复合污染土壤原位物理-化学协同阻隔方法技术

本发明专利技术涉及污染土壤原位阻隔技术，具体说是物复合污染土壤(含重金属

【技术实现步骤摘要】
复合污染土壤原位物理
‑
化学协同阻隔方法


[0001]本专利技术涉及污染土壤原位阻隔技术，具体说是物复合污染土壤(含重金属
‑
挥发性有机)原位物理
‑
化学协同阻隔方法。

技术介绍

[0002]随着土壤修复产业的发展，对污染地块的适度治理成为今后的发展方向。相比于彻底清挖后异位修复，原位阻隔是一种既能控制风险便于土地利用，又能降低治理费用的方法，目前在国内多个大型场地已经开始了推广应用。
[0003]目前国内外对原位阻隔技术已经制定了试行的技术规范，主要分为物理阻隔和化学阻隔两类。物理阻隔是从切断污染物传输途径角度出发，采用两布一膜、水泥阻隔等措施，控制污染物在阻隔层中的渗透系数，从而达到较长时间的风险控制。但是，物理阻隔的缺点也较为明显，若两布一膜一旦使用寿命到期或受到破损，其阻隔作用就将失去。化学阻隔是通过药剂或吸附材料与黏土等骨架混合，可以通过化学反应，将污染物稳定化或吸附其中，阻止其传输与渗透。但是化学阻隔的问题在于，其为了兼顾化学反应效果与渗透系数控制，其厚度通常要求不低于500mm，远大于物理阻隔的厚度。
[0004]在我国沿海经济发达、遗留污染地块较多的地区，其存在大量的重金属
‑
挥发性有机物复合污染地块。若物理阻隔达不到风险控制要求，而污染地块存在垂向清挖深度仅满足规划利用需求，那么化学阻隔厚度将与土地规划利用垂向空间产生矛盾。因此，如何利用物理阻隔和化学阻隔的优势，研发少占垂向空间且满足风险控制要求的原位阻隔方法，为复合污染土壤治理与土地开发利用提供技术支撑。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种重金属
‑
挥发性有机物复合污染土壤原位物理
‑
化学协同阻隔方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案：
[0007]一种复合污染土壤原位物理
‑
化学协同阻隔方法：
[0008](1)根据待阻隔土壤中污染物量，计算重金属稳定剂和挥发性有机物吸附剂的用量；
[0009](2)将稳定剂和吸附剂分批次混入表层土壤中，形成用于原位阻隔的化学反应层；
[0010](3)在化学反应层之上，布设两布一膜，形成用于原位阻隔的物理隔离层；
[0011](4)在物理隔离层之上，覆盖清洁土壤，形成用于保护的覆土保护层。
[0012]所述重金属稳定剂和挥发性有机物吸附剂的用量计算：
[0013](1)检测待阻隔土壤中重金属含量和挥发性有机物含量；
[0014](2)根据重金属含量，确定稳定剂用量；
[0015]D
HM
＝max(C
HM
)
×
(ρ
×
S
×
H)/k
HM
[0016]其中，D
HM
是稳定剂用量；C
HM
是土壤重金属含量的检测值(mg/kg)；ρ是待阻隔土壤
密度(g/cm3)；S是待阻隔土壤水平投影面积(m2)；H是待阻隔土壤中污染土壤厚度(m)；k
HM
是药剂对重金属的稳定化效率，根据梯度试验测定，无量纲；
[0017](3)根据挥发性有机物含量，确定吸附剂用量；
[0018]D
VOC
＝max(C
VOC
)
×
(ρ
×
S
×
H)/k
VOC
[0019]其中，D
VOC
是吸附剂用量；C
VOC
是土壤挥发性有机物含量的检测值(mg/kg)；k
HM
是药剂对挥发性有机物的吸附率，根据梯度试验测定，无量纲；其余同上。
[0020]所述化学反应层，其厚度范围为300mm～500mm。
[0021]所述两布一膜，其渗透系数范围均为10
‑7cm/s～10
‑
10
cm/s。
[0022]所述两布一膜是由上下两层土工布、中间一层防渗塑料薄膜组成。
[0023]所述覆土保护层，其厚度范围为200mm～300mm。
