CN111794285B - 一种用于污染地块风险管控的水平阻隔方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于污染地块风险管控的水平阻隔方法，属于污染地块风险管控技术领域。该方法包含以下步骤：1）地表平整，对地块进行清理及植物清除，平整地表形成坡面，并预挖雨水导排系统基槽，所述坡面坡度为0.3%~8%；2）设置地表水平阻隔，先在地表铺设柔性材料衬层，后采用自动喷涂设备在柔性材料表面喷涂混杂纤维混凝土覆盖层，覆盖层厚度为2~10mm；3）雨水导排控制；4）设置地下水监测井；5）后期维护。本发明可用于持久性有机污染物和重金属污染地块的风险管控，具有操作简单、技术可靠、成本低廉、施工便捷等优点。

Description

一种用于污染地块风险管控的水平阻隔方法

技术领域

本发明属于污染地块风险管控技术领域，尤其涉及一种用于污染地块风险管控的水平阻隔方法。

背景技术

近年来，伴随着城市化快速进程、产业升级和布局调整，越来越多的工业老厂关闭或搬迁，而其中部分从事过有色金属冶炼、化工、电镀、制革等行业生产经营活动的重污染企业地块经土壤环境调查和风险评估后，确认污染危害超过人体健康或生态环境可接受风险水平即为污染地块。对于暂不开发利用或者现阶段不具备治理与修复条件的污染地块，应采取一系列风险管控措施，阻断土壤介质中污染物迁移扩散的途径，使污染介质与周围环境隔离，避免污染物与人体接触和随降水或进入地下水对人体和周围环境造成危害。

水平阻隔技术主要是采取水平敷设隔离层的形式，与垂直阻隔技术结合使用，达到阻断污染介质向周边环境迁移扩散的目的。当前常用的水平阻隔技术主要是采用沥青、混凝土、粘土等覆盖层进行阻隔，覆盖层厚度较厚，材料用量大，费用高，还增加了后续污染地块治理修复工作的工程量和处置难度。因此，提供一种操作简单、技术可靠、成本低廉、施工便捷的水平阻隔方法，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明针对持久性有机污染物和重金属污染地块提供一种防控效果稳定、经济成本低、实施过程快捷的水平阻隔方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于污染地块风险管控的水平阻隔方法，包含以下步骤：

（1）地表平整：对地块进行清理及植物清除，平整地表形成坡面，并预挖雨水导排系统基槽，所述坡面坡度为0.3%~8%；

（2）设置地表水平阻隔：先在地表铺设柔性材料衬层，后采用自动喷涂设备在柔性材料衬层表面喷涂混杂纤维混凝土覆盖层，所述混杂纤维混凝土覆盖层的厚度为4~20mm；

（3）雨水导排控制：设置雨水导排沟渠对阻隔区域内雨水进行导排和防控，将初期雨水排入初期雨水暂存池，处理达标后排放；后期雨水经检测达标直接排放，所述初期雨水暂存池池容根据汇水面积和暴雨强度综合确定；

（4）设置地下水监测井：根据地块的水文地质条件和污染特征，在地块内和周边设置地下水监测井，定期开展地下水监测，所述地下水监测井的深度达到地下水含水层；

（5）后期维护：定期检查阻隔层的完整性，评估阻隔效果，暴雨期间巡查雨水导排系统的运行情况，发现阻隔层损坏或导排系统堵塞及时维修。

进一步，所述柔性材料衬层中柔性材料为牛皮纸、抗氧化尼龙网和无纺土工布中的一种。

进一步，所述混杂纤维混凝土覆盖层为重量占比3%~6%的混杂纤维与混凝土的混合材料，其中所述混杂纤维为长度2~6mm的改性植物纤维和长度5~16mm的碳纤维按照体积比2:1混合而成。

进一步，所述改性植物纤维是经下列步骤处理所得：

（1）将2~6mm的竹纤维浸泡在10wt%~40wt%的硫化钠溶液中，反应15~60min后取出，水洗数次备用；

（2）将步骤（1）处理后的竹纤维浸泡在5wt%~15wt%的氢氧化钠溶液中，反应15~60min后取出，然后用2wt%硫酸溶液洗涤至中性，再水洗数次，晾干备用；

（3）将步骤（2）处理后的竹纤维浸泡在30wt%~50wt%的乙酸溶液中，反应5~15min取出，水洗数次，于80℃烘干至恒重，即得改性植物纤维。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明采用在柔性材料衬层表面喷涂混杂纤维混凝土覆盖层的方法，提高阻隔效果，实现污染土壤的表层阻隔，防控环境影响和风险。相较于传统阻隔技术，效果稳定、成本低廉、施工和拆除便捷快速，利于后续治理修复工程开展。

