一种矿石山山体周边土壤重金属污染控制系统及方法与流程

本发明涉及土壤重金属污染防治技术领域，尤其涉及一种矿石山山体周边土壤重金属污染控制系统及方法。

背景技术：

我国有色金属矿石品位低，在矿山资源开发过程中，每加工1吨矿石就会产生废矿石0.92t，因此产生的废矿石以1×10⁹t计。大量的废矿石堆积成山，不仅占用大面积土地，更具危害性的是废矿石中普遍含有重金属，废矿石在地表径流和雨水淋滤的作用下，进入下游水系或下渗到地表水中，径流又携带重金属进入流经的土壤，造成整个矿区附近大区域的水体、植物和土壤的污染，并影响整个生态系统，大面积农田受到重金属的污染，威胁人类身体健康。

目前，重金属污染防治主要有以下几种方式：1)工程修复(客土、换土)、电动修复、热处理技术，但是处理成本高，易产生二次污染；2)淋洗技术，存在淋洗效率低，淋洗液用量大，易造成二次污染缺点；3)稳定/固化技术，稳定剂的成本较高，处理效率不高；4)植物修复技术，存在修复速度慢，周期长，优良植物难选择的问题。

以上技术方法都是针对已经受到污染的土壤进行治理，目前缺少的是对污染源头进行治理的措施和手段。

技术实现要素：

本发明提供了一种矿石山山体周边土壤重金属污染控制系统及方法，注重源头治理，采用对矿石山山体产生的含重金属废水进行吸附去除重金属的方法，有效防止重金属扩散向周围区域大范围污染土壤和农田，处理后的水可达标排放或引入农田灌溉系统。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种矿石山山体周边土壤重金属污染控制系统，包括环形集水带、环形渗水带、水泵、重金属吸附墙和净水池；所述环形集水带设置在山体的山脚处，环形渗水带设置在环形集水带的外围，重金属吸附墙和净水池设置在环形渗水带外部；环形集水带、环形渗水带、重金属吸附墙及净水池依次通过管道连接，管道上设有水泵。

所述环形集水带和环形渗水带的底部分别设防水层，环形渗水带的深度大于环形集水带的深度。

所述重金属吸附墙内填充有重金属吸附材料，包括活性炭、沸石、蛭石或蒙脱石吸附材料中的一种或多种组合。

所述水泵设置在环形渗水带与重金属吸附墙之间的管道上，水泵与环形渗水带、环形集水带连接的管道上分别设阀门。

所述重金属吸附墙的两侧分别设进水口和出水口，进水口通过管道和水泵连接环形集水带和环形渗水带，出水口通过管道连接净水池，进水口的高度高于出水口高度。

基于所述系统的一种矿石山山体周边土壤重金属污染控制方法，包括如下步骤：

1)雨水淋洗冲刷矿石山上的废矿石后产生含重金属废水，由山体顶部流向山脚，由设置在山脚下的环形集水带收集起来；

2)在山体中渗流出的含重金属废水由设置在山体外围的环形渗水带收集起来；

3)环形集水带和环形渗水带中的含重金属废水通过水泵输送到重金属吸附墙内，在吸附材料的吸附作用下，对含重金属废水中的重金属进行去除；

4)经过吸附去除重金属后的废水流入净水池中，净水池中的水外排或引入农田灌溉系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)环形集水带、环形渗水带可依据山体形状构建，其结构简单，施工方便，成本低；

2)重金属吸附墙对含重金属废水中的重金属具有高效的去除效果，处理效率高，效果好；

3)净水池出水可引入农田灌溉系统，充分利用水资源；

4)系统内不添加任何药剂，不存在二次污染可能。

附图说明

图1是本发明所述矿石山山体周边土壤重金属污染控制系统的主视图。

图2是本发明所述矿石山山体周边土壤重金属污染控制系统的俯视图。

图中：1.环形渗水带 2.环形集水带 3.山体 4.水泵 5.重金属吸附墙 6.净水池

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、图2所示，本发明所述一种矿石山山体周边土壤重金属污染控制系统，包括环形集水带2、环形渗水带1、水泵4、重金属吸附墙5和净水池6；所述环形集水带2设置在山体3的山脚处，环形渗水带1设置在环形集水带2的外围，重金属吸附墙5和净水池6设置在环形渗水带1外部；环形集水带2、环形渗水带1、重金属吸附墙5及净水池6依次通过管道连接，管道上设有水泵4。

所述环形集水带2和环形渗水带1的底部分别设防水层，环形渗水带1的深度大于环形集水带2的深度。

所述重金属吸附墙5内填充有重金属吸附材料，包括活性炭、沸石、蛭石或蒙脱石吸附材料中的一种或多种组合。

所述水泵4设置在环形渗水带1与重金属吸附墙5之间的管道上，水泵4与环形渗水带1、环形集水带2连接的管道上分别设阀门。

所述重金属吸附墙5的两侧分别设进水口和出水口，进水口通过管道和水泵4连接环形集水带2和环形渗水带1，出水口通过管道连接净水池6，进水口的高度高于出水口高度。

基于所述系统的一种矿石山山体周边土壤重金属污染控制方法，包括如下步骤：

1)雨水淋洗冲刷矿石山上的废矿石后产生含重金属废水，由山体3顶部流向山脚，由设置在山脚下的环形集水带2收集起来；

2)在山体3中渗流出的含重金属废水由设置在山体3外围的环形渗水带1收集起来；

3)环形集水带2和环形渗水带1中的含重金属废水通过水泵4输送到重金属吸附墙5内，在吸附材料的吸附作用下，对含重金属废水中的重金属进行去除；

4)经过吸附去除重金属后的废水流入净水池6中，净水池6中的水外排或引入农田灌溉系统。

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。