[0024]本专利技术具有以下优点及有益效果：
[0025]本专利技术摒弃现有采用黏土作为化学阻隔层骨架的常用做法，而是利用污染地块自身的土壤，原位将药剂混合到表层土壤中，形成化学反应层，进而控制污染物垂直向上扩散的风险；再通过上覆物理阻隔层，控制污染物的渗透系数；从而将两者的优势结合起来，构建物理
‑
化学阻隔层，同时解决了复合污染阻隔和垂向空间利用率两大问题。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例提供的阻隔层构建流程图；
[0027]图2为本专利技术实施例提供的模拟实验装置示意图；其中，
①
原位阻隔模拟装置、
②
化学反应层、
③
物理隔离层、
④
覆土保护层、
⑤
复合污染土壤、
⑥
水位控制器、
⑦
VOC吸收器。
具体实施方式
[0028]以下结合实例对本专利技术的具体实施方式做进一步说明，应当指出的是，此处所描述的具体实施方式只是为了说明和解释本专利技术，并不局限于本专利技术。
[0029]重金属
‑
挥发性有机物复合污染土壤原位物理
‑
化学协同阻隔方法，包括以下步骤：
[0030](1)根据待阻隔土壤中污染物量，计算重金属稳定剂和挥发性有机物吸附剂的用量；
[0031](2)将稳定剂和吸附剂分批次混入表层土壤中，形成用于原位阻隔的化学反应层；
[0032](3)在化学反应层之上，布设两布一膜，形成用于原位阻隔的物理隔离层；
[0033](4)在物理隔离层之上，覆盖清洁土壤，形成用于保护的覆土保护层。
[0034]所述步骤(1)中待阻隔土壤中污染物量，是通过对调查点位土壤样品中污染物浓度检测得到，检测方法参考《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600
‑
2018)推荐方法。
[0035]所述步骤(1)中重金属稳定剂和挥发性有机物吸附剂的用量，具体计算方法如下：
[0036](1)根据重金属含量，确定稳定剂用量；
[0037]D
HM
＝max(C
HM
)
×
(ρ
×
S
×
H)/k
HM
[0038]其中，D
HM
是稳定剂用量；C
HM
是土壤重金属含量的检测值(mg/kg)；ρ是待阻隔土壤密度(g/cm3)；S是待阻隔土壤水平投影面积(m2)；H是待阻隔土壤中污染土壤厚度(m)；k
HM
是
药剂对重金属的稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合污染土壤原位物理
‑
化学协同阻隔方法，其特征在于：(1)根据待阻隔土壤中污染物量，计算重金属稳定剂和挥发性有机物吸附剂的用量；(2)将稳定剂和吸附剂分批次混入表层土壤中，形成用于原位阻隔的化学反应层；(3)在化学反应层之上，布设两布一膜，形成用于原位阻隔的物理隔离层；(4)在物理隔离层之上，覆盖清洁土壤，形成用于保护的覆土保护层。2.按权利要求1所述的复合污染土壤原位物理
‑
化学协同阻隔方法，其特征在于，所述重金属稳定剂和挥发性有机物吸附剂的用量计算：(1)检测待阻隔土壤中重金属含量和挥发性有机物含量；(2)根据重金属含量，确定稳定剂用量；D
HM
＝max(C
HM
)
×
(ρ
×
S
×
H)/k
HM
其中，D
HM
是稳定剂用量；C
HM
是土壤重金属含量的检测值(mg/kg)；ρ是待阻隔土壤密度(g/cm3)；S是待阻隔土壤水平投影面积(m2)；H是待阻隔土壤中污染土壤厚度(m)；k
HM
是药剂对重金属的稳定化效率，根据梯度试验测定，无量纲；(3)根据挥发性有机物含量，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭书海，吴波，程凤莲，张猛，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：