2、本发明的混杂纤维混凝土覆盖层采用生态环保的碳纤维及改性天然竹纤维两种不同类型、不同尺寸、不同功能的纤维进行水泥基材料的增强，改善水泥基材料的抗裂性能和耐久性。

3、本发明的水平阻隔方法操作简单、效果稳定、施工便捷，使用的原料来源丰富、易获得、成本低，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供了一种用于污染地块风险管控的水平阻隔方法，该方法包含以下步骤：

（1）地表平整，对地块进行清理及植物清除，平整地表形成坡面，并预挖雨水导排系统基槽；

（2）设置地表水平阻隔，先选择柔性材料衬层铺设在地表，后采用自动喷涂设备在柔性材料衬层表面喷涂特制的混杂纤维混凝土覆盖层；

（3）雨水导排控制：设置雨水导排沟渠对阻隔区域内雨水进行导排和防控，将初期雨水排入初期雨水暂存池，处理达标后排放，后期雨水经检测达标直接排放；

（4）设置地下水监测井：根据地块的水文地质条件和污染特征，在地块内和周边设置地下水监测井，定期开展地下水监测；

（5）后期维护：定期检查阻隔层的完整性，评估阻隔效果，暴雨期间巡查雨水导排系统的运行情况，发现阻隔层损坏或导排系统堵塞及时维修。

地表平整阶段预挖雨水导排系统基槽就是为雨水导排沟渠和初期雨水暂存池预挖的土方，形成基槽，便于后期沟渠和雨水暂存池建设。雨水导排沟渠的位置一般根据地块情况自行设计，没有具体位置要求，满足雨水导排和相关设计规范就行。初期雨水暂存池一般位于地块内地势最低处，一般位于地块边角侧。雨水导排沟渠和初期雨水暂存池位置设置没有必须要求，只要根据地块具体情况设计，满足雨水导排和相关设计规范就行。

实施例1

某电镀厂关闭搬迁，经调查该遗留地块土壤中重金属镉超过国家相关标准，污染深度0～5m，主要为杂填土层，地下水埋深10～12m，地下水未污染。经风险评估确认污染危害超过人体健康或生态环境可接受风险水平，为污染地块。由于现阶段不具备治理与修复条件，需进行风险管控，现采用以下方式：

（1）对地块进行清理及植物清除，平整地表形成坡面，坡度为1%~3%，并预挖雨水导排系统基槽；

（2）先在地表铺设牛皮纸衬层，后采用自动喷涂设备在牛皮纸衬层表面喷涂10mm混杂纤维混凝土覆盖层；

（3）设置雨水导排沟渠对阻隔区域内雨水进行导排和防控，将初期雨水排入初期雨水暂存池，处理达标后排放，后期雨水经检测达标直接排放；

（4）设置地下水监测井：根据地块的水文地质条件和污染特征，在地块内和周边设置地下水监测井，定期开展地下水监测；

（5）定期检查阻隔层的完整性，评估阻隔效果，暴雨期间巡查雨水导排系统的运行情况，发现阻隔层损坏或导排系统堵塞及时维修。

本实施案例中所述的混杂纤维混凝土为重量占比6%的混杂纤维与混凝土的混合材料，其中所述混杂纤维为2mm的改性植物纤维和12mm的碳纤维按照体积比2:1混合。

本实施案例中所述的改性植物纤维是经下列步骤处理所得：

（1）将2mm的竹纤维浸泡在10wt%的硫化钠溶液中，反应20min后取出，水洗数次备用；

（2）将步骤（1）处理后的竹纤维浸泡在5wt%的氢氧化钠溶液中，反应15min后取出，然后用2wt%硫酸溶液洗涤至中性，再水洗数次，晾干备用；

（3）将步骤（2）处理后的竹纤维浸泡在30wt%的乙酸溶液中，反应5min取出，水洗数次，于80℃烘干至恒重，即得改性植物纤维。

实施例2

某短期运营的仓储企业关闭搬迁，经调查该遗留地块土壤中持久性有机污染物超过国家相关标准，污染深度0～10m，主要为杂填土层，地下水埋深超过15m，地下水未污染。经风险评估确认污染危害超过人体健康或生态环境可接受风险水平，为污染地块。由于现阶段不具备治理与修复条件，需进行风险管控，现采用以下方式：

