一种应用于历史遗留铅锌冶炼渣场及影响区重金属污染防治技术集成的方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于铅锌冶炼渣场及影响区重金属污染防治技术集成的方法，所述方法包括冶炼渣场及影响区重金属环境污染安全风险等级划分、治理技术筛选、综合防治技术集成。本发明专利技术通过对西南铅锌冶炼渣场源头及影响区周边环境污染情况进行实地调查、重金属污染指标监测，划分冶炼渣场及影响区，对不同重金属污染特征区域进行技术筛选，并进行验证实验，使冶炼渣场及影响区重金属污染得到有效治理，构建冶炼渣场及影响区重金属污染防治集成技术，并通过典型铅锌冶炼渣场及影响区的技术示范进行验证和推广。示范进行验证和推广。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于历史遗留铅锌冶炼渣场及影响区重金属污染防治技术集成的方法


[0001]本专利技术属于重金属污染防治
，尤其涉及一种应用于历史遗留铅锌冶炼渣场及影响区重金属污染防治技术集成的方法。

技术介绍

[0002]我国的岩溶区域主要分布在广西、贵州、云南等省份，这些地区矿产资源丰富。有色金属冶炼产生的冶炼渣每年约3132.3万吨，其中，历史遗留冶炼渣场堆存量大、占地面积大、且较分散，重金属含量高，造成的环境风险较高。冶炼渣场中的重金属如不能进行有效治理，其释放对周边土壤、水体和动植物等造成严重污染，导致矿区周边生态环境恶化。其特殊的喀斯特岩溶地貌，使重金属可以通过多途径发生迁移，造成重金属污染源
‑
径
‑
汇关系复杂。因此，历史遗留的冶炼渣场重金属污染治理难度大，目前，现有重金属污染防治技术对无法针对性解决西南有色金属冶炼渣场及影响区土壤
‑
水体的重金属复合污染问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是，提供历史遗留铅锌冶炼渣场及影响区重金属污染防治技术集成的方法，通过对喀斯特岩溶区域历史遗留冶炼渣场源头及影响区周边环境污染情况进行实地调查、重金属污染指标监测，划分历史遗留冶炼渣场及影响区环境污染安全风险等级，对不同重金属污染特征区域进行技术筛选，使历史遗留冶炼渣场及影响区重金属污染得到有效治理，构建冶炼渣场及影响区重金属污染防治集成技术，并通过典型铅锌冶炼渣场及影响区的技术示范进行验证和推广。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0005]一种应用于铅锌冶炼渣场及影响区重金属污染防治技术集成的方法，所述方法包括冶炼渣场及影响区重金属污染来源及环境污染安全风险等级划分、治理技术筛选、综合防治技术集成；
[0006]所述铅锌冶炼渣场及影响区环境污染安全风险等级划分包括：污染等级分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、
Ⅴ
级；污染程度分为基本无污染、轻微污染、轻度污染、中度污染和重度污染。
[0007]所述治理技术筛选包括：构建评价指标体系、重金属污染修复技术评价、修复技术筛选。
[0008]构建评价指标体系包括：采用层次分析法等方法进行目标层、准则层、指标层和方案层的构建。指标层包括所属矿种及污染特征指标、自然资源指标、技术指标、经济指标和环境指标的选取；其中，所属矿种及污染特征指标包括矿区类型、重金属污染类型；自然资源指标包括气候类型、水文地质和地层类型、植被和土壤类型；技术指标包括技术适用性、先进性；经济指标包括材料本土化成本、运距；环境指标包括重金属污染形态、对生物环境健康风险。通过以上指标的分析，比较现有技术优缺点，分析技术的适用性，从而筛选出适
宜的修复技术。
[0009]重金属污染修复技术评价包括：采用层次分析等方法按照相对贴近度的大小进行排序评价：值越大，技术适用度越高。
[0010]修复技术筛选包括：预防管控技术、原位原子级固化技术、原位水平阻隔技术、微生物修复技术、植物修复技术、土壤固化稳定化技术、生态修复技术。
[0011]所述综合防治技术集成包括：
[0012]冶炼渣场源头微生物地球化学原位矿化—多金属污染高陡坡梯级迁移阻隔—渣场表面覆盖及生态恢复—土壤原位固化稳定化技术，从而针对喀斯特岩溶地貌的历史遗留铅锌冶炼渣场及不同污染程度的土壤条，采用冶炼渣场源头微生物地球化学原位矿化—多金属污染高陡坡梯级迁移阻隔—渣场表面覆盖及生态恢复—土壤原位固化稳定化技术的工程技术及化学稳定化技术相结合的综合防治技术模式。
[0013]冶炼渣场源头采用微生物地球化学原位矿化技术：硫酸盐还原菌：铁还原菌在不同比例下使铅锌固定率达到90％以上。
