本发明涉及一种用于河流、湖泊、水库等受重金属污染底泥的原位修复技术，尤其涉及一种重金属污染底泥原位阻隔修复方法。
背景技术：
目前，重有色金属采选冶业、化学原料及化学品制造业、金属表面处理及热处理加工业、含铅蓄电池制造业等涉“重”行业快速发展，伴随而来的是重金属污染物的产生与排放等环境问题。重金属随废水进入环境水体以后，绝大部分在物理沉淀、化学吸附、表面络合等物理化学作用下，迅速由水相转入固相，沉积于底泥中，导致大量河流、湖泊等自然水体的底泥中受到不同程度的重金属污染。在水系表层沉积物中重金属的复合污染程度依次为cd>hg>pb>as>zn>cr>cu。当环境条件如ph、氧化还原电位等发生改变时，底泥中部分重金属会发生溶解释放，存在水体重金属污染的风险。
在河流、湖泊等流域环境治理工程中，往往存在受污染底泥存量大、污染严重、最终去向难解决等问题。
现有技术中常用的重金属污染底泥修复工艺技术路线为底泥疏浚+制备建材/水泥窑协同处置/填埋等处理方式。底泥制建材受建材市场销售推广等因素制约，其所能消纳的底泥数量有限。水泥窑协同处置底泥，由于底泥的添加量过多会影响水泥产品的品质，因此可进行协同处置的底泥数量也相对较少。部分工程将受污染底泥填埋处置，填埋后污泥中重金属也存在释放至渗滤液中等问题，存在二次污染风险。因此，受污染底泥的最终去向一直是影响流域水环境治理最终治理效果的重要环节。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种重金属污染底泥原位阻隔修复方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的重金属污染底泥原位阻隔修复方法，包括步骤：
a、治理单元划分及暂存池设置：根据待修复流域的目标修复区域的底泥厚度及重金属含量、修复区域地理位置分布，将待修复区域划分为若干个单元区域。根据划分单元区域的待处理污泥量设置底泥处置暂存池；
b、底泥的转移及稳定化：将单元区域中的底泥转移至暂存池内，并向池中的污泥投加稳定化药剂，实现污泥中重金属的钝化；
c、底层隔离模袋的铺设：向清理底泥后的单元区域底部铺设隔离层；
d、稳定后底泥的转移复位：将稳定化的底泥转移至铺设隔离层后的单元区域中；
e、表面隔离模袋的铺设：在稳定化的底泥表层铺设隔离层；
f、水质监控点位的布设：在底层、表层隔离层铺设过程中，在隔离层中预埋水质采样管线，用于修复后底泥的重金属释放量监控。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的重金属污染底泥原位阻隔修复方法，首先将待修复区域划分成网状单元，设置污泥暂存池，将网状单元区域中受污染底泥转移至暂存池中，在暂存池中受污染底泥与重金属稳定化药剂充分混合反应，然后将被返回至原网格单元区域。在原网格单元区域的底部与上部分别设置重金属扩散阻隔层，防止底泥中释放的微量重金属向地下水与地表水中扩散迁移。通过该技术的实施，能够有效防止底泥中重金属的释放，消除重金属污染底泥的环境风险。
附图说明
图1为本发明实施例提供的重金属污染底泥原位阻隔修复方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的重金属污染底泥原位阻隔修复方法，其较佳的具体实施方式是：
包括步骤：
a、治理单元划分及暂存池设置：根据待修复流域的目标修复区域的底泥厚度及重金属含量、修复区域地理位置分布，将待修复区域划分为若干个单元区域。根据划分单元区域的待处理污泥量设置底泥处置暂存池；
b、底泥的转移及稳定化：将单元区域中的底泥转移至暂存池内，并向池中的污泥投加稳定化药剂，实现污泥中重金属的钝化；
c、底层隔离模袋的铺设：向清理底泥后的单元区域底部铺设隔离层；
d、稳定后底泥的转移复位：将稳定化的底泥转移至铺设隔离层后的单元区域中；
e、表面隔离模袋的铺设：在稳定化的底泥表层铺设隔离层；
f、水质监控点位的布设：在底层、表层隔离层铺设过程中，在隔离层中预埋水质采样管线，用于修复后底泥的重金属释放量监控。
所述的步骤a中，暂存池为修建的临时构筑物，其容积约为治理单元待挖出底泥量的1.2-1.3倍；暂存池内衬hdpe防渗膜，且防渗膜厚度不低于2mm。
所述的步骤b中，通过机械将治理单元中底泥逐步挖出，挖出后转入机械搅拌器，并添加重金属稳定化药剂搅拌，稳定化药剂的投加量为10-50g/kg底泥干重；搅拌反应停留时间为10-15min。
