[发明专利]船载式海底沉积物修复装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于海底污染沉积物修复技术领域，涉及一种船载式海底沉积物修复装置及方法。

背景技术

地球大部分海底被沉积物覆盖，海底沉积物成为地球上覆盖物中最大的生物栖息地。然而，海底沉积物往往也是陆源入海污染物的最终归宿，常见的污染物有重金属、有机污染物及营养物质等，这些物质在沉积物中累积后往往会产生潜在威胁，如重金属和有毒有机物很难借助自然过程消失，会一直累积并通过食物链逐级富集进入人体，威胁着人类健康。同时，海底沉积物中如果富集大量的有机质、氮、磷等营养物质，就很容易引起水体富营养化，进而导致海底形成大面积低氧区，最终使得海底生态系统退化。

随着我国经济的高速发展，大量陆源污染物通过江、河及各类排污口、排水口排入海水水体，导致近岸海域不断受到污染。经过复杂的物理、化学及生物过程，这些污染物大多被沉积物吸附，对海洋生态系统和人类生存发展产生很大的潜在威胁。因此，在治理海洋污染、修复海洋生态的过程中不可忽视海底沉积物的污染问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海底沉积物修复装置，将工程技术与生物、化学等技术相结合，可转移或转化海底沉积物中的有毒有害污染物，改善海底沉积物的生态环境。

本发明的技术方案为：船载式海底沉积物修复装置，其特征在于：包括修复装置主体、牵引绳及输送管，修复装置主体通过牵引绳与牵引船相连；修复装置主体包括底板，及安装在底板上的排气组件和排水组件；

排气组件包括曝气管，沿曝气管长度方向横向排列设置有多个微孔曝气头，曝气管上设置有进气口，微孔曝气头与曝气管形成贯通的管路，微孔曝气头斜向下朝向与牵引船行进方向相反的一侧；

排水组件包括水管，水管上设置有进水口，沿水管长度方向横向排列设置有多个与水管相通的出水管，每个出水管下方均接有一犁齿；犁齿包括犁锋侧和犁背侧，其犁锋侧为刀刃状，朝向牵引船的一方；其犁背侧内部形成一段贯通的射水管路，射水管路的入口与出水管相通，其出口斜向下朝向与牵引船行进方向相反的一侧；

输送管包括输水管和输气管，输水管和输气管的入口位于牵引船侧，出口分别与进水口和进气口相通。

优选的是：曝气管和水管均内嵌在底板内部，进水口、进气口和微孔曝气头延伸到底板的外部。

优选的是：底板靠近牵引船的一侧为向上翘起的流线型。

优选的是：犁锋侧包括一段竖直段和一段倾斜段，倾斜段的底部形成一尖状的犁齿端。

优选的是：牵引船上配置水泵和气泵，输水管入口与水泵相接，输气管入口与气泵相接。

进行海底沉积物修复时，牵引船拖动修复装置主体向前运动；通过输水管向海底输送液体；通过输气管向海底输送气体。液体为含有生物试剂或化学试剂的海水，气体为氧气或臭氧，可根据海底环境，分析治理需求，来调配输入的试剂和气体的种类。

本发明的有益效果为：

(1)使海底沉积物充分参与反应，得到净化，改善海底沉积物及海水的缺氧环境。

保证海底污染沉积物可以充分参与反应才能达到更好的沉积物修复目的。该设计通过犁齿及高压水流的双重作用，翻动海床表层沉积物，形成局部范围的悬浊液，使沉积物颗粒及有害物质能够与氧气或生物试剂、化学试剂充分反应达到最佳效果。

海底缺氧、荒漠化将影响海底生物的生存。通过排气组件向海底输入氧气，富氧表层海水和微气泡能够极大地改善海底缺氧的状态，可治理海底荒漠化、改善海底生态系统。

(2)简单易行，可定期对重点海域的海底沉积物进行改良。

该装置操作简单易行，只需对渔船进行简单改造，增加高压水泵、空气泵等设施，生化试剂、臭氧等介质输入源即可。可以根据净化区域的大小，选择不同吨位的船只，并选用不同尺寸的修复装置主体，通过调整修复装置主体底板的体积、微孔曝气头的数量、犁齿的数量可以调整修复装置主体的尺寸。可根据海底具体的环境情况，选择通入不同的气体和容易，与海底污染沉积物充分反应。可定期修复污染严重的海底区域，可以实现定期修复。该设计特别适用于易爆发赤潮、绿潮的海域，通过提前对缺氧、污染的海底土壤进行净化修复，可以有效减轻有机物的影响，防止赤潮、绿潮等灾害的发生。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为修复装置主体结构示意图。

图3为修复装置主体结构示意图。

图4为修复装置主体结构示意图。

图5为排气组件结构示意图。

图6为排水组件结构示意图。

图7为犁齿结构示意图。