CN108817050A - 一种重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种重金属污染土壤的工程‑农艺原位修复方法和装置,在重金属污染土壤土层深度处铺设水平地下暗管和垂直集渗管;对重金属污染的土层进行粉垄深松,疏松土壤并打破粘板层;采用Na2‑EDTA和柠檬酸的复配溶液淋洗,利用抽吸装置收集垂直集渗管中的重金属淋洗液,收集水平地下暗管流出的重金属渗漏液;用(NH4)2SO4再次淋洗土壤并抽吸和收集渗漏液;施用玉米芯粉并利用粉垄机将玉米芯粉与重金属污染土层的土壤掺混均匀,灌水浸泡,待入渗完全后即完成重金属污染土壤修复。
Description
技术领域
本发明涉及重金属污染的土壤工程-农艺修复领域,特别涉及一种重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法和装置。
背景技术
我国在2014年最新发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,全国耕地污染物点位超标率接近1/5,而且以重金属为代表的无机污染物(镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍)超标点位数占全部超标点位的82.8%,居于主要地位。农田土壤重金属污染问题已经成为威胁我国粮食安全和农业可持续发展的重要因素之一。
相比场地土壤污染,农田重金属土壤污染有着自己独特的特点。首先,农田土壤重金属主要源于污染物的大气沉降、污水农灌、农用物质施用等,因此其类型一般以面源污染为主,污染修复的对象是大面积的农田而不是某一小区域的场地;其次,农田土壤污染水平总体以中低浓度为主,其危害的隐蔽性更强,无法引起人们的足够重视,修复的动力和资金通常不足;另外,农田土壤重金属污染通常是多种重金属引起的复合污染;最后,受污染的农田通常依然保持农业生产,无法完全实现脱产修复。基于上述特点,农田土壤重金属污染修复对于修复费用、效率有更高的要求,同时要求与农业生产相结合,工程与农艺措施相结合而不是单纯的工程措施。
土壤重金属污染修复方式主要分为原位和异位两大类,具体修复技术主要有物理分离、蒸汽浸提、电动修复、化学淋洗、固化稳定化及生物修复等。其中物理分离、蒸汽浸提、电动修复及固化稳定化等技术由于成本高昂、同时会对土壤结构及功能产生不良影响,并不适合于农田土壤修复,生物修复虽然适用于大面积的污染土壤修复,且成本相对低廉,副作用小,但是修复周期较长,而且超积累植物的筛选,修复菌种的培养和普适性是一大难点。在合适的淋洗剂及淋洗工艺条件下,淋洗修复具有工艺简单,修复效率高,适应性强,成本适中,操作性强等优点,并且在国内外实际修复工作中已有了广泛的应用。
目前对于土壤重金属污染修复的淋洗技术研究主要在淋洗剂配方、淋洗方法和工艺以及实验装置的探索方面。典型的代表主要有:中国专利CN 104479682A公开了一种重金属铅污染土壤淋洗液的制备方法,以黑曲霉菌液、茶籽饼及乳酸为原料混合制备成了一种金属铅污染土壤淋洗液。中国专利CN 102500612 B公开了一种用于修复重金属污染土壤的化学淋洗修复方法,该方法利用Na2EDTA溶液淋洗重金属污染土壤,有效去除土壤中有效态镉和铅,并利用Na2S·9H2O来沉淀滤液中的重金属,使Na2EDTA重新得到释放,从而达到Na2EDTA溶液的多次循环利用。中国专利CN 107159698 A公开了一种三维井淋洗联合稳定化原位修复重金属污染土壤的方法,该方法包括以下步骤:在重金污染土壤层内部布设至少三层三维井,在重金属污染土壤层底部设置渗透吸附层;利用三维井对淋洗重金属污染土壤层由上至下逐层淋洗,通过各层三维井向重金污染土壤层内部注入稳定剂和灌入粘土水泥浆,该方法能够实现重金属污染土壤原位淋洗并稳定化固化处理,通过杜绝淋洗液对地下水二次污染,满足重金属污染土壤的快速修复。
