一种消落带土壤多环芳烃的释放拦截网及应用

本发明属于消落带污染治理，具体涉及一种消落带土壤多环芳烃的释放拦截网及应用。

背景技术：

1、多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，pahs）是一类型具有致畸致癌致突变效应的持久性有机污染物，对人体的呼吸系统、循环系统、神经系统、肝脏、肾脏均可以造成损害，被认定为影响人类健康的主要有机污染物。水位消涨作用下消落带土壤pahs的分布差异取决于土壤理化性质及微生物环境的改变：①pahs为疏水性有机污染物，易吸附于土壤颗粒表面，水位消涨过程土壤团聚体失稳，并向消落带低海拔沉积；②土壤颗粒的有机质浓度决定土壤颗粒与pahs结合能力大小；③pahs是含碳丰富有机物，水位消涨过程中的微生物作用对其分布具有重要作用，消落带各海拔土壤因为淹没落干时间不同及有机质的浓度和组成的差异，使得土壤微生物组成和结构也都不同。因此，水位消涨引起的土壤理化性质特别是土壤团聚体结构和有机质的组成和浓度，以及土壤微生物特征的变化是导致消落带土壤pahs分布差异的主要原因。

2、cn104722572b公开了一种pahs污染土壤的修复方法，其在待修复的pahs污染土壤对称的设置阳极室和阴极室，以电化学的方式实现pahs污染土壤的原位修复，实现pahs污染土壤中污染物的迁移和降解。

3、cn114307955b公开了生物炭联合生物降解修复农田土壤有机污染物的方法，其向农田土壤中施加玉米秸秆生物质炭和竹炭，经过多次处理和施加微生物营养液，有效阻控pahs由淹水土壤向水稻体内迁移累积，睡到根系在pahs胁迫下主要分泌的低分子量有机酸更容易促使doc溶出，同时促进淹水土壤中土壤微生物对pahs的厌氧降解，竹炭则可以固定污染物、一致土壤中pahs的消减。

4、但是目前对于消落带土壤中的pahs的研究主要集中于pahs的扩散行为，以及pahs对消落带生态环境的影响，并没有较好的方式来调控消落带土壤pahs迁移行为，或者阻控土壤胶体的释放，从而阻控淹水过程中消落带土壤胶体颗粒。因此如何有效调控淹水过程中消落带土壤pahs释放行为的发生是目前库区生态环境治理亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种消落带土壤多环芳烃的释放拦截网及应用，利用铁丝和碳纤维绳组成复合绳后再编织成释放拦截网，与消落带中腐烂植物产生的含有腐殖酸的水体形成fe-c原电池，有效降低水位扰动下消落带土壤胶体的释放，并调控pahs向水体的释放。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种消落带土壤多环芳烃的释放拦截网所述释放拦截网由复合绳纵横交错编织而成；所述复合绳由铁丝和碳纤维绳螺旋缠绕而成。

3、优选的，所述铁丝的直径为3-10mm，碳纤维绳的直径为3-10mm。

4、优选的，所述释放拦截网的网孔面积为（15-25cm）×（15-25cm）cm，面积为（5-15）m×（5-15）m。

5、进一步优选的，所述释放拦截网的网孔四边的中点处用碳纤维绳铰接。

6、本发明还提供一种消落带土壤多环芳烃的释放拦截网的应用，所述应用为释放拦截网在阻拦消落带土壤胶体释放中的应用。

7、优选的，所述应用的方法为在落干期沿消落带的海拔高程和地形地势，将释放拦截网四角固定在消落带土壤中，经历两个淹没-落干周期后进行更换。

8、进一步优选的，所述消落带的植被盖度为30-95%。

9、本发明的有益效果在于：

10、1、将铁丝和碳纤维绳缠绕形成复合绳，然后将复合绳纵横交错编织成释放拦截网，当其释放拦截网固定在消落带后，在淹水过程中组成fe-c原电池，产生fe3+，同时由于消落带植物在水淹过程中会腐烂产生腐殖酸，此时土壤胶体在fe3+和腐殖酸的双重作用下发生显著的聚沉行为，有效降低水位扰动下消落带土壤胶体的迁移，为消落带植物提供稳定的土壤环境，有助于提高消落带生态环境的的稳定性，加快消落带生态环境的恢复。

11、2、由铁丝和碳纤维绳组成的释放拦截网会在水淹过程中组成fe-c原电池进而产生fe3+，fe3+其可以作为呼吸作用的末端电子受体，供给微生物氧化pahs等有机物帮助降解环境中的多环芳烃等有机污染物；植物腐烂产生的腐殖酸能通过吸附、络合等反应降低土壤胶体中多环芳烃的生物有效性，或者作为电子介质加速微生物的呼吸，为微生物提供能源等方式增强多环芳烃的生物降解。fe3+和腐殖酸共同对消落带土壤胶体中含有的有机污染物——pahs起释放拦截、生物降解作用，拦截胶体结合态pahs，从而达到控制水体pahs污染的目的。

12、3、本发明原料易于获取、成本低、制备和使用方法简单，且阻控网具有较好的柔韧性和延展性，能很好的适应不同形状的地貌并固定，既具有物理上阻止水流扰动下消落带土壤的迁移，又能拦截胶体结合态pahs，可广泛应用于消落带生态环境的治理和修复过程中。

技术特征：

1.一种消落带土壤多环芳烃的释放拦截网，其特征在于：所述释放拦截网由复合绳交错编织而成；所述复合绳由铁丝和碳纤维绳螺旋缠绕而成。

2.根据权利要求1所述的一种消落带土壤多环芳烃的释放拦截网，其特征在于：所述铁丝的直径为3-10mm，碳纤维绳的直径为3-10mm。

3.根据权利要求1所述的一种消落带土壤多环芳烃的释放拦截网，其特征在于：所述释放拦截网的网孔面积为15-25cm×15-25cm。

4.根据权利要求3所述的一种消落带土壤多环芳烃的释放拦截网，其特征在于：所述释放拦截网的网孔四边的中点处用碳纤维绳铰接。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的消落带土壤多环芳烃的释放拦截网的应用，其特征在于：所述应用为释放拦截网在阻拦消落带土壤胶体释放中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述应用的方法为在落干期沿消落带的海拔高程和地形地势，将释放拦截网四角固定在消落带土壤中，经历两个淹没-落干周期后进行更换。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述消落带的植被盖度为30-95%。

技术总结本发明公开了一种消落带土壤多环芳烃的释放拦截网及应用，所述释放拦截网先由铁丝和碳纤维绳缠绕得到复合绳，再通过纵横交错的方式将复合绳编织成网孔面积为15‑25cm×15‑25cm的释放拦截网，其中网孔四边的中点处用碳纤维绳铰接；所述将应用方法为将释放拦截网固定在制备盖度为30‑95%的消落带土壤中，对土壤胶体以及胶体结合态PAHs进行释放拦截，阻止土壤胶体迁移和控制水体PAHs污染。技术研发人员：席颖,龙经中,黄应平,陈婧怡,聂汇雨,张傲然,胥焘受保护的技术使用者：三峡大学技术研发日：技术公布日：2024/12/2