[發明專利]高效修復水體中有機物污染沉積物的反應格柵技術

無效

• 申請號: 200710057164.8
• 申請日: 2007-04-18
• 公開（公告）號: CN101289255A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 孫紅文;高冠道;徐曉陽;張子種
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

長久沉積或突發性事故排放的有機污染物，沉積到河流或湖泊等水體的沉積物中，嚴重地污染了沉積物。該技術能夠高效地吸附降解受污染沉積物向水體中釋放出的有機污染物。

技術背景

有毒有機物引起的污染近年來造成的危害尤為嚴重，而且不少有機物屬于致癌、致畸、致突變的三致物質。據美國相關資料顯示，各種水體中已檢驗出的2211種有機化合物中，有117種被認為或被懷疑為致癌物。在美國環保局(EPA)規定的優先控制的污染物中，有機化合物占總數的88％，這些有機化合物均屬于有毒有機物。有毒有機物主要包括各種有機農藥、有機顏料和染料、芳香胺以及多環芳烴等，其主要來源是焦化、染料、農藥、醫藥、塑料合成等有機化工廢水。這些有毒有機污染物大多具有較大的分子和較復雜的結構，不易生物降解，在生物處理和自然環境中均不易去除，因而由有毒有機物引起的污染受到國家、環保專家和廣大人們的關注。進入20世紀80年代以來，隨著工業化及全球化的發展，有毒有機物的生產中心由歐美向亞洲等勞動力便宜、經濟欠發達的發展中國家轉移，中國首當其沖成為此類耗水量大、污染嚴重的工業企業的轉移中心。而我國對此類廢水的處理率極低，這些廢水多數未經處理或簡單處理后直接排放，污染了人類賴以生存的天然水體，危害了人體健康，導致了環境污染和生態破壞越來越嚴重。

水體中的有機污染物大多轉移到沉積物中，對水體存在著嚴重的二次污染等長久性破壞。同時突發性污染事故在我國時有發生，更加劇了水體沉積物的惡化。研究開發經濟、高效、合理可行的污染沉積物修復技術恢復生態勢在必行，更是滿足工農業生產要求和提高水體區域人民生活水平的共同需要。文獻檢索的結果表明：在本發明完成之前，尚未發現采用復合材料技術高效修復污染沉積物的報道。

發明內容

沉積物中的有機污染物常常發生“二次污染”，重新返回到水體中，持續的危害著水體生態系統及沿岸人民的生產生活需要。本發明開發一種復合活性覆蓋材料，可以將該材料覆蓋在受有機污染物污染嚴重的沉積物區域，將有機污染物阻隔并進而轉化為無害的物質，作用過程如下：

當受污染的沉積物釋放出的有機污染物即將遷移到水體時，沉積物上所覆蓋的復合材料具有強大快速的吸附功能，立即將沉積物所釋放出的有機污染物吸附截留，及時阻隔有機污染物向水體中的輸送；而且該復合覆蓋材料同時具體降解功能，能將吸附到其中的有機污染物通過氧化還原作用降解為無害的或易被水體自凈降解的物質；多孔材料自然吸附的微生物在微粒表面以菌斑或菌群的形式存在。尤其在貧營養流動的江河水中，微生物很容易吸附于多孔介質上形成菌群叢，多為硝化-反硝化菌群。實際上可以把每個多孔微生物載體視為大小不等的膜反應器，可以將上述降解的中間產物徹底礦化。

本發明通過吸附試驗，從經濟和效果的因素考察了活性炭、爐渣、焦炭、硅藻土、河沙、土壤的吸附能力，優化選擇吸附材料，以便保證復合材料的及時阻隔作用；確定了復合格柵技術中多孔材料的敷設厚度、活性中心廢鐵屑的添加比例；優化復合材料材料的種類和配比，使微生物菌體更易在材料生長和發揮作用。

具體實施方式

對于水深較淺、流速較慢的水體，將已按比例調配的覆蓋層材料從水體表面直接向水中投加，覆蓋層材料可以依靠重力作用落在需要覆蓋的沉積物表面。對于水面不是很寬的河流，可以用起重機吊起覆蓋層材料直接灑在水體表面，如果水面較寬，也可以用船只裝載覆蓋物向水面投加。

對于深水區域或水流較急的水體，覆蓋層材料一般需要從水下向沉積物表面投加，以較好的控制覆蓋層的投加位置。這種方式可以在較大的程度上提高覆蓋層鋪設的均勻性和準確性，并能夠盡量避免材料的浪費。

如果用上所述方法直接投加，覆蓋層可能難于按照設計要求均勻地分布在需要覆蓋的區域，這種情況下，可考慮將材料事先裝入預制的袋中，制成毯狀的活性反應層，可以較為容易的將其置于擬定的區域。