现有土壤淋洗技术都是局限于土壤重金属污染修复的自身问题,单纯只从工程角度去考虑修复问题,未充分考虑实际工作中的应用条件,尤其是农田土壤污染特点及与农业生产活动相适应的问题,同时现有淋洗技术没有考虑到淋洗剂对土壤重金属的二次活化带来的潜在风险。
发明内容
解决的技术问题:本发明针对目前重金属污染土壤修复技术成本高、效率低、过程复杂等不足,目的在于提供一种重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法和装置,耦合“活化淋洗—工程洗脱—活性钝化”主要环节,通过化学淋洗加速重金属活化洗脱,结合工程促淋促进重金属总量消减,利用农艺措施钝化残余重金属活性,在加速淋洗提高回收率的同时,克服了现有淋洗技术存在的淋洗剂对土壤重金属二次活化风险的难题。
技术方案:一种重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法,包括如下步骤:在重金属污染土壤土层深度处铺设水平地下暗管和垂直集渗管;对重金属污染的土层进行粉垄深松,疏松土壤并打破粘板层;采用Na2-EDTA和柠檬酸的复配溶液淋洗,利用抽吸装置收集垂直集渗管中的重金属淋洗液,收集水平地下暗管流出的重金属渗漏液;用(NH4)2SO4再次淋洗土壤并抽吸和收集渗漏液;施用玉米芯粉并利用粉垄机将玉米芯粉与重金属污染土层的土壤掺混均匀,灌水浸泡,待入渗完全后即完成重金属污染土壤修复。
上述重金属污染包括Cd、Pb、Zn、Cu中的至少一种。
上述水平地下暗管为带孔PVC双螺纹管,直径110mm,双螺纹管上孔呈全圆周分布,同一圆周上孔的数量不小于4个,孔隙大于3000mm2/m,埋深为重金属污染的土层厚度,坡度为0.6-0.8‰,各水平地下暗管平行分布且其间距为3~8m,水平地下暗管外侧包裹单层50-80g/m2的无纺滤布和10cm厚度的砂石滤料;所述的垂直集渗管位于两排水平地下暗管的中间,间距3~6m,硬质PVC管,壁厚3.0~5.0mm,直径200~300mm,抗压强度1.6~2.0Mpa,在埋入土壤中的垂直集渗管一端的侧壁打孔,孔径2-3mm,孔间距1-2cm,管壁打孔的长度比埋深小5cm,上端高出地面20-40cm;垂直集渗管打孔部位包裹200目过滤网和纱布后,外侧再包裹10cm厚度的砂石滤料。
上述粉垄深松是利用粉垄机对重金属污染的土层进行粉垄深松,疏松土壤并打破粘板层,其作业时最适宜的土壤体积含水量为20~35Vol.%。
上述Na2-EDTA和柠檬酸的复配溶液中,Na2-EDTA的摩尔浓度为0.05~0.2mol/L,Na2-EDTA和柠檬酸的摩尔浓度比为1:1~3:1,复配溶液中复配溶液用量与重金属污染土层土壤的质量比为1:1~3:1。
上述(NH4)2SO4溶液淋洗方法为:对Na2-EDTA和柠檬酸复配溶液淋洗后重金属含量达到环保标准的土壤(《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)),用(NH4)2SO4溶液再次淋洗,(NH4)2SO4溶液摩尔浓度为0.05~0.2mol/L,(NH4)2SO4溶液与淋洗土壤的质量比为1:1~2:1。针对土壤中主要重金属的类型、含量与土壤质地的不同,可以对Na2-EDTA和柠檬酸的浓度、配比、加入量进行一定的调整,当重金属含量越高、土壤粘粒含量越高时,提高Na2-EDTA和柠檬酸的配比、浓度和用量,反之可以适当降低。
