一种黑臭底泥缓流浅水河道的覆盖材料及修复方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于河流的生态修复技术领域，更具体涉及一种生态覆盖材料的制备方法 和黑臭底泥缓流浅水河道的修复方法，可应用于黑臭底泥缓流浅水河道的修复工程。
【背景技术】
[0002] 河道黑臭主要是过量纳污导致水体供氧和耗氧失衡的结果，尤其是缓流河道，自 净能力较差，水体长期处于缺氧乃至厌氧条件下，大量滞留污染物转化并产生氨氮、硫化 氢、挥发性有机酸等臭恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质。底泥黑臭后，无法完成污染 物的输出、转移和净化作用，污染物严重积累且恶性循环，导致非常严重的内源污染，致使 底质生境急剧恶化，鱼类等水生动物大量死亡，沉水植物等水生植物难以存活，生态系统严 重退化。可见解决河流的内源污染、恢复河流的生态和社会功能问题是可持续发展过程中 亟待解决的关键任务之一，消除河道黑臭、改善河道水环境质量，对保障人居健康、促进社 会和谐与经济持续发展具有极其重要的现实意义。
[0003] 沉水植物种植和修复技术是生态修复工程的关键技术，利用水生大型植物修复水 体和底泥污染是治理、调节和抑制水体富营养化的有效途径之一。沉水植物有着巨大的生 物量，与环境进行着大量的物质和能量的交换，形成了十分庞大的环境容量和强有力的自 净能力。沉水植物整个生长过程都生活在水中，根、茎、叶都可以吸收水中的营养物质，其生 长发育过程就是吸收水中营养物质的过程，且根际微生物可降解有机污染物，不断净化水 质和修复底泥。但是对于黑臭底泥河道，不对黑臭底泥进行覆盖和改造处理，沉水植物难以 存活，生态修复工程难以推广应用。
[0004] 河流底泥成本低廉，进行杀灭病菌、病原体、去除有机物等处理后可以作为植物生 长载体。麦饭石是一种由原岩经蚀变和风化而形成的结构疏松的层状活性粘土矿物，麦饭 石含有多种对生物生长发育有益的常量、微量元素以及被称作生长调节剂的稀土元素和微 量氨基酸，有益于水生物的繁殖以及水环境的稳定。同时，麦饭石具有丰富的多孔结构，比 表面积较大，具有很强的吸附能力，可吸附底泥和水体中氮、磷等营养盐，在修复黑臭底泥 的同时为沉水植物初期生长提供营养源。过氧化钙作为一种高效环保的增氧剂，可增加底 泥和底层水体的溶解氧浓度，减少恶臭气体的产生，有利于改善水质，加快底泥中有机物的 去除，进一步促进植物生长。本发明旨在通过将处理后的河道底泥、改性麦饭石和过氧化钙 按一定比例混合作为覆盖材料应用于黑臭底泥缓流河道的修复工程中，改善黑臭底质生存 环境，使其适合沉水植物生长，有效解决黑臭底泥河流中沉水植物难以存活生长等问题，同 时对底泥有机物等污染物进行原位去除，使其加快河流生态系统的恢复和健康发展。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对上述黑臭底泥缓流浅水河道难以应用生态修复工程的问题， 是在于提供了 一种黑臭底泥缓流浅水河道的覆盖材料，该覆盖材料配方合理，使用方便，成 本低廉，环境友好，修复效果好。
[0006] 本发明的另一个目的是在于提供了一种黑臭底泥缓流浅水河道的覆盖材料的制 备方法，充分发挥三种材料特点，优势互补，可在修复黑臭底泥的同时为沉水植物生长提供 定植载体，具有方法易行、操作简便、黑臭有机质去除效果好和促进水生植物生长和定植等 优点。
[0007] 本发明还有一个目的是在于提供了一种黑臭底泥缓流浅水河道的覆盖材料的修 复方法，通过覆盖材料修复水体和黑臭底泥的同时为沉水植物生长提供定植载体；该修复 方法操作简便，生态环保，可改善河道底质生存环境，使其适合沉水植物生长，有效解决黑 臭底泥河流中沉水植物难以存活生长等问题，同时对底泥有机物等污染物进行原位去除， 有利于水域生态环境的恢复，使其加快河流生态系统的恢复和健康发展。
[0008] 为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：
[0009] -种黑臭底泥缓流浅水河道的覆盖材料，它由以下质量分数的原料制成：
[0010] 原 料 ％ 河道底泥 60%-80% 改性麦饭石 10%-30% 过氧化钙 5%-10%;.
