一种河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法

1.本发明涉及一种用于对河道重金属复合污染底泥进行分类包裹处置的方法，属于污染底泥处置技术领域。


背景技术：

2.重金属作为底泥中的最重要污染物质，来源广泛，工业生产、交通运输和废弃物处理等过程会产生大量的重金属，对环境造成的危害也在不断加剧，其中重金属所导致的河湖水环境污染便是重要体现。重金属具有毒性强、易累积、不可降解等特性，底泥对重金属具有极强的累积作用，河湖中重金属多通过各种物理、化学和生物作用富集于底泥中，当水体环境发生变化时，蓄存的有机污染物和重金属污染物会重新释放进入上覆水体中，成为影响水体水质的二次污染源。因此，如何控制和消除底泥中重金属等污染物是改善河湖水体水质的重要方面。
3.河道底泥修复与处理技术就目前来说，底泥固化稳定化修复技术是底泥处理中最常规的方法，该技术是指在污染底泥中加入药剂，通过一系列物理化学反应，使得底泥中的重金属转换成稳定的形态被吸附、包裹、固定在固化体中，使污染底泥具有较强稳定性，达到固化稳定化的效果，从而减少对水环境的危害。处理后的污染底泥可以逐步实现减量化、资源化和无害化方向发展，进而达到保护环境的目的。
4.然而，传统的固化稳定化修复技术存在药剂使用量大、成本高、不可持续、环境友好性差等诸多问题，尤其是对重金属污染底泥不进行量化区分，对固化剂和稳定剂的使用不考虑经济效应这两方面尤为突出，在具体固化方法和药剂量的使用上长期难以得到有效解决。
5.因此，需要在对重金属污染底泥科学诊断的基础上，构建重金属复合污染分类评价方法，并基于重金属污染风险等级，构建科学、经济、有效的固化稳定方法。在保证有效控制重金属污染物的同时，更加注重经济效益和生态环境效益。