上述施用玉米芯粉是玉米脱去籽粒后的穗轴磨碎过30目筛,其用量与重金属污染土壤的质量比为(2~4):1000,玉米芯粉与重金属污染土层的土壤粉垄掺混均匀后,灌水浸泡,灌水量与重金属污染土层土壤的质量比为(0.5~1):1。
上述灌水浸泡的水量与重金属污染土层土壤的质量比为0.5~1:1,灌水后不再抽吸渗漏液,自然入渗,仅通过地下暗管外排渗漏液。
一种渗漏液抽吸装置,包括垂直集渗管、吸液管、PVC排液管、水平地下暗管、真空泵和集液池,所述垂直集渗管和水平地下暗管的外表面设有砂石滤料层,所述吸液管设于垂直集渗管内,吸液管的下端与垂直集渗管底部齐平,吸液管上端与PVC排液管连接,PVC排液管的出口端与真空泵的进口相连,真空泵的出口与集液池连接,水平地下暗管设于垂直集渗管的下方,水平地下暗管的出口与集液池连接。
上述吸液管为塑料软管,厚度1-2mm,内径3~6cm。
上述PVC排液管壁厚3.0~5.0mm,直径150~250mm,抗压强度1.6~2.0Mpa,一端密封,管体中间与吸液管相连,另一端连接真空泵。
以下是本发明优选的方法,具体包括如下步骤:
(1)采集污染土壤0-1m深度的剖面样品,检测0-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm和80-100cm土壤Pb、Cd、Cr、Hg、Cu、Zn等重金属含量、土壤粘粒含量、pH、阳离子交换量CEC和有机质含量,明确主要重金属污染的类型、程度和主要分布土层深度。
(2)在污染土壤的四周筑埂,埂高40-50cm,并在四周地面向下铺塑料薄膜,塑料薄膜铺设深度1m,使0-1m土层与周边土壤隔开,防止淋洗液向周边渗漏。
(3)对步骤(2)中处理后的土壤,在重金属污染土层的深度处60cm铺设水平地下暗管,坡度0.7‰,水平地下暗管的间距6m(土壤质地为壤土),各水平地下暗管平行分布。
(4)在两条水平地下暗管的中间位置铺设垂直于地面的垂直集渗管,并安装真空泵抽吸渗漏液,垂直集渗管的间距4m。
(5)对步骤(4)中处理后的土壤,对50cm土层进行粉垄深松。
(6)对步骤(5)中处理后的土壤,用0.15mol/L Na2-EDTA和0.15mol/L柠檬酸的复配溶液淋洗,抽吸垂直集渗管中渗入的重金属淋洗液,收集水平地下暗管流出的重金属渗漏液,淋洗液用量与重金属污染土层土壤的质量比为2:1。
(7)对步骤(6)处理后重金属含量达到环保标准的土壤,用0.15mol/L(NH4)2SO4溶液再次淋洗,(NH4)2SO4溶液与土壤的质量比为1:1,收集渗漏液。
(8)对步骤(7)处理后的土壤,在其含水量适宜时,撒施过30目筛的玉米芯粉,用量与重金属污染土壤的质量比为4:1000,用粉垄机将玉米芯粉与重金属污染土层的土壤掺混均匀。
(9)对步骤(8)处理后的土壤,灌水浸泡,灌水量与重金属污染土层土壤的质量比为1:1,自然入渗,通过地下暗管外排渗漏液。
有益效果:(1)成本低。本发明所用的原位修复只需铺淋洗液收集管道与抽吸装置,不用大型搅拌设备与电动修复反应装备,节约操作成本且工序简单,适应于大面积农田污染土壤的修复需求。(2)效率高。本发明将化学淋洗与粉垄深松结合,同时采用垂直集渗管的促渗设计,充分利用灌溉淋洗中的优势流原理,使得重金属淋洗液快速向集渗管处流动,并被高效抽吸收集。(3)回收率高。本发明选用的Na2-EDTA与柠檬酸复配溶液针对土壤重金属Cd、Pb、Zn、Cu去除效果好,淋失液通过集渗管和暗管的立体收集,重金属和EDTA的回收率高,另一方面有效防止淋洗液对地下水的二次污染。(4)效果稳定。本发明采用玉米芯粉作为土壤中残留重金属的生物钝化剂,玉米芯粉在土壤中发生腐殖化,产生的腐殖质含有多种含氧功能团,如羧基、酚羟基和醇羟基等,原位钝化土壤中的重金属,增强修复效果且长效稳定。
