防治河道河水与河岸土壤中重金属交互迁移污染的吸附阻隔墙的制作方法

本发明涉及水体与土壤重金属污染控制及治理技术领域，尤其涉及一种用于防治河道河水与河岸土壤两相中重金属交互迁移污染的吸附阻隔墙。

背景技术：

目前，我国污染场地数量众多，污染情况复杂，治理手段仍以修复技术为主。从污染场地风险控制角度而言，无须将所有污染场地皆修复至其原始状态；况且修复资金有限，对所有污染场地均实施彻底修复亦不现实。从美国超级基金场地治理实践来看，20世纪90年代初期修复技术应用占比渐增；90年代后期工程控制技术应用占比渐增。

当前对重金属污染河流与岸边土壤的治理，或是单独修复土壤，或是单独治理河道河水，此二者未从整体上考虑重金属在两相间之迁移作用。如此，经治理恢复至清洁的河水或土壤，清洁方仍会被受污方污染，从而弱化前者之治理成效。同时，所采用的治理或修复技术成本高、修复周期长，且往往仅针对某一特定重金属。

工程控制技术具有施工技术成熟、成本低、工程建设周期短等显著优点，其是指利用工程措施将污染物封存在原地，限制污染物迁移，切断暴露途径，降低污染物的暴露风险，保护受体安全。国外常见工程控制技术包括围挡、表面覆盖系统、垂直阻隔技术，底部阻隔技术等。

因此，工程控制技术联合修复技术，将不失为一种经济合理、实际可行的治理污染场地或预防潜在污染发生的有效方法。

技术实现要素：

本发明提供了一种防治河道河水与河岸土壤中重金属交互迁移污染的吸附阻隔墙，其具有防治效果好、长效经济、运行成本低、可操作性强等优点，在河流枯水期、平水期、丰水期均可控制河道河水中重金属向河岸土壤中迁移或河岸土壤中重金属向河道河水中迁移，同时能够去除河道河水和河岸土壤中的重金属，实现双重治理目标。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

防治河道河水与河岸土壤中重金属交互迁移污染的吸附阻隔墙，包括吸附阻隔墙墙体和重金属吸附管；所述吸附阻隔墙墙体与河岸土壤接触的一侧为墙背，与河水接触一侧为墙面，沿吸附阻隔墙墙体长向和高向分布多根重金属吸附管，每根重金属吸附管均横贯在墙背与墙面之间，重金属吸附管内填充有重金属吸附材料；墙背外侧设渗滤层。

所述吸附阻隔墙墙体的渗透系数小于重金属吸附管的渗透系数。

所述墙面向河道内下方倾斜，其坡度为1:0.1～0.5；吸附阻隔墙的墙底向河道内上方倾斜，坡度为1:0.1～0.3；吸附阻隔墙墙体的墙顶宽度为1000～2000mm。

所述渗滤层的厚度为300～600mm；渗滤层材料为砂土、碎石、砾石、矿渣中的一种或多种按任意比例混合。

所述重金属吸附管的管体材质为upvc，公称直径150～500mm；相邻重金属吸附管间距2000～2500mm，呈梅花型分布。

所述重金属吸附管朝向墙面一侧向下倾斜，斜度为3％～5％；其位于墙面一侧的管体表面与墙面平齐，且设有封盖；封盖材质为upvc，其上布设通孔，通孔孔径小于重金属吸附材料的粒径。

所述重金属吸附材料为活性炭、沸石、蛭石或蒙脱石中的一种或多种按任意比例混合。

所述重金属吸附材料通过与重金属吸附管管体内径相配合的圆柱形模袋盛装，然后置于重金属吸附管管体之内。

所述重金属吸附管在吸附阻隔墙墙体中布设时，最底层重金属吸附管的高度高于河道河水常年水面高度200～300mm。

所述吸附阻隔墙墙体采用浆砌石或混凝土砌筑；浆砌石为毛石时，用水泥砂浆将墙背表面的缝隙凹处抹平。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明从污染场地风险控制角度出发，将重金属污染场地治理技术中的工程控制技术量的垂直阻隔技术与修复技术中的吸附技术有机结合，能够控制河道河水与河岸土壤中重金属交互迁移过程并去除其中重金属，有效防治重金属污染河道河水与河岸土壤彼此迁移扩散而引起的污染；

2)本发明所述吸附阻隔墙结构稳固，建成后依靠被动力去除重金属，无需人为提供外力，运行成本低；

3)兼顾降雨量或河流汛期的影响，防治效果好、长效经济、可实施性强，适于控制毗连水体和土壤中重金属交互迁移所引起的污染。

附图说明

图1是本发明所述防治河道河水与河岸土壤中重金属交互迁移污染的吸附阻隔墙的结构示意图。

图2是图1中的a-a视图。

图3是本发明所述重金属吸附管的轴向剖视图。

图4是图3中的b向视图。

图中：1.吸附阻隔墙墙体2.墙面3.墙背4.墙顶5.墙底6.渗滤层7.重金属吸附管71.管体72.重金属吸附材料73.封盖

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本发明所述防治河道河水与河岸土壤中重金属交互迁移污染的吸附阻隔墙，包括吸附阻隔墙墙体1和重金属吸附管7；所述吸附阻隔墙墙体1与河岸土壤接触的一侧为墙背3，与河水接触一侧为墙面2，沿吸附阻隔墙墙体1长向和高向分布多根重金属吸附管7(如图2所示)，每根重金属吸附管7均横贯在墙背3与墙面2之间，重金属吸附管7内填充有重金属吸附材料72；墙背3外侧设渗滤层6。