技术实现要素：

6.针对现有河道重金属复合污染底泥处置技术存在的不足，本发明提供一种底泥重金属复合污染分类包裹处置方法。
7.本发明的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，包括以下步骤：
8.(1)风险划分；
9.将底泥中重金属的赋存形态中的金属可交换态(es)、碳酸盐结合态(cbs)以及铁锰氧化物结合态(ims)定为有效态；
10.根据底泥中重金属含量和所在区域的底泥环境背景值，得出重金属的综合污染指数p
综
，根据得到的p
综
的数值划分区域污染等级；
11.根据底泥中重金属有效态含量和重金属含量，得出重金属的综合风险指数q
综
，根据得到的q
综
的数值划分区域风险等级；
12.根据区域污染等级和区域风险等级划分污染风险区；
13.所述重金属是指镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍和锌(与国家标准gb 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的表1所涉及的重金属一致)。
14.所述步骤(1)中划分区域污染等级的过程是：
15.根据以下公式计算重金属的综合污染指数p
综
：
[0016][0017]
其中：pi为某一重金属的相对污染指数；
[0018]ci
为底泥中某一重金属的含量；
[0019]
si为重金属所在治理区域的底泥环境背景值，根据底泥ph具体取值为：
[0020][0021][0022]
其中：
[0023]
p
综
表示重金属的综合污染指数；
[0024]
表示所有重金属(所有重金属是指镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍和锌)相对污染指数pi平均值；
[0025]
p
imax
则表示所有重金属相对污染指数pi中的最大值；
[0026]
根据得到的p
综
数值划分污染等级：
[0027]
2＜p
综
≤3，属于低污染；
[0028]
3＜p
综
≤5，属于中污染；
[0029]
p
综
＞5，属于高污染。
[0030]
所述步骤(1)中划分区域风险等级的过程是：
[0031]
根据以下公式计算重金属的综合风险指数q
综
：
[0032][0033]
其中：qi为某一重金属的有效态占比；
[0034]ci-ea
为某一重金属的有效态含量；
[0035]ci
为底泥中某一重金属的含量；
[0036]
重金属含量的检测、重金属有效态的提取以及重金属有效态含量的检测均为现有技术。
[0037][0038]
其中：q
综
表示重金属的综合风险指数；
[0039]
表示所有重金属的有效态占比qi的平均值；
[0040]qimax
表示所有重金属有效态占比的最大值。
[0041]
根据得到的q
综
数值划分风险等级：
[0042]
0.1＜q
综
≤0.2，属于低风险；
[0043]
0.2＜q
综
≤0.3，属于中风险；
[0044]
0.3＜q
综
≤0.4，属于高风险；
[0045]q综
＞0.4，属于超高风险。
[0046]
所述步骤(1)中根据区域污染等级和区域风险等级划分污染风险区，是划分为以下九个污染风险区：
[0047]
低污染且低风险为低污染低风险区；
[0048]
低污染且中风险为低污染中风险区；
[0049]
中污染且低风险为中污染低风险区；
[0050]
中污染且中风险为中污染中风险区；
[0051]
中污染且高风险为中污染高风险区；
[0052]
高污染且低风险为高污染低风险区；
[0053]
高污染且中风险为高污染中风险区；
[0054]
高污染且高风险为高污染高风险区；
[0055]
高污染且超高风险为超高污染风险区。
[0056]
(2)对不同污染风险区的底泥的处置；
[0057]
根据步骤(1)划分的污染风险区，设置不同处置单元，每个处置单元对应包裹住一个污染风险区中的底泥。
[0058]
所述步骤(2)中处置单元按照对应处置的污染风险区进行排布，污染风险区由高到低所对应的处置单元由内至外设置，越高污染风险区的处置单元越在中央；即超高污染风险区的处置单元位于所有处置单元的居中位置；高污染中风险区、高污染高风险区、中污染中风险区、中污染高风险区对应的处置单元紧邻超高风险污染区对应的处置单元；高污染低风险区、低污染低风险区、低污染中风险区、中污染低风险区对应的处置单元处于外围。
[0059]
所述步骤(2)中污染风险区中的底泥包裹按以下原则进行：
[0060]
①
对于超高污染风险区中的底泥，采用混凝土+石灰+生物炭的三层复配组合包裹，即：将混凝土布置于垫层，石灰布置于基层，生物炭布置于面层的复配组合；由外至内包裹在混凝土固化层、石灰固化层和生物炭稳定层内，形成对底泥的三层包裹。
[0061]
②
对于高污染中风险区、高污染高风险区、中污染中风险区以及中污染高风险区的底泥，采用混凝土+生物炭的双层复配组合包裹，即：将混凝土布置于垫层，生物炭布置于面层的复配组合；由外至内包裹在混凝土固化层和生物炭稳定层内，形成对底泥的两层包裹。
[0062]
③
对于高污染低风险区、中污染低风险区、低污染低风险区和低污染中风险区的底泥，只采用混凝土单层包裹(底泥包裹在混凝土固化层内)。
[0063]
所述步骤(2)中的处置单元，采用以下技术方案：
[0064]
该处置单元，包括基坑和包裹层，包裹层设置在基坑内，包裹层由外向内(向基坑中心方向)依次设置有防渗层、保护层和固化层。包裹层还可以含有稳定层，稳定层在固化层内侧。包裹层只有防渗层、保护层和固化层时，防渗层构筑在基坑的壁面(底面及四个侧面)及顶面，底泥包裹在固化层内。包裹层含有防渗层、保护层、固化层和稳定层时，防渗层构筑在基坑的壁面(底面及四个侧面)，底泥包裹在稳定层内。
[0065]
所述保护层采用粘土为材料，保护防渗层不受干燥收缩、冻结解冻的破坏，防止防渗层堵塞。
[0066]
所述固化层可以是石灰固化层或者是混凝土固化层，也可以同时具有石灰固化层和混凝土固化层。
[0067]
所述基坑顶部设置覆土层，覆土层上修筑向下的导流槽，覆土层上敷设与导流槽连接的导流网格，覆土层底部外围设置集水渠，导流槽向下连接集水渠，集水渠连接排水渠。所述覆土层呈斜坡形，所述集水渠与排水渠之间设置格栅。所述覆土层上种植固水植被。
[0068]
本发明基于重金属总量及赋存形态综合分析，建立了底泥重金属复合污染风险评级方法，对疏浚底泥进行污染风险划分；在此基础上，利用固化剂和稳定剂不同比例复配，对不同污染风险底泥进行分类、分层包裹处置。与现有技术相比，本发明具有如下特点：