附图说明
图1为重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法流程图;
图2为本发明重金属污染土壤的工程-农艺原位修复***示意图;
图3为土壤重金属淋洗渗漏液抽吸装置示意图;
图4为土箱淋洗液重金属Pb、Cd累积淋洗量示意图;
图5为田间淋洗液重金属Pb、Cd累积淋洗量示意图。
图中1-垂直集渗管,2-吸液管,3-PVC排液管,4-水平地下暗管,5-真空泵,6-集液池,7-砂石滤料层。
具体实施方式
以下的具体实施例是对本发明的进一步说明,而不意味本发明的内容仅限于所举实例的范围。
实施例1:土箱工程-农艺修复镉铅复合污染灰潮土
一种渗漏液抽吸装置,包括垂直集渗管1、吸液管2、PVC排液管3、水平地下暗管4、真空泵5和集液池6,所述垂直集渗管1和水平地下暗管4的外表面设有砂石滤料层7,所述吸液管2设于垂直集渗管1内,吸液管的下端与垂直集渗管底部齐平,吸液管上端与PVC排液管3连接,PVC排液管3的出口端与真空泵5的进口相连,真空泵5的出口与集液池6连接,水平地下暗管4设于垂直集渗管1的下方,水平地下暗管4的出口与集液池6连接。上述吸液管为塑料软管,厚度1-2mm,内径3~6cm。上述PVC排液管壁厚3.0~5.0mm,直径150~250mm,抗压强度1.6~2.0Mpa,一端密封,管体中间与吸液管相连,另一端连接真空泵。上述水平地下暗管为带孔PVC双螺纹管,直径110mm,双螺纹管上孔呈全圆周分布,同一圆周上孔的数量不小于4个,孔隙大于3000mm2/m,埋深为重金属污染的土层厚度,坡度为0.6-0.8‰,水平地下暗管外侧包裹单层50-80g/m2的无纺滤布和10cm厚度的砂石滤料;所述的垂直集渗管位于两排水平地下暗管的中间,硬质PVC管,壁厚3.0~5.0mm,直径200~300mm,抗压强度1.6~2.0Mpa,在埋入土壤中的垂直集渗管一端的侧壁打孔,孔径2-3mm,孔间距1-2cm,管壁打孔的长度比埋深小5cm,上端高出地面20-40cm;垂直集渗管打孔部位包裹200目过滤网和纱布后,外侧再包裹10cm厚度的砂石滤料。
具体为,江苏省盐城市沿海某废弃工厂排污口重金属污染土壤,挖取表层10cm土层土壤100kg。风干、磨碎过10目筛后,装入长30cm、宽40cm、高1m的PVC长方体箱中,填土容重1.4g/cm3,下层铺垫20cm厚度的沙子,中间位置水平埋设一根水平地下暗管,所述水平地下暗管为直径8cm的带孔PVC双螺纹管,土壤高度40cm(用土67.2kg),埋设一根直径8cm垂直集渗管,外包200目过滤网、纱布和6cm厚度的砂石滤料。吸取144L的0.1mol/L Na2-EDTA和0.1mol/L柠檬酸的复配溶液(分3次,每次48L,相当于PVC长方体箱40cm高度水层),从顶部加入,底部收集双螺纹管的淋洗液,上部抽吸垂直集渗管的淋洗液,每次淋洗结束后(分3次),分别对土箱内0-20cm、20-40cm土层采样测定Pb、Cd全量含量,测定淋洗液体积以及Pb、Cd浓度。淋洗结束后,吸取72L的0.2mol/L(NH4)2SO4溶液从顶部加入(分2次,每次36L,相当于PVC长方体箱30cm高度水层),收集淋洗液,淋洗结束后,采集PVC长方体箱内0-20cm、20-40cm土样,采用BCR连续萃取法和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES),测定土样中酸溶态(EX)、可还原态(OXI)、可氧化态(ORG)和残渣态(RES)含量。待PVC长方体箱内土壤风干后,取出PVC长方体箱内所有土壤,粉碎后加入260g过30目筛的玉米芯粉,与土壤掺混均匀后再次按要求填装入PVC长方体箱,从顶部加入48L蒸馏水,不再抽吸淋洗液,自然入渗并通过暗管淋出,淋洗结束后再次采样测定0-20cm、20-40cm土样中酸溶态(EX)、可还原态(OXI)、可氧化态(ORG)和残渣态(RES)的Pb、Cd含量。