[0011] 一种黑臭底泥缓流浅水河道的覆盖材料，它由以下质量分数的原料制成（优选范 围）：
[0012] 原 料 ％ 河道底泥 65%-78% 改性麦饭石 15%-28% 过氧化钙 6%-9%;
[0013] -种黑臭底泥缓流浅水河道的覆盖材料，它由以下质量分数的原料制成（最好范 围）：
[0014] 原 料 ％ 河道底泥 70%-75% 改性麦饭石 18%-25% 过氧化钙 7%-8%;
[0015] 一种黑臭底泥缓流浅水河道的覆盖材料，它由以下质量分数的原料制成（最佳 值）：
[0016] 原 料 %: 河道底泥 75% 改性麦饭石 20% 过氧化钙 5%:;:
[0017] 一种黑臭底泥缓流浅水河道的覆盖材料的制备方法，其步骤是：
[0018] 1)对当地河道底泥进行杀灭病菌、去除有机物等处理后晾干，获得一种杀灭病菌 后的河道底泥；
[0019] 2)将麦饭石置于稀盐酸质量分数2%~5%中浸泡1~2h后，用清水洗至中性，置 于马弗炉中于250°C~350°C条件下焙烧1~2h，获得一种改性麦饭石，备用；
[0020] 3)将处理后的河道底泥、改性麦饭石和过氧化钙按上述质量分数组成混匀，制备 成底泥生态覆盖材料。该覆盖材料可起到增氧、去除底泥黑臭有机质、改善河道底质生存环 境和促进水生植物生长等作用。
[0021] 所述的杀灭病菌主要是指通过微波照射法杀灭大肠杆菌、副大肠杆菌（主要来自 畜禽养殖废水、生活污水、径流污水等）和变形杆菌（主要来自沉积于河底的固体垃圾、生 活污水、食品加工废水等）；
[0022] 所述的去除的有机物具体包括腐殖酸、多环芳烃类苯类、取代酚类、含硫醚类等。
[0023] -种黑臭底泥缓流浅水河道的修复方法，其步骤是：
[0024] 1)将生态覆盖材料在缓流河道水面上均匀铺洒入河底，铺洒厚度为15-25cm ;
[0025] 2)铺洒l-2d后，种植适合当地气候条件的沉水植物于覆盖区域，对沉水植物进行 科学管理和养护，种植初期阴雨天或透明度较低区域（透明度小于0.5m)通过外加光源增 加水面光照强度5000-100001X、进行植物枝叶的修剪及衰败植物：腐烂残枝、死亡或枯萎 的植株清除打捞工作。黑臭底泥缓流河道中沉水植物成活率可达80%以上，修复区水体得 到明显改善，水体透明度可提高15cm以上，底泥表层（O-lOcm)有机物、总氮及总磷去除率 可达到50%、10%和20%以上。
[0026] 所述的沉水植物种植方法具体描述为：用可降解无纺布（长X高为40cmX 40cm) 包裹上述生态覆盖材料制备成种植载体（直径约15cm，高度约20cm)，然后将沉水植物扦插 移栽到载体中，于河面平抛入河底。
[0027] 所述的沉水植物为满足当地气候及水域条件的菹草、苦草、穗花狐尾藻、马来眼子 菜、微齿眼子菜以及伊乐藻等其中的一种或二至六种的任意组合。
[0028] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
[0029] 1、工艺操作简单，覆盖材料成本低廉，环境效益和经济效益好；
[0030] 2、改性麦饭石含有多种对生物生长发育有益的常量、微量元素、稀土元素和微量 氨基酸，有益于沉水植物的定植和繁衍以及水环境的稳定。过氧化钙可增加底泥和底层水 体的溶解氧浓度，有利于改善水质，加快底泥中有机物的去除，进一步促进植物生长。
[0031] 3、修复方法可有效解决缓流河道底泥黑臭、沉水植物难以定植繁衍等问题，有利 于河道生态环境的恢复，使其加快河流生态系统的恢复和健康发展。
[0032] 4、黑臭底泥缓流河道中沉水植物成活率可达80%以上，修复区水体得到明显改 善，水体透明度可提高15cm以上，底泥表层（O-lOcm)有机物、总氮及总磷去除率可达到 50%、10%和 20% 以上。
【具体实施方式】
[0033] 为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的 内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0034] 实施例1 :
[0035] -种黑臭底泥缓流浅水河道的覆盖材料，它由以下质量分数的原料制成：
[0036] 原 料 ％ 河道底泥 80% 改性麦饭石 10% 过氧化钙 10%