本发明涉及污染地块风险管控与修复技术领域，尤其涉及一种用于污染地块风险管控与修复的柱形反应带结构及方法。
背景技术：
随着《土壤污染防治行动计划》的出台，针对污染地块的风险管控技术快速发展。在污染土壤和地下水风险管控方面，应用较多的技术主要是阻隔技术、可渗透性反应墙技术等。
其中阻隔技术，是将污染物与外界环境隔离，从而实现污染不再扩散的目的，达到对污染地块的风险管控，并没有对污染物进行修复，一旦阻隔材料被破坏，污染物仍然有向外界扩散的风险。可渗透性反应墙技术是在垂直于地下水流向的方向上设置具有可渗透性的墙体结构，墙体结构允许地下水通过，墙体中的填料可以将地下水中的污染物进行固定、吸附或降解，从而保证地下水流经可渗透性反应墙后，其中的污染物含量降低到管控或修复目标要求范围。
由于可渗透性反应墙的建设对污染地块的水文地质要求较高，反应墙的设计相对困难，而且施工成本较高，还存在反应墙内材料容易堵塞、反应墙内材料更换困难、可渗透性反应墙寿命有限等一系列问题，在国内的应用很少。基于此，人们研发出了原位反应带技术，通过采用原位大尺寸搅拌设备、原位注入设备等，将反应材料注入到土壤和含水层中，从而实现将土壤和地下水中的污染物进行管控和修复，但反应材料的拌入或注入等很可能会改变地层的渗透性、影响地下水的流动，部分反应材料的拌入或注入十分困难，而且还面临反应材料消耗完毕后可能还需要进行再次注入反应材料的问题，增加了对污染地块进行长期风险管控的难度。国内也有采用电强化结合抽出井的方法构建原位反应带的模式，但由于需要持续消耗电能，其长期运行和维护成本较高。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种用于污染地块风险管控与修复的柱形反应带结构，可以对污染地块进行有效地风险管控与修复，防止污染物扩散，且其中所用反应芯易于更换，因此便于对污染地块进行长期管控与修复，且维护成本较低。
该用于污染地块风险管控与修复的柱形反应带结构包括：设置在污染地块地下水下游的至少一排反应井，每排反应井均垂直于所述污染地块地下水流向设置；
所述反应井的井管上设置有供地下水通过的过筛区域，所述过筛区域的开设位置与污染地块的土壤和地下水污染深度相对应；所述反应井的顶部开口处盖设有井盖，所述反应井内固定有用于对所述污染地块地下水进行管控与修复的柱型的反应芯。
进一步地，所述用于污染地块风险管控与修复的柱形反应带结构包括多排反应井，所述多排反应井沿着地下水流向依次排列，且相邻两排反应井交错分布。
进一步地，所述反应芯的直径比相应的所述反应井的内直径小1～2cm。
进一步地，所述反应芯的长度大于相应的所述反应井的过筛区域的长度，且所述反应芯的顶端高出地下水的水位0.5～1m。
进一步地，所述反应芯的顶端设置有抗腐蚀环，所述抗腐蚀环通过抗氧化尼龙绳与相应的所述反应井顶端的井盖连接。
进一步地，所述反应芯内填筑有氧化剂、还原剂、吸附剂、微生物制剂以及沉淀剂中的至少一种。
相应地，针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明还提供一种用于污染地块风险管控与修复的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、在污染地块地下水下游垂直于所述污染地块地下水流向建设至少一排反应井；
步骤二、在所述反应井的井管上开设供地下水通过的过筛区域，所述过筛区域的开设位置与污染地块的土壤和地下水污染深度相对应；
步骤三、在所述反应井内置入柱型的反应芯，并通过抗氧化尼龙绳将所述反应芯顶端的抗腐蚀环与相应的所述反应井的井盖连接在一起，通过所述反应芯对污染地块地下水进行管控和修复。
进一步地，所述步骤一中建设多排反应井，所述多排反应井沿着地下水流向依次排列，且相邻两排反应井交错分布。
进一步地，所述步骤三中反应芯的长度大于相应的所述反应井的过筛区域的长度，且所述反应芯的顶端高出地下水的水位0.5～1m。
进一步地，在所述步骤三之后，所述方法还包括：
在所述反应芯使用预设时长后，通过所述反应芯顶端连接的抗氧化尼龙绳将所述反应芯拉出，并更换新的反应芯。
本发明通过在污染地块地下水下游垂直于污染地块地下水流向建设至少一排反应井；在反应井的井管上开设供地下水通过的过筛区域；然后在反应井内置入柱型的反应芯，并通过抗氧化尼龙绳将反应芯顶端的抗腐蚀环与相应的反应井的井盖连接在一起，通过在反应芯内填筑氧化药剂、还原药剂、吸附药剂、微生物制剂、沉淀药剂等药剂，就可以通过反应芯对污染地块地下水进行管控和修复，从而有效防止污染物的扩散。并且在使用一段时间后，可以通过反应芯顶端连接的抗氧化尼龙绳将反应芯从反应井中拉出，从而更换新的反应芯，因此便于对污染地块进行长期管控与修复，且维护成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于污染地块风险管控与修复的柱形反应带结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的反应芯的结构示意图。