经过Na2-EDTA和柠檬酸的复配溶液淋洗后,0-20cm和20-40cm土壤Pb全量含量由168.84mg/kg分别降至32.16mg/kg和54.73mg/kg,Cd全量含量由2.24mg/kg分别降至0.36mg/kg和0.51mg/kg,全量Pb的去除率为74.27%,全量Cd的去除率为80.58%。(NH4)2SO4淋洗结束后,0-20cm土壤酸溶态(EX)、可还原态(OXI)、可氧化态(ORG)和残渣态(RES)的Pb含量分别为5.05mg/kg、19.23mg/kg、4.64mg/kg和1.67mg/kg,加入玉米芯粉淋洗后,各形态含量分别为4.96mg/kg、1.55mg/kg、1.63mg/kg和23.37mg/kg。(NH4)2SO4淋洗结束后,0-20cm土壤酸溶态(EX)、可还原态(OXI)、可氧化态(ORG)和残渣态(RES)的Cd含量分别为0.047mg/kg、0.012mg/kg、0.249mg/kg和0.062mg/kg,加入玉米芯粉淋洗后,各形态含量分别为0.075mg/kg、0.063mg/kg、0.015mg/kg和0.193mg/kg。玉米芯粉淋洗后,可还原态Pb和可氧化态Cd大幅降低,残渣态Pb、Cd含量大幅增加,玉米芯粉对重金属的活性钝化作用显著。
表1土箱Na2-EDTA和柠檬酸复配溶液淋洗重金属的效果
表2土箱玉米芯粉淋洗前后土壤重金属不同形态的含量
实施例2:田间工程-农艺原位修复镉铅复合污染灰潮土
一种渗漏液抽吸装置,包括垂直集渗管1、吸液管2、PVC排液管3、水平地下暗管4、真空泵5和集液池6,所述垂直集渗管1和水平地下暗管4的外表面设有砂石滤料层7,所述吸液管2设于垂直集渗管1内,吸液管的下端与垂直集渗管底部齐平,吸液管上端与PVC排液管3连接,PVC排液管3的出口端与真空泵5的进口相连,真空泵5的出口与集液池6连接,水平地下暗管4设于垂直集渗管1的下方,水平地下暗管4的出口与集液池6连接。上述吸液管为塑料软管,厚度1-2mm,内径3~6cm。上述PVC排液管壁厚3.0~5.0mm,直径150~250mm,抗压强度1.6~2.0Mpa,一端密封,管体中间与吸液管相连,另一端连接真空泵。上述水平地下暗管为带孔PVC双螺纹管,直径110mm,双螺纹管上孔呈全圆周分布,同一圆周上孔的数量不小于4个,孔隙大于3000mm2/m,埋深为重金属污染的土层厚度,坡度为0.6-0.8‰,水平地下暗管外侧包裹单层50-80g/m2的无纺滤布和10cm厚度的砂石滤料;所述的垂直集渗管位于两排水平地下暗管的中间,硬质PVC管,壁厚3.0~5.0mm,直径200~300mm,抗压强度1.6~2.0Mpa,在埋入土壤中的垂直集渗管一端的侧壁打孔,孔径2-3mm,孔间距1-2cm,管壁打孔的长度比埋深小5cm,上端高出地面20-40cm;垂直集渗管打孔部位包裹200目过滤网和纱布后,外侧再包裹10cm厚度的砂石滤料。
