[發(fā)明專利]利用自然冷能去除寒旱區(qū)湖泊污染物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110428772.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113200578B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉禹;史小紅;張生;孫標(biāo);趙勝男;李文寶;盧俊平;郭金燕;越柯;李春成;韓磊;樊翹楚;姚丁文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/22
• 分類號(hào): C02F1/22
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 劉丹

本發(fā)明涉及湖泊水環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用自然冷能去除寒旱區(qū)湖泊污染物的方法。該方法包括如下步驟：S1.在湖泊周邊建立至少一個(gè)修復(fù)池；S2.待到冬季時(shí)，湖泊表面開(kāi)始結(jié)冰，當(dāng)冰層達(dá)到一定厚度時(shí)，將冰層下的湖水抽到修復(fù)池中；S3.修復(fù)池中的湖水開(kāi)始結(jié)冰，當(dāng)冰層下只剩余少量湖水時(shí)，將剩余湖水全部抽出修復(fù)池；S4.待到天氣轉(zhuǎn)暖后，修復(fù)池中的冰全部融化成水，再將水引回湖泊中。本發(fā)明的方法無(wú)需加入任何化學(xué)藥劑，借助于大自然的冷能去除湖泊污染物，降低了能源消耗，節(jié)約了成本，對(duì)湖泊中所有的污染物均有良好的去除效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及湖泊水環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用自然冷能去除寒旱區(qū)湖泊污染物的方法。

背景技術(shù)

湖泊是陸地表面封閉洼地中積水形成的比較寬闊的水域，是水資源和水力資源的重要儲(chǔ)藏地，在調(diào)節(jié)地區(qū)氣候、保持生態(tài)平衡、調(diào)蓄洪水、促淤造陸、降解污染物、美化環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。因此合理利用與保護(hù)湖泊資源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大課題。近些年來(lái)，隨著湖泊流域人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以及近年來(lái)湖泊流域種(養(yǎng))殖業(yè)、旅游業(yè)、采礦業(yè)以及沿湖工業(yè)和城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)壓力日益加大。尤其是寒區(qū)湖泊，由于降雨量少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、氣候干旱、日照時(shí)間長(zhǎng)，太陽(yáng)輻射強(qiáng)，風(fēng)沙活動(dòng)較多，面臨著水質(zhì)退化、湖泊萎縮、富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)加重、湖泊鹽化加重、威脅飲用水供給、損害公眾健康等問(wèn)題。特別是近些年來(lái)湖泊污染日益嚴(yán)重，不僅對(duì)湖泊生態(tài)環(huán)境造成危害，同時(shí)也極大地降低了湖泊的功能。目前，水環(huán)境污染已經(jīng)成為寒旱區(qū)湖泊的共性問(wèn)題，因此降低湖泊污染物濃度、修復(fù)湖泊環(huán)境是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。

湖泊修復(fù)技術(shù)是指在保證性價(jià)比和生態(tài)安全的前提下，消除或最大程度地降低污染物對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害。現(xiàn)有湖泊修復(fù)技術(shù)主要基于物理、化學(xué)、生物及生態(tài)手段，實(shí)現(xiàn)自凈能力增強(qiáng)、湖泊生物調(diào)控、生境條件改善的目標(biāo)，具體實(shí)施方式取決于湖泊的地理環(huán)境、污染程度和類型、污染修復(fù)目標(biāo)、成本等。目前，比較常見(jiàn)的的修復(fù)技術(shù)包括底泥疏浚技術(shù)、原位隱蔽治理技術(shù)、絮凝沉降技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、植物-微生物聯(lián)合體系修復(fù)技術(shù)等。

底泥疏浚技術(shù)是指將受污染的湖泊沉積物移出，根據(jù)污染特征和周邊場(chǎng)地情況，在異地選擇相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行修復(fù)處理，該方式可將大量污染物轉(zhuǎn)移出湖泊，其水質(zhì)和底質(zhì)的TN、重金屬和有毒有機(jī)物等污染物含量同處理前相比大幅減少，但該方法還要進(jìn)一步處理污泥，否則會(huì)產(chǎn)生二次污染，且其成本相對(duì)較高。原位隱蔽治理技術(shù)是指采用一些自然材料，如砂礫石、膨潤(rùn)土或人造地材料等進(jìn)行底泥的覆蓋，以減少底泥中的污染物向水體釋放，實(shí)際去污效果良好，二次污染小。但該治理技術(shù)工程量較大，也會(huì)加大底泥的體積，因此多適用于深水湖泊。絮凝沉降技術(shù)是指利用無(wú)機(jī)絮凝劑、黏土及改性黏土進(jìn)行除藻，不但能很好地降低封閉湖泊水體中磷的濃度，而且對(duì)于湖泊突發(fā)的重金屬污染有較好的防治效果，但絮凝沉降后藻類死亡可能會(huì)釋放大量營(yíng)養(yǎng)鹽、有機(jī)物和藻毒素等，引發(fā)二次污染風(fēng)險(xiǎn)。微生物修復(fù)技術(shù)是指利用真菌、細(xì)菌等微生物的活動(dòng)，使有毒有害物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或低毒的無(wú)機(jī)化合物，使水體恢復(fù)自凈。研究表明該方法能大幅去除湖泊中的COD_CR、氨氮以及總磷，可有效地抑制藍(lán)藻的爆發(fā)，但該方法無(wú)法去除湖泊中重金屬等不可降解污染物。植物-微生物聯(lián)合體系修復(fù)技術(shù)是指是指利用植物和微生物構(gòu)成的復(fù)合體系來(lái)共同降解污染物、清除污染物的治理技術(shù)，主要包括生態(tài)浮島技術(shù)、復(fù)合人工濕地技術(shù)等，對(duì)湖泊去除TN、TP效果明顯，總體修復(fù)效果良好。但缺點(diǎn)是占地面積比較大，易受病蟲(chóng)害影響，生物和水力復(fù)雜性加大了對(duì)其處理機(jī)制、工藝動(dòng)力學(xué)和影響因素的認(rèn)識(shí)理解，設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)不精確，因此常由于設(shè)計(jì)不當(dāng)使出水達(dá)不到設(shè)計(jì)要求或不能達(dá)標(biāo)排放，有的人工濕地反而成了污染源。近些年來(lái)，前置庫(kù)技術(shù)、湖濱帶修復(fù)技術(shù)以及湖泊水體流場(chǎng)操控技術(shù)也被廣泛用于修復(fù)湖泊污染，但是這些技術(shù)存在成本較高、易造成二次污染、污染物去除效果不佳等問(wèn)題，尤其是對(duì)于寒區(qū)湖泊污染物種類多、污染程度較為嚴(yán)重、水量較少的現(xiàn)狀，上述技術(shù)并不適用。因此，探究適合寒旱區(qū)湖泊水環(huán)境修復(fù)技術(shù)是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。