附图标记说明：
1：污染源，2：污染羽，3：反应井，4：反应芯，5：抗腐蚀环，
6：抗氧化尼龙绳。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，其中污染源1是污染物所在的区域，当污染源1中的污染物渗透到所在地块的含水层时，会对所在地块的地下水造成污染，且其中的污染物一般会随着地下水的流动呈羽状扩散，形成一污染羽2，如不对污染地块进行风险管控与修复，势必会造成更大范围的污染；因此，为了对污染地块进行风险管控与修复，本实施提供一种用于污染地块风险管控与修复的柱形反应带结构，该柱形反应带结构包括：设置在污染地块地下水下游，也即污染羽2下游的至少一排反应井3；其中，每排反应井3分别垂直于污染地块地下水流向，也即垂直于图1中箭头所示的方向设置；且每一反应井3的井管上均设置有供地下水通过的过筛区域，该过筛区域的开设位置与污染地块的土壤和地下水污染深度相对应；反应井3的顶部开口处盖设有井盖，且反应井3内设置有用于对污染地块地下水进行管控与修复的柱型的反应芯4。
具体地，上述反应芯4具有多孔可渗透的性能，在反应井3中反应后，不会破碎或裂开；其有效寿命一般在3-12个月，在其内部填筑有氧化剂、还原剂、吸附剂、微生物制剂以及沉淀剂中的至少一种。并且在其顶部设置有抗腐蚀环5，该抗腐蚀环5通过抗氧化尼龙绳6与相应的反应井3顶端的井盖连接。如此一来，当反应芯4使用一段时间后，就可以通过与其连接的抗氧化尼龙绳6将其从反应井3中拉出，从而更换新的反应芯4。此外，上述反应芯4的直径应比相应的反应井3的内直径小1～2cm。反应芯4的长度应大于相应的反应井3的过筛区域的长度，且反应芯4的顶端应高出地下水的水位0.5～1m。
当设置有多排反应井3时，多排反应井3沿着地下水流向(图1中箭头所示的方向)依次排列，且相邻两排反应井3交错分布，也即沿着地下水流向，位于相邻两排中的前后两个反应井3不在一条直线上。其中，对于相邻两排反应井之间的排与排之间的距离需要根据污染地块的水文地质参数进行计算，并且需要保证相邻两排反应井之间的间距不大于每口反应井3作为抽水井使用时的影响半径；对于位于同一排的两个反应井3之间的间距也需要根据污染地块的水文地质参数进行计算，并且需要保证相邻两个反应井3之间的间距不大于每口反应井3作为抽水井使用时的影响半径。
此外，本实施还公开了一种用于污染地块风险管控与修复的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、在污染地块地下水下游垂直于污染地块地下水流向建设至少一排反应井；
步骤二、在反应井的井管上开设供地下水通过的过筛区域，过筛区域的开设位置与污染地块的土壤和地下水污染深度相对应；
步骤三、在反应井内置入柱型的反应芯，并通过抗氧化尼龙绳将反应芯顶端的抗腐蚀环与相应的反应井的井盖连接在一起，通过反应芯对污染地块地下水进行管控和修复。
其中，上述步骤一中可以建设多排反应井，此时，多排反应井沿着地下水流向依次排列，且相邻两排反应井交错分布。上述步骤三中反应芯的长度大于相应的反应井的过筛区域的长度，且反应芯的顶端高出地下水的水位0.5～1m。并且在上述步骤三之后，该方法还可以包括：在反应芯使用预设时长后，通过反应芯顶端连接的抗氧化尼龙绳将反应芯拉出，并更换新的反应芯。
下面以一具体的施工案例来进一步说明本发明的方案和功效：
例，某石油烃污染地块，由于石油储罐被腐蚀导致石油泄露，该地块地下5～10m深度的土壤和地下水受到石油烃污染，且该地块5～10m深度的地层为粉砂层，地下水中总石油烃含量在2000～10000mg/l。为控制该地块地下水中的石油烃随地下水向下游扩散，现采用以下方式：
在污染的地块地下水下游距离污染源10m处构建一个原位柱形反应带，该反应带由三排反应井构成，三排反应井垂直于地下水流向建设，其中第一排有12口反应井，第二排有13口反应井，第三排有12口反应井，同一排中相邻两口反应井的间距为4m，反应井的内直径为10cm，相邻两排反应井的间距为5m，采用抗氧化尼龙绳将直径为8cm、长3m的由氧化药剂制成的柱形反应芯置于反应井中，抗氧化尼龙绳绑在井盖上，每6-8个月更换一次反应芯，24个月后，检测到柱形反应带下游地下水中总石油烃的含量低于100mg/l。
本发明通过在污染地块地下水下游垂直于污染地块地下水流向建设至少一排反应井；在反应井的井管上开设供地下水通过的过筛区域；然后在反应井内置入柱型的反应芯，并通过抗氧化尼龙绳将反应芯顶端的抗腐蚀环与相应的反应井的井盖连接在一起，通过在反应芯内填筑氧化药剂、还原药剂、吸附药剂、微生物制剂、沉淀药剂等药剂，就可以通过反应芯对污染地块地下水进行管控和修复，从而有效防止污染物的扩散。并且在使用一段时间后，可以通过反应芯顶端连接的抗氧化尼龙绳将反应芯从反应井中拉出，从而更换新的反应芯，因此便于对污染地块进行长期管控与修复，且维护成本较低。
需要说明的是，本发明实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。