具体为,江苏省盐城市沿海某废弃工厂排污口重金属污染土壤,选取400m2污染较严重的地块(20m×20m),在四周筑埂,埂高50cm,并在四周地面向下铺塑料薄膜,塑料薄膜铺设深度1m,防止淋洗液向周边渗漏。在地下40cm深度铺设水平地下暗管,水平地下暗管的间距5m(土壤质地为壤土),共铺设4根平行分布的水平地下暗管。用垂直粉垄机对污染地块进行粉垄深松40cm,然后在4根水平地下暗管的中间位置铺设12根垂直于地面的垂直集渗管(3排,每排4根),并安装真空泵,垂直集渗管的间距5m。在配液池内配制0.2mol/L Na2-EDTA和0.2mol/L柠檬酸的复配溶液,共配制复配溶液320m3,共分两次加液,每次160m3,用流量为6m3/h的耐酸泵抽取复配溶液从顶部加液,从底部收集渗漏液,测定渗漏液中Pb、Cd含量。每次淋洗结束后,采样测定0-20cm、20-40cm土层Pb、Cd重金属全量含量与DTPA-TEA浸提有效态含量,各土样由梅花型采样法采集5个样品混合而成。两次淋洗完成后,0-20cm土壤Pb、Cd全量含量由116.54mg/kg、1.87mg/kg分别降至23.17mg/kg和0.35mg/kg,DTPA-TEA有效态Pb、Cd含量由4.56mg/kg、0.48mg/kg分别降至1.33mg/kg和0.22mg/kg;20-40cm土壤Pb、Cd全量含量由88.74mg/kg、1.51mg/kg分别降至27.44mg/kg和0.39mg/kg,DTPA-TEA有效态Pb、Cd含量由3.89mg/kg、0.43mg/kg分别降至1.27mg/kg和0.19mg/kg;0-40cm土壤全量Pb、Cd的去除率分别达到75.35%和76.92%,DTPA-TEA有效态Pb、Cd的去除率分别为69.23%和65.93%。
用泵加入240m3的0.2mol/L(NH4)2SO4溶液再次淋洗,待淋洗完成土壤落干后,地表撒施850kg的过30目的玉米芯粉,用粉垄机将玉米芯粉与40cm土层的土壤掺混均匀,灌水200m3,淋洗,结束后用同样的采样方法采集0-20cm和20-40cm土壤样品,并测定Pb、Cd重金属全量含量与DTPA-TEA浸提有效态含量。修复完成后,0-20cm土壤Pb、Cd全量含量由23.17mg/kg、0.35mg/kg分别降至22.86mg/kg和0.33mg/kg,DTPA-TEA有效态Pb、Cd含量由1.33mg/kg、0.22mg/kg分别降至0.76mg/kg和0.13mg/kg;20-40cm土壤Pb、Cd全量含量由27.44mg/kg、0.39mg/kg分别降至27.18mg/kg和0.38mg/kg,DTPA-TEA有效态Pb、Cd含量由1.27mg/kg、0.19mg/kg分别降至0.67mg/kg和0.11mg/kg;0-40cm土壤Pb、Cd全量含量较小,DTPA-TEA有效态Pb、Cd的去除率分别为45.0%和41.46%,0-40cm土壤重金属Pb的生物有效性系数(DTPA-TEA有效态含量/全量含量,%)由5.13降为2.86,Cd的生物有效性系数由55.4降为33.80。
表3田间Na2-EDTA和柠檬酸复配溶液淋洗重金属全量的效果
表4田间Na2-EDTA和柠檬酸复配溶液淋洗重金属DTPA-TEA有效态含量的效果
表5田间玉米芯粉淋洗前后土壤重金属全量、DTPA-TEA有效态含量与生物有效性系数
Claims (9)
1.一种重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法,其特征在于包括如下步骤:在重金属污染土壤土层深度处铺设水平地下暗管和垂直集渗管;对重金属污染的土层进行粉垄深松,疏松土壤并打破粘板层;采用Na2-EDTA和柠檬酸的复配溶液淋洗,利用抽吸装置收集垂直集渗管中的重金属淋洗液,收集水平地下暗管流出的重金属渗漏液;用(NH4)2SO4再次淋洗土壤并抽吸和收集渗漏液;施用玉米芯粉并利用粉垄机将玉米芯粉与重金属污染土层的土壤掺混均匀,灌水浸泡,待入渗完全后即完成重金属污染土壤修复。
