[發明專利]水域受污染底泥原位生物強化處理與底棲生態修復的方法

在審

• 申請號: 201810604375.7
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108706846A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 王志芳
• 申請（專利權）人: 河北優耕環境科技有限公司;北京化工大學秦皇島環渤海生物產業研究院
• 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

本發明公開了水域受污染底泥原位生物強化處理與底棲生態修復的方法，包括污染與微生物群落分析、污染治理、定期污染物分析、微生態調節、定期微生物群落分析等步驟。本發明能夠提高底泥中微生物活性和微生物群落豐富度，達到污染物持續降解和底棲生物環境改善的效果，真正實現污染的全過程生物降解，顯著降低底泥中有機碳和總氮含量，改善氧化還原電位，達到底泥減量化和無害化的目的。

技術領域

本發明涉及一種水域受污染底泥的原位處理方法，尤其涉及一種水域受污染底泥原位生物強化處理與底棲生態修復的方法。

背景技術

隨著社會經濟的高速發展，大量生活污水、工業廢水中的污染物隨著地表徑流進入自然水域。污染物質進入水體后，經沉淀、吸附、生物吸收等多種途徑最終沉積于底泥中并逐漸積累，因此底泥被看作是水體環境各種污染物質的最終儲存場所。由于不斷的累積富集，受污染底泥中耗氧性有機物、氮磷物質、重金屬、難降解有機物等污染物的濃度往往要比上覆水中高出多個數量級。受污染底泥與上覆水之間不停地進行著物質和能量交換，底泥中的各種污染物質也與上覆水保持著一種吸收與釋放的動態平衡，一旦環境條件發生改變，污染物質就會通過解吸、擴散、擾動等方式重新釋放污染物。雖然截污、污水深度處理等措施有效減少了外界污染物進入水域，但由于水域中受污染底泥存在內源釋放，導致各種以上措施在很大程度上難以到達理論上的修復速度和修復效果。因此，受污染底泥的治理是從根本上解決水域污染問題的重要途徑之一，是環境綜合整治的重要內容。

自然水域受污染底泥的處理技術分為異位處理和原位處理兩種方式，異位處理技術因費用昂貴、污染殘留、污染物漏失以及對原有水體底部生態破壞嚴重等缺點難以大范圍推廣和應用。原位處理技術不但可以減少轉移底泥過程中而向周圍環境漏失的污染物量，而且不需額外的場地進行堆放和處理，可以實現永久性地減少底泥體積、降低污染物毒性以及控制污染物遷移等目標。受污染底泥原位處理中應用較多的是原位化學/生物處理技術，通過向底泥中投加微生物菌劑、酶制劑、促生劑、化學藥劑等，以啟動或強化微生物對污染物質的生物降解作用，特點是無二次污染隱患，并能河道的長久生態發展，缺點是處理速度較慢。

目前，國內普遍采用原位生物強化處理技術來改善以上技術存在的不足，以實現受污染底泥的快速原位處理，但是在現有實施過程中普遍需要前期對底泥進行曝氣處理或用高壓泵擾動底泥之后注射化學藥劑與微生物制劑來提高處理效果，上述處理技術勢必會造成污染物的二次釋放，而且由于對治理后底泥環境中生物生態環境的跟蹤評價不足，導致污染反復。針對自然水域受污染底泥的全過程實施微生物強化降解以及后續的底棲生物環境影響評價的整套處理技術尚無報道。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提出了一種水域受污染底泥原位生物強化處理與底棲生態修復的方法。能夠提高底泥中微生物活性和微生物群落豐富度，達到污染物持續降解和底棲生物環境改善的效果，真正實現污染的全過程生物降解，顯著降低底泥中有機碳和總氮含量，改善氧化還原電位，達到底泥減量化和無害化的目的。

本發明是通過以下技術方案實現：

一種水域受污染底泥原位生物強化處理與底棲生態修復的方法，包括如下步驟：

步驟a、污染與微生物群落分析：采用底泥原位柱狀采樣裝置對治理區域底泥污染狀況進行分析，測定污染物的累積量和污染層深度，并采集底泥樣品進行微生物群落活性和群落多樣性Shannon指數與均勻度測定；

步驟b、污染治理：根據所述的污染與微生物群落分析的結果，選擇相應的施工方案，投加底泥微生物處理菌劑；

步驟c、定期污染物分析：定期采集泥樣并分析污染物含量變化，評價污染治理效果；

步驟d、微生態調節：待污染物含量下降到一定范圍內時，向底泥中植入底泥微生態調節劑；

步驟e、定期微生物群落分析：定期采集泥樣分析微生物群落結構變化趨勢，提高微生物活性和群落多樣性，確保構建有益高效的底部微生態環境。