本发明专利技术提供了一种污染水体底泥复氧型修复剂及其制备方法和应用。所述污染水体底泥复氧型修复剂由过氧化钙、活性炭和聚乙烯醇按一定比例混合制成。所述修复剂能持续、稳定、缓慢地释放出氧气。通过将修复剂直接投加到底泥表面，随着氧气长时间有效地释放，底泥表层逐渐由厌氧转变为好氧状态，促进了好氧微生物的生长和新陈代谢，强化污染物的降解过程，同时控制底泥中营养物质N、P的释放，降低水体的富营养化程度，使水体逐渐恢复良性的生态环境。此外，底泥表层氧化还原电位的提高，以及底泥表层pH值的相应改变，还将显著降低底泥中重金属的析出速率，减少对上覆水体的污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水环境修复领域，具体涉及一种污染水体底泥复氧型修复剂及其制备方法和应用。
技术介绍
水体底泥污染是一个世界范围内的环境问题。污染物通过大气沉降、污废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体，最后沉积到底泥中并逐渐富集。在外源污染得到有效控制后，底泥中的污染物仍可能对水体产生“二次污染”。美国EPA在1998年的调查报告中指出美国已发生的2100起鱼类消费事件中多次证实污染来自底泥。在中国随着城市化进程和工业发展，底泥的污染问题已日益突出，如武汉东湖截污工程完成后，本应3年时间内就能恢复的水体，若考虑底泥的释放作用，则需要35年以上才能恢复。水体富营养化的解决关键也与底泥密切相关。此外，海洋石油平台和工业有机物的意外泄漏都将对海洋沉积物和水体底泥造成严重的生态破坏。·目前，水体底泥的治理技术主要有物理、化学和生物修复方法，如淋洗、掩蔽、卫生填埋、堆肥化、干式热处理、微生物或植物修复等。其中原位生物修复技术具有处理成本低、对生态环境影响小等特点，是理想的污染沉积物治理方法。在受污染水环境中，水-沉积物界面不仅累积了大量难降解有机物、重金属和营养元素氮、磷(N、P)等物质，同时还存在着各种微生物，它们对水体的自净过程发挥着重要作用。然而由于水-沉积物界面一般呈缺氧或厌氧状态，使得微生物对水体的自然净化速度很慢。通过提高水-沉积物界面的溶解氧水平，可以增强微生物的新陈代谢能力，强化水体的自净过程，降低底泥对上覆水体的污染。底泥表层为浮泥层，呈黑色絮凝状，含水量很高，粒径较细，以粉砂、粘土为主，极易受到干扰而上浮，悬浮底泥将更容易向上覆水体释放污染物，造成二次污染。因此，采用常规的曝气手段不能适应于水-沉积物界面环境。这就使得溶解氧的输送问题成为底泥原位生物修复中的关键限制因素。研究表明，释氧化合物能够与水反应并缓慢释放出氧气，可作为释氧化合物的有过氧化碳酰胺、过氧化氢、过氧化I丐以及过氧化镁等。美国Regensis公司的过氧化镁专利产品里添加了磷酸盐来减缓释氧化合物反应的进行，从而促进了氧气的稳定、持久释放。Kao等在加强地下水微生物有氧降解三氯乙烯(TCE)研究中，研制出了一种可以缓慢释放氧气和生物可利用碳的材料，这种材料主要有水泥、沙子、泥浆、飞灰和过氧化钙组成，其加强了地下水微生物的共代谢，可去除94%的TCE。但是，某些释氧化合物溶于水后，在释放氧气(O2)的同时，形成氢氧化物，使水体PH值上升呈碱性。大多数细菌、藻类和原生动物的pH值适应范围在4. (Γ10. O之间，最适PH值为6. 5^7. 5。研究表明，富营养化水体底泥表层微生物的脱氢酶和脲酶活性分别在pH值为8. 4和6. 7时较强，pH值增加或减小都将降低酶的活性。微生物培养基中重要的营养组分(NH4)2SO4和KH2PO4不仅可以将强碱性溶液调至适宜微生物生长的pH值范围，同时在生物修复过程中与CaO2混合使用，还可改变地下水的贫营养状态，保证优势菌的生长，强化污染地下水的修复效果。但富营养化水体中N、P含量本身较高，(NH4)2SO4和KH2PO4明显不适于此类水体的PH值调节。因此，我们需要一种底泥修复剂，可以在水-底泥界面持续、稳定地提供溶解氧；还能调节水体的PH值，避免发生因过氧化钙与水反应生成氢氧化钙而造成pH值突然上升的现象，维持水体的PH值适宜微生物的新陈代谢；并且，能够增强底泥或沉积物中难降解有机物如多环芳烃和石油类物质等的生物可降解性。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的第一个目的，在于提供污染水体底泥复氧型修复剂。本专利技术的第二个目的，在于提供上述污染水体底泥复氧型修复剂的制备方法。 