[0014]多金属污染高陡坡梯级迁移阻隔技术：采用1.0mm HDPE土工膜作为主要防渗层，在HDPE土工膜下层设置有300mm压实粘土作为保护层，HDPE土工膜上设置一层6.0mm土工复合排水网作为排水层，确保堆体上部雨水能够得到快速有效的导排，避免因膜上土层含水率过高，造成堆体滑坡，形成最终封场结构。
[0015]表层覆盖及生态恢复技术：在终了平台及坡面覆土30
‑
50cm后进行本土耐性植物种植。
[0016]土壤原位固化稳定化技术：采用钢渣、软锰矿、硫酸亚铁在不同比例下作用使铅、锌的生物有效性降低至90％以上。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]有效治理喀斯特岩溶地区历史遗留铅锌冶炼渣场及影响区土壤
‑
水体的重金属污染，改善当地土壤
‑
水体环境，使渣场及周边土壤修复后土壤生物有效性降低至70％以上。
附图说明
[0019]无。
具体实施方式
[0020]下面以具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0021]实施例1
[0022]西南某区域历史遗留铅锌冶炼渣场及影响区地处岩溶山坡沟谷地带，渣场绝对高程1234.83～1368.54m。降雨集中于每年的5～10月，年平均降雨量在1080mm左右，年相对湿度为74％。重金属污染治理区现状为：岩溶坡地地貌，地层岩性为杂填土、地下水属于溶裂隙潜水类型，埋藏较深，勘探钻孔未遇到地下水。渣场底部黏土层对污染物下渗有阻隔作用，污染物扩散通过降雨径流释放到影响区，并随径流和扬尘进一步扩散。
[0023]对该历史遗留渣场及周边影响区进行环境污染安全风险等级划分：渣场区主要为中
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重度污染区，影响区主要以中度
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重度污染为主。
[0024]周边土壤重金属污染评价等级划分：中污染级占11.0％，重污染级占约为89.0％。
[0025]渣场源头以中
‑
重度污染为主，因此选用源头微生物地球化学原位矿化技术，渣场内部及表层进行防渗层及底部导流等设计，周边土壤以中度
‑
重度污染为主，因此选土壤原位固化稳定化技术保障周边土壤的安全利用。
[0026]综上，本渣场及周边土壤区域形成的综合防治技术为：源头微生物地球化学原位矿化—多金属污染高陡坡梯级迁移阻隔—渣场表面覆盖及生态恢复—土壤原位固化稳定化技术。
[0027]其中，源头微生物地球化学原位矿化：硫酸盐还原菌：铁还原菌为1:2时，使铅锌固定率达到93％以上。
[0028]多金属污染高陡坡梯级迁移阻隔技术：采用1.0mm HDPE土工膜作为主要防渗层，在HDPE土工膜下层设置有300mm压实粘土作为保护层，HDPE土工膜上设置一层6.0mm土工复合排水网作为排水层，确保堆体上部雨水能够得到快速有效的导排，避免因膜上土层含水率过高，造成堆体滑坡，形成最终封场结构。
[0029]表层覆盖及生态恢复技术：在终了平台及坡面覆土50cm后进行本土耐性植物种植。
[0030]土壤原位固化稳定化技术：采用钢渣、软锰矿、硫酸亚铁为7％:1％:13％作用使铅、锌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于铅锌冶炼渣场及影响区重金属污染防治技术集成的方法，所述方法包括冶炼渣场及影响区重金属环境污染安全风险等级划分、治理技术筛选、综合防治技术集成；所述铅锌冶炼渣场及影响区环境污染安全风险等级划分包括：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、
Ⅴ
级；污染程度分为基本无污染、轻微污染、轻度污染、中度污染和重度污染；所述治理技术筛选包括：构建评价指标体系、重金属污染修复技术评价、修复技术筛选；构建评价指标体系包括：采用层次分析法等方法进行目标层、准则层、指标层和方案层的构建。指标层包括所属矿种及污染特征指标、自然资源指标、技术指标、经济指标和环境指标的选取；其中，所属矿种及污染特征指标包括矿区类型、重金属污染类型；自然资源指标包括气候类型、水文地质和地层类型、植被和土壤类型；技术指标包括技术适用性...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，林星杰，姚俊，吴亮亮，傅开彬，杨慧芬，崔卫华，王哲，蒋卉，
申请(专利权)人：中国地质大学北京西南科技大学北京科技大学，
类型：发明
国别省市：