[發(fā)明專利]一種重金屬污染底泥的異位修復(fù)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110309801.2
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102372406A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳宏;陳晨;蔣昌波;趙利平;陳紹文;黃良材;雷敏;杜春艷;盛豐;鮑海艷
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué);廣東金東海集團有限公司
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境和水利工程中底泥污染修復(fù)領(lǐng)域，特別涉及一種重金屬污染底泥的異位修復(fù)方法。

背景技術(shù)

隨著城市化進程的加快和經(jīng)濟的快速發(fā)展，大量工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理或是處理不達標就排入水體中，同時一些污染物通過大氣沉降、雨水淋溶、洪水沖刷和農(nóng)田退水等過程進入地表水體。由于重金屬不易被生物降解而迅速遷移至懸浮物和底泥中并不斷富集，由此導(dǎo)致河、湖等水體底泥的重金屬污染問題凸顯。污染底泥可直接或間接對底棲生物或上覆水生物產(chǎn)生致毒致害作用、通過生物富集和食物鏈放大等過程影響陸地生物和人類健康、危害生態(tài)系統(tǒng)、形成二次污染。如日本由汞、鎘污染引起的水俁病和骨痛病，多瑙河銅、鉛事件，以及近期屢傳不止的兒童鉛嚴重超標、山東肖家店癌癥村、重金屬污染“菜籃子”等因重金屬污染導(dǎo)致的公共衛(wèi)生事件連連發(fā)生。因此，急需解決底泥中的重金屬污染問題。

目前國內(nèi)外對河流污染底泥的修復(fù)主要分為原位修復(fù)和異位修復(fù)。原位修復(fù)技術(shù)因受客觀條件的限制未能被廣泛應(yīng)用于實際工程。異位修復(fù)需將底泥先挖出再進行后續(xù)處理，處理的方法主要包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)。物理修復(fù)效果明顯，但工程量大、投入大、疏浚污泥后續(xù)處理處置困難。化學(xué)修復(fù)方法存在化學(xué)藥劑消耗量大、實際運作困難以及固化藥劑的環(huán)境毒害作用等缺點。生物修復(fù)利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動，對底泥中的污染物進行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解，從而達到去除污染物的目的，具有處理效果好、工程費用少、運行成本低、無二次污染等優(yōu)點。目前生物修復(fù)技術(shù)成功應(yīng)用于廢水處理和重金屬污染土壤的修復(fù)，但是底泥特征與耕作土壤有較大差別，用于重金屬污染底泥的修復(fù)技術(shù)的研究起步較晚也不成熟，因此很有必要進行開發(fā)。

生物修復(fù)包括微生物修復(fù)和植物修復(fù)。微生物修復(fù)是利用微生物改變重金屬的氧化還原狀態(tài)以及本身的新陳代謝作用轉(zhuǎn)化、降解或是固定土壤中的重金屬，從而達到降低重金屬量和脫毒效果。用作生物修復(fù)菌種的微生物主要來自土著微生物、外來微生物和基因工程菌。植物修復(fù)技術(shù)利用綠色植物及其根際的微生物共同作用，以清除環(huán)境污染物的一種新技術(shù)。植物修復(fù)是通過植物體內(nèi)降解、植物根系鈍化、植物吸收富集、植物氣化等作用實現(xiàn)污染物的去除。植物修復(fù)技術(shù)與傳統(tǒng)的物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)相比，具有費用省、無二次污染、能耗少、超富集效果好等優(yōu)勢。目前已發(fā)現(xiàn)的重金屬超積累植物400多種，其中大都為單一的重金屬超積累植物，一部分植物存在生長量少、生長周期長等問題。但是重金屬污染底泥的污染物成分復(fù)雜，重金屬元素種類多，尋找一種高效聯(lián)合修復(fù)技術(shù)是解決重金屬污染底泥的重要途徑。

本發(fā)明針對重金屬污染底泥量大、含水率高、污染物多、污染嚴重的特點，針對現(xiàn)有的重金屬污染底泥處理技術(shù)能耗高、化學(xué)試劑改變環(huán)境毒害性、運行成本高以及不經(jīng)濟實用等問題，開發(fā)一種重金屬污染底泥的異位聯(lián)合修復(fù)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的重金屬污染底泥處理技術(shù)能耗高、化學(xué)試劑改變環(huán)境毒害性、運行成本高以及不經(jīng)濟實用等問題，為重金屬污染底泥修復(fù)提供一種能耗少、成本低、無二次污染的聯(lián)合修復(fù)方法。

本發(fā)明一種重金屬污染底泥的異位修復(fù)方法，其特征在于該方法主要由底泥疏挖和輸送、修復(fù)區(qū)防滲與排水、底泥改良劑和微生物菌種投加、微生物和植物聯(lián)合修復(fù)、廢水處理與植物收割及焚燒處置單元組成。本發(fā)明的重金屬污染底泥的異位生物修復(fù)方法包括如下步驟：

（1）進行修復(fù)區(qū)的選址和防滲處理；

（2）采用工程方法把重金屬污染底泥疏挖并輸送到修復(fù)區(qū)；

（3）進行底泥的排水固結(jié)過程；

（4）投加底泥改良劑和微生物菌種與底泥充分混合并耕種植物；

（5）培育植物，待植物生長成熟后，收割植物并將其焚燒，且運送焚灰至危險廢物填埋場或用于回收重金屬元素。

所述的底泥改良劑主要由石灰、肥料、螯合劑和用于負載微生物的多孔介質(zhì)組成，底泥改良劑可在底泥排水后或植物種植和底泥翻耕時施用，施用量為處理底泥量的0.1%-2%。

所述的用于重金屬污染底泥修復(fù)的微生物主要是高效耐受性細菌，菌種來自土著微生物或是外來接種微生物或是基因工程菌種，可在底泥改良劑施加、植物種植或底泥翻耕后投加。

所述的種植植物應(yīng)是對目標重金屬污染物有特征吸收的一種或多種，可進行單作、間作、連種、輪作方式種植植物，直至底泥中的重金屬含量低于限值要求，限值要求根據(jù)處理后底泥用于造地、農(nóng)用等用途，按照國家出臺的行業(yè)相關(guān)法律、法規(guī)執(zhí)行。