盖层3及水体5相接的土工布层1。即通过两个土工布层、镧改进沸石覆盖层3把水体5和底泥4分隔开。

其中，由于土工布具有抗拉强度高、渗透性好、化学稳定性强、无毒无害、价格便宜等优点，可以有效地控制受污染的底泥成为悬浮物再次污染水体，又可以防止受污染的底泥与覆盖的镧改性沸石混在一起，保证覆盖系统整体结构的完整性。该覆盖系统整体结构的完整性可以避免覆盖构件受到水流、风浪和水生动物等外界条件的破坏，以及利用土工布特有的特性使得失效覆盖材料的定期更换变得简单。

而且镧改性沸石对水中氮、磷具有很强的吸附能力，能够高效吸附去除水体中的氮磷等营养盐。因此，将镧改性沸石包裹在土工布中，形成一张底泥覆盖构件，采用该构件构造的底泥覆盖系统既可以防止底泥中的营养盐释放到水体上覆水中，又可以利用自身较强的吸附能力吸附上覆水中的氮、磷。

镧改性沸石覆盖层3中的镧改性沸石可以通过以下方式取得：采用硝酸镧或氯化镧配置质量浓度为0.1～100 g/L的硝酸镧或氯化镧溶液；将制得的硝酸镧或氯化镧溶液与粒径介于5目～600目之间的天然沸石按照液固比为1～100 mL/g混合；用氢氧化钠溶液将所得混合液的pH值调节至8～12。反应完成后进行固液分离，清洗，干燥，得镧改性沸石。

所述镧改性沸石覆盖层3中的镧改性沸石粒径大小采用5～600目之间，所述镧改性沸石覆盖层3的厚度为5～100 mm。以便使镧改性沸石对水中氮、磷更好的吸附。

所述上、下两块土工布层的边缘可以通过粘合方式或者缝合方式封闭连接成一体。以保证覆盖构件整体的完整性，并以方便更换。

利用本实用新型的覆盖构件构造的底泥覆盖系统可以有效控制底泥中氮和磷的释放。通过实验研究表明，模拟实验条件下10mm厚的本实用新型覆盖构件构造的底泥覆盖系统，对底泥氨氮和磷释放的抑制率分别高达92%和99%。即利用本实用新型对水质有明显的改善作用。

Claims

1.一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件，其特征在于：所述覆盖构件分为三层，依次为与水体底泥相接的土工布层、中间的镧改性沸石覆盖层及水体相接的土工布层。

2.根据权利要求1所述的一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件，其特征在于：所述镧改性沸石覆盖层中的镧改性沸石粒径大小为5～600目。

3.根据权利要求1所述的一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件，其特征在于：所述镧改性沸石覆盖层的厚度为5～100 mm。

4.根据权利要求1至3中任一种所述的一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件，其特征在于：所述上、下两块土工布层的边缘通过粘合方式封闭连接成一体。

5.根据权利要求1至3中任一种所述的一种用于底泥营养盐释放控制的覆盖构件，其特征在于：所述上、下两块土工布层的边缘通过缝合方式封闭连接成一体。