[發明專利]一種用于底泥污染物控制的生態覆膜材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110485902.9
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113233722B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 羅興章;束啟航;陳夏霞;王婕;何堅;鄭正
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

本發明屬于底泥污染控制技術領域，具體為用于底泥污染物控制的生態覆膜材料及其制備方法。本發明生態覆膜材料由底部強力層、中間夾持層、表層反濾無紡布組成；底部強力層采用具有反濾功能的粗旦纖維無紡布，中間夾持層中填充有高氮、磷吸收率的沸石、方解石、改性礫石、改性陶粒等生態材料。使用時將生態覆膜材料覆蓋于中心區域水體底泥上，以錨件或者樁固定，可減少風浪對底泥的攪動，增加微生物附著表面，降低泥、水界面濃度梯度，有效控制內源氮、磷和重金屬污染，對水庫、池塘、河流、湖泊等水域的底泥污染控制具有明顯的作用。本發明簡單易行、效果良好且投資費用低。

技術領域

本發明屬于底泥污染控制技術領域，具體涉及用于底泥污染物控制的生態覆膜材料及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著社會經濟的快速發展，農業生產中農藥化肥的大面積使用等使得大量氮、磷等物質吸附在土壤顆粒上，隨著泥沙顆粒一起遷移，這些泥沙在河流或者湖泊中沉積下來，形成具有一定厚度的含有各種污染物的底泥層。而這大量的污染底泥就成了河流、湖泊潛在的一個污染源。當河流、湖泊環境發生變化時，底泥層中的大量污染物就會被重新釋放出來，從而造成了河流、湖泊水體的二次污染，降低水體功能。尤其是在水域外污染源得到控制后，底泥就可能成為河流、湖泊的首要污染源。因此，底泥污染控制技術也日益受到研究者的關注與重視。

早已有學者發現并證實了水體底泥具有生物毒性，如樂安在20~195 km 段沉積物均顯示出毒性（馬梅等，1997）。鄉村小河的水質污染更為嚴重。許多農村小河的水體呈棕褐色，臭氣熏天，垃圾占據半邊河道，偶爾還有死牲畜漂浮在上面，且藻類繁茂覆蓋水體，不少河水中幾乎無活物存在（孫俊，2010）。有的地區內源污染負荷是外來負荷的21%。外污染源控制達到一定程度后，河流湖泊中的底泥由于歷年排放的污染物大量聚集，底泥對上覆水體水質的影響就顯現出產生了廣泛而嚴重的社會影響。河流湖泊中底泥污染現象已非常普遍。底泥污染控制已刻不容緩。

底泥疏浚是現有研究和應用最多的底泥污染控制技術。通過挖除表層的污染底泥，減少底泥污染釋放，可削減水體內源性污染物的釋放量，同時還可達到增大環境容量的目的，并可以控制水生植物的生長。但是，底泥疏浚過程可能導致底泥重新懸浮，水體透明度下降。此外，疏浚破壞了水生植物的生長環境，使其失去競爭優勢，可能導致藻類大量增殖。疏挖表層底泥還破壞了底棲生物群落，可能需要2~3年才能恢復。并且底泥疏浚成本較高，短期內對政府及地方財政也將會形成一定的壓力。

發明內容

本發明針對現有底泥疏浚技術體系的不足，提供一種既可避免底泥重新懸浮，又不會破壞水生植物以及底棲生物群落生長環境，并且制作簡單、管理方便、經濟合理的用于底泥污染物控制的生態覆膜材料及其制備方法。

本發明提供的用于底泥污染控制的生態覆膜材料，由底部強力層、中間夾持層、表層反濾無紡布組成；其中：

所述底部強力層，采用具有反濾功能的網狀裂膜絲機織布（或編織布），底部強力層的強力大小根據施工條件決定；所述網狀裂膜絲機織布（或編織布）其經緯向均采用網狀裂膜絲；

所述中間夾持層，采用每平方米100～150克且由≥9旦的粗旦纖維組成的無紡布；中間夾持層可以為1或2層；中間夾持層中填充有生態鈍化材料（填料），也稱為生態填料層；

所述表層反濾無紡布，采用每平方米200～250克且由6～9旦纖維制成的反濾無紡布。

所述生態鈍化材料為高氮、磷吸收率的改性礦物質材料或高重金屬吸收率的材料，制備好的中間夾持層容重為4.5-5.5 Kg/m²。

生態鈍化材料所用礦物質材料包括沸石、方解石、改性礫石、改性陶粒中的一種或幾種。

所述中間夾持層采用2次針刺復合工藝與上、下層進行復合，并將經針刺后露出底部強力層的穿刺纖維束端通過表面熱熔工藝與底部強力層表面熔融結合，以增加復合的剝離強度。