所述的步骤c中，治理单元底部铺设隔离模袋，隔离模袋分上下两层，下层为粘土模袋，上层为活性炭模袋。
其所述的步骤d中，按照由单元区域中心逐渐向外推移的方式逐步转移稳定化后的底泥，在距离单元区域边界约2.5-3.0m区域采用混凝土浇筑模板进行临时支护。
其所述的步骤e中，治理单元底部铺设隔离模袋，隔离模袋分上下两层，上层为粘土模袋，下层为活性炭模袋。
所述隔离模袋中，粘土模袋内填装粘土，铺设厚度为30cm-50cm；活性炭模袋内填装颗粒活性炭，铺设厚度为10-20cm。
所述的步骤f中，其中表层采样管线紧贴于表层隔离模袋的上方，底层采样管线紧贴于底层隔离模袋的下方。
本发明的重金属污染底泥原位阻隔修复方法，提出原位修复阻隔技术，以实现底泥中重金属的原位固定化及底泥中重金属与地表水、地下水的物理化学隔离为目的，能够有效消除受污染底泥的重金属溶解释放风险，解决传统底泥修复技术的去向难问题，具有修复效率高、投资及成本费用低、二次污染风险小等优点。适用于河流、湖泊、水库等受重金属污染底泥的原位修复。
本发明的优点和意义：(1)通过原位稳定化处理，有效抑制底泥中重金属的溶出与释放；(2)通过原位阻隔，对由于水体环境条件改变，底泥中溶出的少量重金属构筑原位拦截防线，防止其由底泥迁移至水体，造成地表水、地下水的重金属的污染；(3)该技术解决了大量受污染底泥最终处置出路难的问题，达到防止底泥中重金属溶解释放而污染水体的根本治理目的；(4)该技术的投资及运行成本低于底泥疏浚、填埋处置等同类型技术，具有较高的技术经济优势。
具体实施例：
如图1所示，包括以下步骤：
(1)治理单元划分及暂存池设置：
根据待治理区域的地形特点，采用网格布点的方式，对待治理区域进行治理单元划分，两个相邻布点的间隔距离一般为30m-50m。治理单元的底泥下挖深度根据底泥中重金属含量而确定，一般为2m-3m。暂存池为修建的临时构筑物，其容积约为治理单元待挖出底泥量的1.2-1.3倍，暂存池内衬hdpe防渗膜，且防渗膜厚度不低于2mm。
(2)底泥的转移及稳定化
通过机械将治理单元中底泥逐步挖出，挖出后转入机械搅拌器，并添加重金属稳定化药剂搅拌，稳定化药剂的投加量为10-50g/kg(底泥干重)，搅拌反应停留时间为10-15min。底泥经稳定化处理后转入暂存池。
部分底泥挖出后，用于生产建材等综合利用处理处置。
(3)底层隔离模袋的铺设
在已将底泥挖出的治理单元底部铺设隔离模袋。隔离模袋分上下两层，下层为粘土模袋，模袋内填装粘土，铺设厚度为30cm-50cm。上层为活性炭模袋，模袋内填装颗粒活性炭，铺设厚度为10-20cm。
(4)稳定后底泥的转移复位
将稳定化的底泥转移至铺设底层隔离层后的单元区域中。按照由单元区域中心逐渐向外推移的方式逐步转移稳定化后的底泥，在距离单元区域边界约2.5-3.0m区域采用混凝土浇筑模板进行临时支护。
(5)表面隔离模袋的铺设
在稳定化的底泥表层铺设隔离模袋。表面隔离模袋的上层为粘土模袋，下层为活性炭模袋。表面活性炭模袋、粘土模袋的材质技术要求与底层隔离模袋一致。
(6)水质监控点位的布设
在底层、表层隔离模袋铺设过程中，预埋水质采样管线，用于修复后底泥的重金属释放量监控。其中表层采样管线紧贴于表层隔离模袋的上方，底层采样管线紧贴于底层隔离模袋的下方。
步骤(1)中底泥下挖深度依据底泥中重金属含量及底泥中重金属的控制标准而确定，推荐的底泥中重金属含量控制参考标准为《土壤环境质量标准》。
步骤(2)中所采用的重金属稳定化药剂为碱金属氧化类重金属稳定化药剂，药剂的最佳投加量依据底泥中重金属的类别及含量而确定。
步骤(3)中模袋材质为有纺土工织物，材料单位面积质量不应小于150g/m2，极限抗拉强度不低于20kn/m，其主要技术指标应根据选用模袋材质的不同满足gb/t17640、gb/t17641及gb/t17690的相关规定。
步骤(6)中水质监控点的布设位置可选取部分治理单元的边缘，预留采样管线大小为dn20-dn25，位于隔离模袋位置的采样口应加装防悬浮物过滤处理装置。
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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。