阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法与流程

1.本发明属于污染治理技术领域，具体涉及阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法。


背景技术：

2.针对长期堆放过危险废物且未采取风险管控措施的场地，在清理危险废物后，往往其占压的浅表层土壤会受到污染，尤其在其场地地下水埋深较浅的情况下，场区会出现“返盐”现象，主要原因是地下水向上渗出同时向外扩散的过程中将污染土壤的污染物带出，导致污染物向上及向外迁移和扩散。在开展场地土壤环境实地调查过程中，由于需要较长时间周期，而现场进行临时、迅速的防污染物扩散风险管控目前还没有行之有效的方法。为此，研发一种满足风险管控要求，便于迅速施工的阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法是非常必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法。
4.本发明的目的是这样实现的，污染场地的污染土层高于地下水层位置，在污染场地四周挖设沟槽，深度挖至污染土层下方，将管状导水装置放入沟槽中，然后回填沟槽，地下水流向迎面对应的管状导水装置独立排水，其余管状导水装置相互连通并外排。
5.表浅层污染场地是指污染土层深度在5米以内的污染场地。
6.优选地，所述管状导水装置包括管体、第一滤层、第二滤层，所述管体直径的三分之一处到管体边缘的区域相对的管壁为实心管壁，其余管壁位置均布有导水通孔，孔径3-5mm，所述第一滤层包裹于管体外，第二滤层包裹于第一滤层外；第一滤层为滤网，采用400g/cm3无纺布或尼龙网，第二滤层为20~30cm厚碎石层，碎石直径2~5cm；地下水经第二滤层的碎石分散后均匀穿过第一滤层由导水通孔进入管体内，由于管体内下部为实心管壁，使得管体内的水自流排出；第一滤层起到防止碎石进入管体内的作用。
7.优选地，所述管体为不小于dn80的pvc管或ppr管。
8.优选地，所述管状导水装置与水平面之间的倾角为4~6
°
，在场地为平地时，可在埋设管状导水装置时设置倾角，以便于管体内的水自流排出。
9.优选地，地下水流向迎面对应的管状导水装置位于污染场地外，管状导水装置与污染场地边缘间距0.4~0.6m，该管状导水装置首先将地下水独立导出，由于该管状导水装置位于污染场地外，此时排出的水为净水；而残余地下水进入污染场地后，携带场地污染物的污水由其余相连通的管状导水装置排出。
10.优选地，若地下水流向迎面对应一个沟槽时，该沟槽相邻的沟槽中较长的管状导水装置的长度大于下述影响范围时，则在污染场地内挖设若干个相互平行且间距相等的沟槽，间距大小等于影响范围的值，沟槽均与地下水流向相垂直，并设置管状导水装置，污染
场地内的沟槽与相对应的污染场地边缘的沟槽连通，使得对应的管状导水装置连通；当场地的长度大于管状导水装置的影响范围时，管状导水装置无法将所有的地下水进行阻隔，这时应根据场地的长度和管状导水装置的影响范围进行加装管状导水装置，确保可以阻隔绝大部分地下水向污染土壤的迁移。
11.若地下水流向迎面对应两个沟槽时，两个沟槽的交点到对角处交点的距离大于下述影响范围时，则在污染场地内挖设若干个相互平行且间距相等的沟槽，间距大小等于影响范围的值，沟槽均与地下水流向相垂直，并设置管状导水装置，污染场地内的沟槽与相对应的污染场地边缘的沟槽连通，使得对应的管状导水装置连通；当场地对角线的长度大于管状导水装置的影响范围时，管状导水装置无法将所有的地下水进行阻隔，这时应根据场地对角线的长度和管状导水装置的影响范围进行加装管状导水装置，确保可以阻隔绝大部分地下水向污染土壤的迁移；。
12.优选地，开挖沟槽之前，若污染场地表面已存积污染物，则先清理污染场地表面存积的污染物。
13.优选地，在污染场地外围埋设抗渗混凝土围挡，并在抗渗混凝土围挡表面铺设防渗膜；抗渗混凝土围挡以及防渗膜起到辅助防止污染物向外迁移的作用。
14.优选地，定期清理围挡内外表面残留的污染物，避免污染物聚积。
15.优选地，地下水流向迎面对应的管状导水装置独立排出净水，其余相互连通的管状导水装置通过外送管道与废水收集池连通，向废水收集池中废水投加污水处理药剂，经处理，待废水达标后排放；其中污水处理药剂可根据污染物种类灵活选择，例如絮凝剂等。