所述吸附阻隔墙墙体1的渗透系数小于重金属吸附管7的渗透系数。

所述墙面2向河道内下方倾斜，其坡度为1:0.1～0.5；吸附阻隔墙的墙底5向河道内上方倾斜，坡度为1:0.1～0.3；吸附阻隔墙墙体1的墙顶4宽度为1000～2000mm。

所述渗滤层6的厚度为300～600mm；渗滤层6材料为砂土、碎石、砾石、矿渣中的一种或多种按任意比例混合。

如图3所示，所述重金属吸附管7的管体71材质为upvc，公称直径150～500mm；相邻重金属吸附管的间距2000～2500mm，呈梅花型分布。

所述重金属吸附管7朝向墙面2一侧向下倾斜，斜度为3％～5％；其位于墙面2一侧的管体71表面与墙面2平齐，且设有封盖73；封盖73材质为upvc，其上布设通孔，通孔孔径小于重金属吸附材料72的粒径(如图4所示)。

所述重金属吸附材料72为活性炭、沸石、蛭石或蒙脱石中的一种或多种按任意比例混合。

所述重金属吸附材料72通过与重金属吸附管管体71内径相配合的圆柱形模袋盛装，然后置于重金属吸附管管体71之内。

所述重金属吸附管7在吸附阻隔墙墙体1中布设时，最底层重金属吸附管7的高度高于河道河水常年水面高度200～300mm。

所述吸附阻隔墙墙体1采用浆砌石或混凝土砌筑；浆砌石为毛石时，用水泥砂浆将墙背3表面的缝隙凹处抹平。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

如图1所示，为本实施例中一种防治河道河水与河岸土壤中重金属交互迁移污染的吸附阻隔墙的断面示意图，包括吸附阻隔墙墙体1，与河岸土壤直接接触的墙背3及渗滤层6，与河道、河水直接接触的墙面2、墙底5和墙顶4，以及嵌入吸附阻隔墙墙体1内部的重金属吸附管7。

所述吸附阻隔墙墙体1的渗透系数应小于重金属吸附管7的渗透系数，保证在河流平水期、枯水期，河岸土壤含水层中水流通过重金属吸附管7补给河水；在此过程中，土壤中重金属被重金属吸附管7中的重金属吸附材料72吸附固定，其迁移途径中断；在河流丰水期，河水通过重金属吸附管7排入河岸土壤，在此过程中重金属同样被吸附固定，其迁移过程终止。

所述吸附阻隔墙墙体1通常采用浆砌石、混凝土砌筑，墙背3一般不设防水层，但当吸附阻隔墙墙体1由毛石砌筑时，须用水泥砂浆将墙背3表面之缝隙凹处抹平。

本实施例中，吸附阻隔墙墙体1采用m7.5浆砌石砌筑，重金属吸附管管体71内的重金属吸附材料72为离子筛沸石，其对汞的吸附量为50mg/g，去除率可达99.8％，重金属吸附管7过水后汞浓度在0.001mg/l以下。

本实施例中，重金属吸附管7的材质为upvc，公称直径200mm，管长1500m，倾斜度5％，管体71上的孔眼间距2000mm，呈梅花型分布。

重金属吸附管7在吸附阻隔墙墙体1内布设时，最底层重金属吸附管7的高度高于河道河水常年水面高度250mm。

所述重金属吸附管7内的重金属吸附材料72需定期更换，更换周期根据河岸土壤、河道河水中重金属浓度及重金属吸附材料72的饱和吸附量确定，通过更换重金属吸附材料72能够确保重金属的长期去除效果。本实施例中，离子筛沸石的更换周期为12个月。

所述吸附阻隔墙的墙面2应具有一定坡度，可削弱河水水势过大特别是暴雨期河水对吸附阻隔墙墙体1的冲击。墙底5坡度根据当地土质确定，土基地墙底坡度取1:0.1，岩基地墙底坡度取1:0.2；吸附阻隔墙墙体1的高度根据河岸土壤和河道底泥污染的深度及当地水文条件确定。

本实施例中，墙面2坡度为1:0.3，墙底5坡度为1:0.1，墙顶4宽1000mm；吸附阻隔墙墙体1高度为2500mm。

另外，墙背3一侧设置的防渗层6具有过滤河岸土壤中水流的功效，能够避免重金属吸附管7管口被堵塞；同理，墙面2一侧重金属吸附管7管口也用孔径小于重金属吸附材料72粒径的upvc封盖73封闭，防止重金属吸附材料72脱出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。