本专利技术的第三个目的，在于提供上述污染水体底泥复氧型修复剂的应用方法。为实现本专利技术第一个目的，本专利技术提供一种污染水体底泥复氧型修复剂，为片状或柱状，所述修复剂的组分包括聚乙烯醇O. 02、. 03重量份、过氧化钙2 3重量份、活性炭I 2重量份；其中，所述聚乙烯醇的聚合度范围在1700 1800之间；所述过氧化钙为粉末状；所述活性炭目数的范围在20目 100目之间。本专利技术通过不同目数大小的活性炭来调节释氧速率，不同的应用环境采用不同目数范围的活性炭，以达到不同的释氧速率。为实现本专利技术第二个目的，本专利技术提供上述污染水体底泥复氧型修复剂的制备步骤包括 (I)制备聚乙烯醇溶液 所述聚乙烯醇溶液由聚乙烯醇和水配制而成，质量百分比浓度的范围在1% 2%之间；所述聚乙烯醇的聚合度范围在1700 1800之间；此处使用低浓度的聚乙烯醇溶液是因为可以保证制备过程中PVA溶液与固体粉末充分混合成粘稠状，发挥PVA的粘结作用，又避免在修复剂中引入过多的化学耗氧物质。(2)按比例称取各原料 过氧化钙2 3重量份，活性炭I 2重量份，聚乙烯醇溶液f 3重量份；然后将称取的过氧化钙和活性炭混合均匀，逐渐添加聚乙烯醇溶液，并快速搅拌，获得粘稠状混合物；为减少制备过程中过氧化钙的损耗量，聚乙烯醇溶液的重量份不易过多，避免残留较多的水，聚乙烯醇溶液的重量份不超过固体总重量的50%。所述过氧化钙为粉末状；所述活性炭目数的范围在20目 100目之间。(3)将步骤(2)得到的粘稠状混合物装入模具中，在O. IMPa下压制成型，制得片状或柱状制剂，每颗制剂的体积约为2cm3 ;然后将制剂在30°C 80°C条件下烘干I小时 2小时，也可以自然风干，之后放入干燥器中保存。为实现本专利技术第一个目的，本专利技术另提供一种污染水体底泥复氧型修复剂，为片状或柱状，所述修复剂的组分包括聚乙烯醇O. 04 O. 05重量份、过氧化I丐3 4重量份、活性炭I I. 5重量份、电气石3 5重量份；其中,所述聚乙烯醇的聚合度范围在1700 1800之间；所述过氧化钙为粉末状；所述活性炭目数的范围在20目 100目之间；所述电气石为粉末状，目数为200目。为实现本专利技术第二个目的，本专利技术提供上述污染水体底泥复氧型修复剂的制备步骤包括 (I)制备聚乙烯醇溶液 所述聚乙烯醇溶液由聚乙烯醇和水配制而成，质量百分比浓度的范围在1% 2%之间；所述聚乙烯醇的聚合度范围在1700 1800之间；此处使用低浓度的聚乙烯醇溶液是因为可以保证制备过程中PVA溶液与固体粉末充分混合成粘稠状，发挥PVA的粘结作用，又避免在修复剂中引入过多的化学耗氧物质。(2)按比例称取各原料 过氧化钙3 4重量份，活性炭f I. 5重量份，电气石3 5重量份，聚乙烯醇溶液2 5重量份；然后将称取的过氧化钙、活性炭和电气石混合均匀，逐渐添加聚乙烯醇溶液，并快速搅拌，获得粘稠状混合物；为减少制备过程中过氧化钙的损耗量，聚乙烯醇溶液的重量份不易过多，避免残留较多的水，聚乙烯醇溶液的重量份不超过固体总重量的50%。 所述过氧化钙为粉末状；所述活性炭目数的范围在20目 100目之间；所述电气石为粉末状，目数为200目。(3)将步骤(2)获得的粘稠状混合物装入模具中，在O. IMPa下压制成型，制得片状或柱状制剂，每颗制剂的体积约为2cm3 ;然后将制剂在30°C 80°C条件下烘干I小时 2小时，也可以自然风干，之后放入干燥器中保存。为实现本专利技术第一个目的，本专利技术还提供一种污染水体底泥复氧型修复剂，为片状或柱状，所述修复剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种污染水体底泥复氧型修复剂，为片状或柱状，其特征在于，所述修复剂的组分包括：聚乙烯醇0.02~0.03重量份；过氧化钙2～3重量份；活性炭1～2重量份；？所述聚乙烯醇的聚合度范围在1700～1800之间；所述过氧化钙为粉末状；所述活性炭目数的范围在20目～100目之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，李宇光，胥峥，林逢凯，杨洁，华丹芸，李玲珑，林建萍，
申请(专利权)人：福州光宇环保科技有限公司，华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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