2.根据权利要求1所述重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法,其特征在于所述水平地下暗管为带孔PVC双螺纹管,直径110 mm,双螺纹管上孔呈全圆周分布,同一圆周上孔的数量不小于4个,孔隙大于3000 mm2/m,埋深为重金属污染的土层厚度,坡度为0.6-0.8‰,各水平地下暗管平行分布且其间距为3~8 m,水平地下暗管外侧包裹单层50-80 g/m2的无纺滤布和10 cm厚度的砂石滤料;所述的垂直集渗管位于两排水平地下暗管的中间,间距3~6 m,硬质PVC管,壁厚3.0~5.0 mm,直径200~300 mm,抗压强度1.6~2.0 Mpa,在埋入土壤中的垂直集渗管一端的侧壁打孔,孔径2-3 mm,孔间距1-2 cm,管壁打孔的长度比埋深小5 cm,上端高出地面20-40 cm;垂直集渗管打孔部位包裹200目过滤网和纱布后,外侧再包裹10 cm厚度的砂石滤料。
3.根据权利要求1所述重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法,其特征在于所述粉垄深松是利用粉垄机对重金属污染的土层进行粉垄深松,疏松土壤并打破粘板层,其作业时最适宜的土壤体积含水量为20~35 Vol .%。
4.根据权利要求1所述重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法,其特征在于所述Na2-EDTA和柠檬酸的复配溶液中,Na2-EDTA的摩尔浓度为0.05~0.2 mol/L,Na2-EDTA和柠檬酸的摩尔浓度比为1:1~3:1,复配溶液中复配溶液用量与重金属污染土层土壤的质量比为1:1~3:1。
5.根据权利要求1所述重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法,其特征在于所述(NH4)2SO4溶液淋洗方法为:对Na2-EDTA和柠檬酸复配溶液淋洗后重金属含量达到环保标准的土壤,用(NH4)2SO4溶液再次淋洗,(NH4)2SO4溶液摩尔浓度为0.05~0.2 mol/L,(NH4)2SO4溶液与淋洗土壤的质量比为1:1~2:1。
6.根据权利要求1所述重金属污染土壤的工程-农艺原位修复方法,其特征在于所述施用玉米芯粉是玉米脱去籽粒后的穗轴磨碎过30目筛,其用量与重金属污染土壤的质量比为(2~4):1000,玉米芯粉与重金属污染土层的土壤粉垄掺混均匀后,灌水浸泡,灌水量与重金属污染土层土壤的质量比为(0.5~1):1。
7.一种用于实施权利要求1 ~6任一所述方法的渗漏液抽吸装置,其特征在于:包括垂直集渗管(1)、吸液管(2)、PVC排液管(3)、水平地下暗管(4)、真空泵(5)和集液池(6),所述垂直集渗管(1)和水平地下暗管(4)的外表面设有砂石滤料层(7),所述吸液管(2)设于垂直集渗管(1)内,吸液管的下端与垂直集渗管底部齐平,吸液管上端与PVC排液管(3)连接,PVC排液管(3)的出口端与真空泵(5)的进口相连,真空泵(5)的出口与集液池(6)连接,水平地下暗管(4)设于垂直集渗管(1)的下方,水平地下暗管(4)的出口与集液池(6)连接。
8.根据权利要求7所述渗漏液抽吸装置,其特征在于所述吸液管为塑料软管,厚度1-2mm,内径3~6 cm。
9.根据权利要求7所述渗漏液抽吸装置,其特征在于所述PVC排液管壁厚3.0~5.0 mm,直径150~250 mm,抗压强度1.6~2.0 Mpa,一端密封,管体中间与吸液管相连,另一端连接真空泵。
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