16.与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：1、本发明在表浅层污染场地四周布设管状导水装置，对于污染场地迎面净水单独排水可回收二次利用，而流经污染场地携带有污染物的水在其余管状导水装置的作用下外排，进而阻隔污染场地受地下水动力作用上渗并向外迁移污染物，避免污染扩散，适用于临时堆放、浅层污染等表浅层污染场地且污染土层高于地下水层位置的情形，可有效阻隔90%以上的地下水迁移污染物；本发明可以作为表浅层污染场地临时阻隔地下水的措施，为污染场地调查及风险评估导致土壤风险管控或者修复的空窗期提供一种有效的阻隔地下水水动力造成污染迁移的风险管控方法；2、管状导水装置采用特殊管体结构，管体底部无孔结构用于导水，而管体上部有孔结构用于渗水，配合第一滤层的防杂质功能以及在第二滤层分散水分的作用下，利于水分进入管体，实现水分阻隔与导出，从而有效提升导排水效果；3、本发明方法根据地下水流向以及污染场地土壤类型、管状导水装置埋设深度，
确定管状导水装置的导水影响范围，再根据是否能够覆盖导水影响范围来确定是否增加管状导水装置，实现管状导水装置全面覆盖污染场地，有效增强阻隔效果。
附图说明
17.图1为地下水流向迎面对应一个沟槽，该沟槽相邻的沟槽中较长的管状导水装置的长度大于下述影响范围时，管状导水装置的布置示意图；图2为地下水流向迎面对应两个沟槽，两个沟槽的交点到对角处交点的距离大于下述影响范围时，管状导水装置的布置示意图；图3为管状导水装置的结构示意图；图4为管状导水装置与污染场地边缘间距的结构示意图；图5为实施例10管状导水装置布置平面示意图；图中：1-管状导水装置，101-管体，102-第一滤层，103-第二滤层，104-导水通孔，2-污染场地，3-污染场地边缘。
具体实施方式
18.下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
19.实施例1本实施例阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法是污染场地的污染土层高于地下水层位置，在污染场地四周挖设沟槽，深度挖至污染土层下方1米且未到地下水层位置，将管状导水装置1放入沟槽中，然后回填沟槽，地下水流向迎面对应的管状导水装置1独立排水，其余管状导水装置1相互连通并外排。
20.实施例2如附图3所示，本实施例阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法是在实施例1的基础上，其中管状导水装置1包括管体101、第一滤层102、第二滤层103，所述管体101为dn80的pvc管，所述管体101直径的三分之一处到管体101边缘的区域相对的管壁为实心管壁，其余管壁位置均布有导水通孔104，孔径3mm，所述第一滤层102包裹于管体101外，第二滤层103包裹于第一滤层102外；第一滤层102为滤网，采用400g/cm3尼龙网，第二滤层103为20cm厚碎石层，碎石直径2~5cm；管状导水装置1与水平面之间的倾角为4
°
。
21.实施例3如附图3~附图4所示，本实施例阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法是在实施例2的基础上，地下水流向迎面对应的管状导水装置1位于污染场地外，管状导水装置1与污染场地边缘间距0.5m；除此之外，管状导水装置1与水平面之间的倾角为5
°
。
22.实施例4如附图1、附图3~附图4所示，本实施例污染场地土壤类型为沙土，本实施例阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法是在实施例3的基础上，其中管状导水装置1埋设深度2m，影响范围为10m；地下水流向迎面对应一个沟槽时，该沟槽相邻的沟槽中较长的管状导水装置1的长度为12m，长度大于影响范围，在贯穿污染场地中部位置挖设沟
槽，间距10m，污染场地中部的沟槽与地下水流向相垂直，污染场地中部的沟槽与相邻的沟槽连通，使得对应的管状导水装置连通；除此之外，管状导水装置1与水平面之间的倾角为6
°
，管状导水装置1与污染场地边缘间距0.4m。
23.实施例5如附图2、附图3~附图4所示，本实施例污染场地土壤类型为黏土，本实施例阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法是在实施例3的基础上，其中管状导水装置1埋设深度3m，影响范围为4m；地下水流向迎面对应两个沟槽，两个沟槽的交点到对角处交点的距离为8m，距离大于影响范围，在贯穿污染场地中部位置挖设沟槽，间距4m，污染场地中部的沟槽与地下水流向相垂直，污染场地中部的沟槽与相邻的沟槽连通，使得对应的管状导水装置连通；除此之外，管状导水装置1与污染场地边缘间距0.6m。