（1）对地块进行清理及植物清除，平整地表形成坡面，坡度为3%~5%，并预挖雨水导排系统基槽；

（2）先在地表铺设抗氧化尼龙网衬层，后采用自动喷涂设备在抗氧化尼龙网衬层表面喷涂6mm混杂纤维混凝土覆盖层；

（3）设置雨水导排沟渠对阻隔区域内雨水进行导排和防控，将初期雨水排入初期雨水暂存池，处理达标后排放，后期雨水经检测达标直接排放；

（4）设置地下水监测井：根据地块的水文地质条件和污染特征，在地块内和周边设置地下水监测井，定期开展地下水监测；

（5）定期检查阻隔层的完整性，评估阻隔效果，暴雨期间巡查雨水导排系统的运行情况，发现阻隔层损坏或导排系统堵塞及时维修。

本实施案例中所述的混杂纤维混凝土为重量占比4.5%的混杂纤维与混凝土的混合材料，其中所述混杂纤维为4mm的改性植物纤维和8mm的碳纤维按照体积比2:1混合。

本实施案例中所述的改性植物纤维是经下列步骤处理所得：

（1）将4mm的竹纤维浸泡在25wt%的硫化钠溶液中，反应40min后取出，水洗数次备用；

（2）将步骤（1）处理后的竹纤维浸泡在10wt%的氢氧化钠溶液中，反应35min后取出，然后用2wt%硫酸溶液洗涤至中性，再水洗数次，晾干备用；

（3）将步骤（2）处理后的竹纤维浸泡在40wt%的乙酸溶液中，反应10min取出，水洗数次，于80℃烘干至恒重，即得改性植物纤维。

以上所述仅为本发明针的具体实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于污染地块风险管控的水平阻隔方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

（1）地表平整：对地块进行清理及植物清除，平整地表形成坡面，并预挖雨水导排系统基槽，所述坡面坡度为0.3%~8%；

（2）设置地表水平阻隔：先在地表铺设柔性材料衬层，后采用自动喷涂设备在柔性材料衬层表面喷涂混杂纤维混凝土覆盖层，所述混杂纤维混凝土覆盖层的厚度为4~20mm；

（3）雨水导排控制：设置雨水导排沟渠对阻隔区域内雨水进行导排和防控，将初期雨水排入初期雨水暂存池，处理达标后排放；后期雨水经检测达标直接排放，所述初期雨水暂存池池容根据汇水面积和暴雨强度综合确定；

（4）设置地下水监测井：根据地块的水文地质条件和污染特征，在地块内和周边设置地下水监测井，定期开展地下水监测，所述地下水监测井的深度达到地下水含水层；

（5）后期维护：定期检查阻隔层的完整性，评估阻隔效果，暴雨期间巡查雨水导排系统的运行情况，发现阻隔层损坏或导排系统堵塞及时维修；

所述柔性材料衬层中柔性材料为牛皮纸、抗氧化尼龙网和无纺土工布中的一种；

所述混杂纤维混凝土覆盖层为重量占比3%~6%的混杂纤维与混凝土的混合材料，其中所述混杂纤维为长度2~6mm的改性植物纤维和长度5~16mm的碳纤维按照体积比2:1混合而成；

所述改性植物纤维是经下列步骤处理所得：

（1）将2~6mm的竹纤维浸泡在10wt%~40wt%的硫化钠溶液中，反应15~60min后取出，水洗数次备用；

（2）将步骤（1）处理后的竹纤维浸泡在5wt%~15wt%的氢氧化钠溶液中，反应15~60min后取出，然后用2wt%硫酸溶液洗涤至中性，再水洗数次，晾干备用；

（3）将步骤（2）处理后的竹纤维浸泡在30wt%~50wt%的乙酸溶液中，反应5~15min取出，水洗数次，于80℃烘干至恒重，即得改性植物纤维。