第八章 污染土壤修复生态工程 土壤污染修复技术与方法 课件

3.1.2 覆盖材料：天然材料（土壤和其它类似材料）和 合成材料
土壤及其类似材料
基于土壤及其类似材料所构建的生态覆盖系统的有效性，取决 于以下条件
➢ 防止污染物向上或向两侧迁移的有效性 ➢ 通过物理和化学吸附束缚污染物的能力 ➢ 阻止或防止渗滤的有效性 ➢ 覆盖材料、污染介质和植物根系的相互作用 ➢ 系统及其组成物质的工程行为
要协调经济利润与生态效应之间的关系 ➢ 系统不能完全阻止污染物的迁移与扩散 ➢ 维修或修补存在实际困难或费用很高
三、围隔阻控系统
生态覆盖系统： 垂直系统： ➢ 注射法：化学灌浆阻控、深层土壤混合、喷射灌浆、
灌浆混合 ➢ 取代法：薄片钢打桩、震动波泥墙、膜墙 ➢ 其它：地面冰冻、生物阻控、电动力学、化学阻控
土壤被移走而裸露出污染的亚表层
对可能的系统运转失效进行监测
2.5 限制围隔阻控系统有效性的 主要影响因素
➢ 污染源是否继续存在 ➢ 周围有新的污染源产生或出现的可能 ➢ 围隔、修复过程中可能产生次生污染问题 ➢ 系统建造材料易受化学的或生物学的攻击，或易受物理损害和干
扰 ➢ 可能需要系统提供多功能，因此需要平衡这些设计目标，甚至需
服务设施和建筑材料等）与污染介质的直接或间接接触，防止处于风险的 各种目标暴露于潜在的有害污染物 ➢ 为安全地、成功地实施计划中的土地利用创造所需要的工程与环境条件， 维持植物的生长与发育，保护土壤动物 ➢ 改善地面的工程特性或提供结构支持 ➢ 与该区域有待实施的其他项目不发生矛盾，尽量相互结合，利用各自优势， 达到相得益彰的效果 ➢ 次生功能：淋滤液的控制、污染流体的向上迁移、改善土壤的承受能力， 减少地面上层污染物的毒性、防止雨水渗入，控制气体污染物释放进入大 气，控制植物根系的生长，防止污染物的物理迁移或生物学转化
合成材料选择所考虑的特性
✓ 对化学攻击或其他形式的（细菌和真菌的）降解具有抵抗作用 ✓ 耐热、耐潮湿、耐低温、耐高温，物理性能好，在持续和动态的压力下
具有一定的抗张强度和弹性 ✓ 耐紫外光照射 ✓ 抗老化变质 ✓ 耐长期胁迫和短期物理损害 ✓ 在重压下传输水或气的能力大小 ✓ 对水或气的渗透能力情况 ✓ 联系到排水层时，需要一定的抗压碎和抗压扁负荷 ✓ 系统连接的完整性与手段
覆盖材料的来源与获取容易程度 覆盖材料的清洁程度与可能的毒理学分析 颗粒大小分布与土壤结构 水力学传导性及其与含水量的关系 土壤吸收特性及其与含水量的关系 土壤的化学与矿物学特性 合成材料的化学组成与性能，包括耐受性
3.1.4 采用覆盖系统对污染物迁移的控制
迁移途径
技术要素
大量的污染土壤被填到地表或表层正常 足够深的土壤，防止对正常农业的干扰，能够包含浅
从土壤及其类似材料本身的性质来说，生态覆盖系统的 有效性与以下因子有关：颗粒大小分布与土壤结构
➢ 渗透能力与土壤水力学传导特性 ➢ 化学与矿物学性质
合成材料 主要包括：无机合成材料，包括混凝土、沥青等筑路材料；以
斑脱土为基础的膜；塑料、树脂和橡胶等聚合材料；地面矫 正剂（促进植被恢复、植物生长和污染物的生物降解等）
2.4 生态围隔阻控系统有效性的 决定因子
➢ 有关污染物性质、浓度、分布和行为的系统认识 ➢ 污染边界（包括垂直和侧面的）的准确定义 ➢ 风险目标的准确识别，并因此达到所需的技术目标 ➢ 场地的合理规划、设计和规范 ➢ 安装时工艺的高标准 ➢ 与公共健康与环境保护所需的标准相一致 ➢ 开发、使用维护程序，使系统的损坏或破坏降低到最低限度，并
气体 污染土壤
灌浆注入水平阻控层 可渗性土壤
➢ 发挥、促进土著微生物对有机污染物的降解功能 ➢ 提供一个“结构”层用于承重 ➢ 为需要挖掘的地方以及地面承受能力差的地方提供地
面构造上的支持 ➢ 为公路、硬质地面提供一现成的覆盖层 ➢ 为工厂和设备建造一个临时性的工作平台
2.3 生态围隔阻控系统选择与设 计过程中需要考虑的因素
第八章
污染土壤修复生态工程
一、污染土壤修复工程的基本框架
污染区（污染 实地调查 物种类、数量
与分布
挖取+抽取污染 异位修复 介质
生态围 隔阻控
加入营养物
原位修复
氧气Baidu Nhomakorabea特异生物
二、生态围隔阻控三要素
水平阻控系统，垂直阻控系统和地面生态覆盖系统
水泥/ 火山灰 /斑脱 土泥浆 阻控层
地膜
排气口
地面 覆盖系统
水平阻控 ➢ 自然地层 ➢ 喷射灌浆 ➢ 化学灌浆 ➢ 土壤混合 ➢ 液力加压开裂技术
3.1 生态覆盖系统
3.1.1 技术目标与功能 技术目标
➢ 防止地下污染介质与地上可能存在的目标生物特别是人群相接触， 尽量避免对生命系统的危害和对人体健康的不良效应
➢ 减少水从上而下的渗滤，消除随水导致的污染物的迁移或扩散甚 至危害效应的发生
➢ 涉及自然的或合成的材料、可渗的或不可渗的材料、生物学或化 学活性材料以及惰性材料的具体使用、有效使用和正确使用
➢ 结合地下垂直阻控系统或水平阻控系统的应用，发挥对污染组分 的有效隔离和对污染土壤修复的最大作用
功能
➢ 防止潜在有害污染物以固、液或气的形式向上或向下迁移、扩散甚至危害 ➢ 隔断目标生物（包括人、动物和植物等）和其他目标（如地表水、地下水、
➢ 修复土壤中污染物的种类、性质、浓度和活性 ➢ 驱动污染物扩散与迁移的潜力（包括电动力学、流体静力学、水
力学、热力学） ➢ 当地地质学、土壤学、水文学条件 ➢ 构建材料的特性及其与污染物的兼容性 ➢ 设计与安装技术 ➢ 在安装时以及在今后运转过程中的管理方式 ➢ 污染点及其周围地区将来的各种人类活动 ➢ 气候条件 ➢ 土地利用变化
3.1.3 生态覆盖系统设计所需要的典型信息
信息 与污染点有 关的
与覆盖材料 有关的
内容
污染物特性、浓度与自然分布；污染物的可移动性；地下水深度及水 质数据；潜在目标与途径； 点的规划利用与所需的设计寿命；覆盖所需达到的性能目标； 覆盖层下材料的水力学传导性与土壤吸收特性； 有待覆盖地面的地技术特性； 现有与规划服务设施的位置或定位相关的规划； 建设工作设计； 景观设计条件（地形等）； 周围及邻近的土地利用，内部约束条件与交通情况