24.实施例6本实施例污染场地土壤类型为壤土，本实施例阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法是在实施例3的基础上，其中管状导水装置1埋设深度2m，影响范围为7.5m；地下水流向迎面对应一个沟槽时，该沟槽相邻的沟槽中较长的管状导水装置1的长度为12m，长度大于影响范围，在贯穿污染场地中部位置挖设沟槽，间距7.5m，污染场地中部的沟槽与地下水流向相垂直，污染场地中部的沟槽与相邻的沟槽连通。
25.实施例7本实施例阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法是在实施例6的基础上，还包括开挖沟槽之前，若污染场地表面已存积污染物，则先清理污染场地表面存积的污染物。
26.实施例8本实施例阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法是在实施例7的基础上，在污染场地外围埋设抗渗混凝土围挡，并在抗渗混凝土围挡表面铺设防渗膜；定期清理围挡内外表面残留的污染物。
27.实施例9本实施例阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法是在实施例8的基础上，地下水流向迎面对应的管状导水装置1独立排出净水，其余相互连通的管状导水装置1通过外送管道与废水收集池连通，向废水收集池中废水投加石灰和pac絮凝剂，经搅拌沉淀处理，待废水达标后排放。
28.实施例10澜沧某公司固废堆场于2012年12月建成，2014年2月项目投入试生产，2017年由于企业生产过程中对周边环境造成影响，2017年停产至今，2021年4月20日至12月16日将固废堆场内的1万余吨危险废物陆续转运至云南某公司进行处置。经调查，该堆场污染土层深度1.5米，地下水，现状固废堆场内已未堆放任何危险废物。
29.固废堆场危险废物外运处置期间，堆场内防渗措施、硬化地面、部分围挡和顶棚被破坏，可能对堆场内的土壤和地下水造成一定程度的影响。2022年4月和6月，某生态环境监测站对固废堆场地下水、厂区河流上游、厂区河流下游进行监督性监测，监测结果显示，地下水中铅、锌、镉、铁、锰存在超标（gb/t 14848 iii类标准）情况。现状固废堆场内已未堆放任何危险废物，已经达到堆场验收销号条件，但堆场区域地下水丰富，原堆场内盐分下渗进
入土壤和地下水中，由于长期日照，堆场土壤表面存在返盐情况以及黄色地下水外渗情况。
30.该固废堆场土壤质地为黏土，固废堆场内有浅层地下水，地下水流向为自固废堆场北面向南；为了防止固废堆场内污染进一步扩散，顺利通过验收，采用本发明方法进行整改；具体过程如下：在固废堆场四周挖设沟槽，开挖深度2.5m，将管状导水装置1放入沟槽中，然后回填沟槽，地下水流向迎面对应的管状导水装置1独立排水，且地下水流向迎面对应的管状导水装置位于污染场地外，管状导水装置与污染场地边缘间距0.5m，该管状导水装置1排出的水单独收集，经检测后若污染未达标，可作为净水，其余管状导水装置1相互连通并通过外排管道连通废水收集池（位于西南方向）。其中废水收集池中投加有生石灰、聚合硫酸铁和聚合氯化铝（pac）；由于地下水流向迎面对应一个沟槽，该沟槽相邻的沟槽中较长的管状导水装置1的长度为50m，大于影响范围3.5m，在贯穿污染场地中部位置挖设沟槽，间距3.5m，污染场地中部的沟槽与地下水流向相垂直，污染场地中部的沟槽与相邻的沟槽连通，使得对应的管状导水装置连通；管状导水装置布置平面示意图见附图5所示；其中，管状导水装置1包括管体101、第一滤层102、第二滤层103，管体101选用dn90的pvc管，所述管体101直径的三分之一处到管体101边缘的区域相对的管壁为实心管壁，其余管壁位置均布有导水通孔104，孔径3mm，所述第一滤层102包裹于管体101外，第二滤层103包裹于第一滤层102外；第一滤层102为滤网，采用400g/cm3尼龙网，第二滤层103为25cm厚碎石层，碎石直径2~5cm；施工完毕后，管状导水装置1排水，期间地下水流向迎面对应的管状导水装置1排出净水经检测后直接外排；其余管状导水装置1排出的污水自流进入场地西南侧的废水收集池中搅拌处理，静置沉淀后，采样检测达到《污水综合排放标准》(gb978-1996)第一类污染物最高允许排放浓度后排放和第二类污染物最高允许排放浓度一级标准后排放；7天后，检测固废堆场外围地下水铅、锌、镉、铁、锰均未超标，堆场土壤表面未见返盐情况、未见黄色地下水外渗，有效控制固废堆场污染物向外迁移；作为临时性风险管控方案，本发明运行至污染场地调查及风险评估空窗期结束，根据调查及评估结果进行下一步污染治理。

技术特征：
