[發明專利]一種修復養殖塘底泥中重金屬污染的方法

在審

• 申請號: 201810705163.8
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108723083A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 繆愛軍;李嘉明;鄒勇;鄭浩;楊柳燕
• 申請（專利權）人: 南京大學;江蘇省漁業技術推廣中心
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發明公開了一種修復養殖塘底泥中重金屬污染的方法，主要以納米二氧化三鐵為鈍化劑鈍化固定生物有效態重金屬，然后通過蘆蒿和狐尾藻富集水塘邊和有水區底泥中的重金屬。從而降低底泥中重金屬的潛在風險，減少底泥中重金屬向水體和水生生物擴散，并且減少重金屬沿食物鏈進入人體的風險。本發明對重金屬修復有明顯的效果且操作簡便，經濟環保等優點。

技術領域

本發明屬于重金屬污染修復領域，具體涉及一種修復養殖塘底泥中重金屬污染的方法。

背景技術

底泥中重金屬污染問題已經被廣泛關注。底泥是水體環境的重要組成部分，也是大多數底棲生物的生存環境。底泥是水體環境中重金屬等污染物的儲藏庫，可以記錄長時間尺度下一個特定的區域內重金屬的變化歷史。重金屬等污染物主要通過大氣沉降，污染物排放等方式進入水體環境，水體中的污染物也可以通過沉降等方式進入底泥，由于經過吸附，解吸，氧化還原等反應，底泥也是一個進入水體和水生生物的潛在重金屬污染源。因此，其重金屬含量也是水環境質量的重要指標。養殖塘底泥中的重金屬一旦進入水產品，就會沿著食物鏈再進入人體，進而對人體健康造成危害。

重金屬在底泥中的遷移轉化與生物毒性不僅和它本身在底泥中的量有關，更與其在底泥中的賦存形態直接相關，具有生物有效性的重金屬的含量與比例決定了該重金屬污染風險。很多學者在研究過程中都建立了重金屬形態的提取和分離方法，目前使用廣泛的是Tessier等提出的五步連續提取法，BCR三步提取法以及這兩種方法的衍生。Tessier法將重金屬分為5種結合形態：即金屬可交換態、碳酸鹽結合態、鐵(錳)氧化物結合態、有機質及硫化物結合態、殘渣晶格結合態(殘渣態)，其中除殘渣態和有機質及硫化物結合態外，其他三種形態都具有高的生無可利用性；BCR將重金屬分為酸溶態/可交換態、可還原態、可氧化態、殘渣態，其中除殘渣態穩定外，其余三者都為生物可利用態。

目前對重金屬的修復技術按處置位置可分為原位修復和異位修復，按修復方法可分為物理修復、化學修復、生物修復及三種技術的聯合使用。原位修復即不將底泥從水體中疏浚出來，在原位進行物理、化學、生物技術處理，作為一種更友好的污染治理技術被更多的應用。原位修復主要包括物理技術，化學技術鈍化修復和生物富集三種方式。

物理修復主要有工程法，電動修復等。工程法主要過程為向受污染底泥中進行人工曝氣，輸入空氣或氧氣，借助底泥的自我凈化過程，使溶解氧升高，并與污染物發生反應來降低污染程度，然后在疏浚底泥上加入未污染的新土或將已經污染的疏浚底泥移去并換上未污染的新土或將污染的表層底泥移去再或者將污染的底泥翻至下層。這種方式在實際應用中有一定的效果，但是轉移的污染底泥或者深層的底泥依然存在著滲透，污染地下水等二次污染問題。電動修復是向底泥中插入電極并通以直流電。使重金屬在電場作用下通過電滲析向電極室運輸，然后通過收集系統將其收集，并作進一步的集中處理。該法是利用疏浚底泥、土壤中帶電粒子在電場的作用下定向移動，最終積聚或沉淀在電極上，從而達到清除重金屬的目的。該方法雖然在理論上和經濟上可行，但是底泥中成分復雜，電動處理結果往往與預期不符，大大限制了其實際運用。

化學修復技術主要是化學鈍化技術，化學淋洗等。化學淋洗法主要是用含有某種配位體的提取劑淋洗疏浚底泥、土壤，配位體傾向與重金屬形成具有一定穩定常數的絡合物，即利用提取劑將疏浚底泥、土壤中的固相重金屬轉移至液相中，再把含重金屬元素的廢水進一步回收處理的修復方法。提取劑可以是水、化學溶劑或其他能把污染物從土壤中淋洗出來的液體，甚至包括氣體。目前使用最多的EDTA、DTPA、HEDTA、EGTA等和天然有機酸檸檬酸、蘋果酸、醋酸等。化學鈍化即向受污染環境中投加化學藥劑使之與污染物發生氧化、沉淀、絡合等化學反應，使重金屬在環境中的賦存形態發生變化，從而降低重金屬的活性和生物有效性，阻止其向其他環境擴散或通過食物鏈等方式富集。目前常見的化學鈍化劑有無機鈍化劑，如沸石、膨潤土，粉煤灰、磷酸鹽、礦渣等。有機鈍化劑，如物糞便、秸稈、生物炭、等。新型復合材料鈍化劑，如無機有機物質復合搭配材料、納米材料等。