[发明专利]一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯

权利要求书

1.一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯，包括塑料网格（1）、多功能修复层、分区缝合线（5）、密封线（6）、底层基体（9）、土工布（10）、固定铆钉（11）、连接环（12）、金属网（13）、尼龙网（15）；其特征在于，生态毯整体呈长方形多层结构，共分五层，由下至上依次为土工布（10）、底层基体（9）、尼龙网（15）、多功能修复层、塑料网格（1）；其中多功能修复层包括植物修复区（2）、功能微生物修复区（3）、多孔材料物理吸附区（4），植物修复区（2）与功能微生物修复区（3）、功能微生物修复区（3）与多孔材料物理吸附区（4）之间通过分区缝合线（5）间隔；生态毯的边缘用密封线（6）进行缝合，生态毯中部用若干对均匀分布的固定铆钉（11）进行固定；生态毯的外层套有金属网（13），金属网（13）的侧边上设有若干个连接环（12）；植物修复区（2）和多孔材料物理吸附区（4）分别位于功能微生物修复区（3）的左右两侧。

2.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯，其特征是所述塑料网格（1）的网孔直径小于填充物粒径，采用30-50目，厚度为0.1-0.5 cm之间。

3.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯，其特征是所述植物修复区（2）包括颗粒型植生基质（7）和水生植物种子（8），其中植生基质（7）为松树皮颗粒、仙土和陶粒的混合物，松树皮颗粒、仙土和陶粒的比例为4：2：1，粒径为8-15目，水生植物种子（8）均匀添加到颗粒型的植生基质（7）中，水生植物种子（8）的品种选用轮叶黑藻、伊乐藻和苦草中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯，其特征是所述功能微生物修复区（3）中填充对污染物具有高效降解作用的固定化功能微生物颗粒，其具体制作步骤如下：

1）功能微生物选择与扩繁；通过筛选土著微生物或购买商品化降解菌种得到功能微生物，选择适用于功能微生物的培养基和培养条件，进行恒温扩大培养；

2）固定化方法选择及试剂准备；固定化方法选用吸附包埋法：配制1%-3%浓度的海藻酸钠溶液，使用恒温水浴锅进行加热溶解，搅拌均匀，在高压灭菌锅中121℃灭菌30分钟，冷却至室温备用，同时配置浓度为2%-5%的CaCl₂溶液；

3）固定化功能微生物颗粒制作；将步骤2）中准备的海藻酸钠溶液加入功能微生物菌剂，形成海藻酸钠-微生物混合液，使得混合液中菌剂的浓度为15%-25%，并混合搅拌均匀；将步骤2）中配置的CaCl₂溶液使用注射器以110-140滴/min的速度将海藻酸钠-微生物混合液注入到CaCl₂溶液中，在4℃冰箱中固定后使其形成凝胶，经纱布漏斗过滤，收集固定化功能微生物颗粒，粒径为15-25目，用生理盐水冲洗3次后备用。

5.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯，其特征是所述多孔材料物理吸附区（4）中填充多孔材料，多孔材料包括沸石、活性炭和陶粒三种多孔颗粒，粒径为15-25目，沸石、活性炭和陶粒按照比例2：1：4进行投加。

6.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯，其特征是所述分区缝合线（5）和密封线（6）采用尼龙线。

7.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯，其特征是所述底层基体（9）为河沙、粘土和石子的混合物，石子的粒径为4目-8目，河沙的粒径为10目-15目，河沙、粘土和石子的混合比例为1:1:0.4。

8.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯，其特征是所述土工布（10）的宽度为1-4 m，长度为6-12 m，厚度为0.5-1.0 cm。

9.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯，其特征是所述尼龙网（15）网孔直径为50-60目，厚度为0.1-0.5 cm。

10.如权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯，其在于，单块生态毯的组合与铺设包括如下步骤：

1）铺设最底层的土工布（10），接着铺设厚度为4-6 cm的底层基体（9）；

2）在最上层铺设尼龙网（15），接着铺设塑料网格（1），缝纫分区缝合线（5），将单块生态毯分为三个功能区，分别为植物修复区（2）、功能微生物修复区（3）、多孔材料物理吸附区（4）；

3）在尼龙网（15）和塑料网格（1）之间的不同功能区中分别对应加入颗粒型植物基质（7）与水生植物种子（8）的混合物、功能微生物颗粒、多孔材料，各功能区厚度为2-4 cm；

4）将单块生态毯的四周使用密封线（6）进行缝合，在中部使用若干固定柳钉（11）进行固定；将金属网（13）对折，并将整个生态毯装入带有连接环（12）的金属网（13）中；金属网（13）面积是单块生态毯的两倍，使得金属网完全包裹生态毯，并且在开口处使用铁丝连接固定，则完成生态毯的组装，将其卷成筒状，便于运输和铺设;

5）根据底泥污染区域确定所需生态毯的数量，通过拖船将卷成筒状的生态毯运输到底泥污染的水域，将生态毯放开平铺于底泥之上，多块生态毯通过连接环（12）进行连接，组装完成后在整块生态毯的四个角分别打入固定桩（14），将整块生态毯固定于底泥之上防止被水流冲走，有效阻隔内源污染物向上覆水释放，降低底泥中多种污染物的污染水平，同时构建良好的底泥微生态系统。