1.阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，其特征在于污染场地的污染土层高于地下水层位置，在污染场地四周挖设沟槽，深度挖至污染土层下方，将管状导水装置（1）放入沟槽中，然后回填沟槽，地下水流向迎面对应的管状导水装置（1）独立排水，其余管状导水装置（1）相互连通并外排。2.根据权利要求1所述阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，其特征在于所述管状导水装置（1）包括管体（101）、第一滤层（102）、第二滤层（103），所述管体（101）直径的三分之一处到管体（101）边缘的区域相对的管壁为实心管壁，其余管壁位置均布有导水通孔（104），孔径3~5cm，所述第一滤层（102）包裹于管体（101）外，第二滤层（103）包裹于第一滤层（102）外；第一滤层（102）为滤网，第二滤层（103）为20~30cm厚碎石层，碎石直径2~5cm。3.根据权利要求2所述阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，其特征在于所述管体（101）为不小于dn80的pvc管或ppr管。4.根据权利要求1所述阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，其特征在于所述管状导水装置（1）与水平面之间的倾角为4~6
°
。5.根据权利要求1所述阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，其特征在于地下水流向迎面对应的管状导水装置（1）位于污染场地外，管状导水装置（1）与污染场地边缘间距0.4~0.6m。6.根据权利要求2所述阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，其特征在于若地下水流向迎面对应一个沟槽时，该沟槽相邻的沟槽中较长的管状导水装置（1）的长度大于下述影响范围时，则在污染场地内挖设若干个相互平行且间距相等的沟槽，间距大小等于影响范围的值，沟槽均与地下水流向相垂直，并设置管状导水装置（1），污染场地内的沟槽与相对应的污染场地边缘的沟槽连通，使得对应的管状导水装置（1）连通；若地下水流向迎面对应两个沟槽时，两个沟槽的交点到对角处交点的距离大于下述影响范围时，则在污染场地内挖设若干个相互平行且间距相等的沟槽，间距大小等于影响范围的值，沟槽均与地下水流向相垂直，并设置管状导水装置（1），污染场地内的沟槽与相对应的污染场地边缘的沟槽连通，使得对应的管状导水装置（1）连通；。7.根据权利要求1所述阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，其特征在于在开挖沟槽之前，若污染场地表面已存积污染物，则先清理污染场地表面存积的污染物。8.根据权利要求1所述阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，其特征在于在污染场地外围埋设抗渗混凝土围挡，并在抗渗混凝土围挡表面铺设防渗膜。
9.根据权利要求8所述阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，其特征在于定期清理围挡内外表面残留的污染物。10.根据权利要求1、2、4、5或6所述阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，其特征在于地下水流向迎面对应的管状导水装置（1）独立排出净水，其余相互连通的管状导水装置（1）通过外送管道与废水收集池连通，向废水收集池中废水投加污水处理药剂，经处理，待废水达标后排放。

技术总结
本发明公开了阻隔表浅层污染场地受地下水动力作用迁移污染物的方法，污染场地的污染土层高于地下水层位置，在污染场地四周挖设沟槽，深度挖至污染土层下方，将管状导水装置放入沟槽中，然后回填沟槽，地下水流向迎面对应的管状导水装置独立排水，其余管状导水装置相互连通并外排。本发明在表浅层污染场地四周布设管状导水装置，对于污染场地迎面净水单独排水可回收二次利用，而流经污染场地携带有污染物的水在其余管状导水装置的作用下外排，进而阻隔污染场地受地下水动力作用上渗并向外迁移污染物，避免污染扩散，适用于临时堆放、浅层污染等表浅层污染场地且污染土层高于地下水层位置的情形。层位置的情形。层位置的情形。


技术研发人员：曾沛艺 吴敏 潘波
受保护的技术使用者：云南省生态环境科学研究院
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/7