[0069]
1.工艺过程简单，易于实施，无污染，原料来源广泛，价格低廉，生产成本低。
[0070]
2.构建的重金属污染底泥分类评价及分隔处置方式，提高了重金属污染物的处置效率，降低了施工成本。
[0071]
3.根据底泥重金属污染风险等级，提出了具有针对性的复配包裹方法，可有效控制重金属污染物，降低了材料成本。
[0072]
4.使用的稳定剂材料属于农林废弃物，实现了固体废弃物的综合利用，是一项符合循环经济理念兼具实际应用价值的实用技术。
[0073]
5.适用范围广，可操作性强，易于推广应用到包括底泥、农用地及建设用地土壤重金属污染风险管控之中，有巨大的推广应用价值。
附图说明
[0074]
图1是本发明中处置单元(填埋基坑)的排布示意图。
[0075]
图2是本发明中处置单元的结构示意图。
[0076]
图3是本发明中处置单元的结构框图。
[0077]
图4是本发明中底泥的处置流程图。
[0078]
图中：1、底泥，2、生物炭，3、石灰固化层，4、混凝土固化层，5、保护层，6、集水渠，7、
格栅，8、排水渠，9、覆土，10、导流槽，11、草本植物，12、藤本植物，13、防渗层，14、基坑，15、导流网格。
具体实施方式
[0079]
本发明的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，基于重金属总量及赋存形态综合分析，建立了底泥重金属复合污染风险评级方法，对疏浚底泥进行污染风险划分；在此基础上，利用固化剂和稳定剂不同比例复配，对不同污染风险底泥进行分类、分层包裹处置。具体包括以下步骤。
[0080]
一.风险划分
[0081]
底泥中重金属复合污染物的赋存形态一般划分为金属可交换态(es)、碳酸盐结合态(cbs)、铁(锰)氧化物结合态(ims)、有机质及硫化物结合态(os)以及残渣晶格结合态(rs)；其中金属可交换态(es)、碳酸盐结合态(cbs)以及铁(锰)氧化物结合态(ims)为有效态。
[0082]
按现有技术进行底泥中重金属含量ci的检测、重金属有效态的提取、重金属有效态含量c
i-ea
的检测。重金属含量ci的检测可以采用原子荧光等方法。底泥中重金属有效态的提取可以采用hj-t 300-2007《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》标准中的方法，再采用原子荧光等方法检测重金属有效态含量c
i-ea
。
[0083]
1.划分区域污染等级
[0084]
根据以下公式计算重金属的综合污染指数p
综
：
[0085][0086]
其中pi为某一重金属的相对污染指数；
[0087]ci
为某一重金属的含量；
[0088]
si为重金属所在治理区域底泥背景值。根据国家标准gb 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中表1所列出的农用地土壤污染风险筛选值(基本项目)：
[0089]
单位：mg/kg
[0090][0091]
将本发明中所述背景值的具体取值确定为(单位mg/kg)：
[0092][0093][0094]
其中：
[0095]
p
综
表示重金属的综合污染指数；
[0096]
表示所有重金属相对污染指数pi的平均值；
[0097]
p
imax
则表示所有重金属(镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍和锌)相对污染指数pi中的最大值。
[0098]
根据得到的p
综
数值划分污染等级：
[0099]
2＜p
综
≤3，属于低污染；
[0100]
3＜p
综
≤5，属于中污染；
[0101]
p
综
＞5，属于高污染。
[0102]
2.划分区域风险等级：
[0103]
根据以下公式计算重金属的综合风险指数q
综
：
[0104][0105]
其中：qi为某一重金属的有效态占比；
[0106]ci-ea
为某一重金属的有效态含量；
[0107]ci
为底泥中某一重金属的含量。
[0108][0109]q综
表示重金属的综合风险指数；
[0110]
表示所有重金属有效态占比qi的平均值；
[0111]qimax
则表示所有重金属(镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍和锌)有效态占比qi最大值；
[0112]
根据得到的q
综
数值划分风险等级：
[0113]
0.1＜q
综
≤0.2，属于低风险；
[0114]
0.2＜q
综
≤0.3，属于中风险；
[0115]
0.3＜q
综
≤0.4，属于高风险；
[0116]q综
＞0.4，属于超高风险。
[0117]
3.根据区域污染等级和区域风险等级划分污染风险区
[0118]
综合分析污染等级和风险等级，将底泥污染区域划分为以下九个污染风险区：低污染低风险区、低污染中风险区、中污染低风险区、中污染中风险区、中污染高风险区、高污染低风险区、高污染中风险区、高污染高风险区和超高污染风险区；详见下表：
[0119][0120][0121]
二.分类分层处置
[0122]
将污染底泥填埋于废弃矿坑中，参见图3和图4。
[0123]
对废弃矿坑进行分区规整，划分为多个不同处置单元，不同处置单元对应不同分
级区划的污染底泥，如图1所示，每个处置单元依据上表中的九个不同分级区划对污染底泥采取不同的固化、稳定材料及施工方法。
[0124]
不同污染风险区对应不同的处置单元，参见图1，超高污染风险区对应i号处置单元，即超高污染风险区位于所有处置单元居中位置。高污染中风险区、高污染高风险区、中污染中风险区、中污染高风险区分别对应g、h、d、e处置单元，即填埋位置紧邻超高风险污染区。高污染低风险区、中污染低风险区、低污染低风险区、低污染中风险区、分别对应f、c、a、b处置单元，即填埋位置靠近外围，镶嵌于四周。
[0125]
本发明中的处置单元，其结构如图2所示(图2中给出
①
、
②
、
③
三个处置单元)，类似矩形的填埋基坑，包括基坑14和包裹层，包裹层设置在基坑14内，底泥1包裹在包裹层内(处置单元中间)。包裹层包括防渗层13、保护层5和固化层，还可以含有稳定层2，具体根据污染风险区的不同对应设置。防渗层13构筑在基坑14的壁面外围，防渗层13向内侧(基坑14中心方向)依次为保护层5、固化层和稳定层2。保护层5采用粘土为材料，保护防渗层13不受干燥收缩、冻结解冻的破坏，防止防渗层13堵塞。固化层可以是石灰固化层3或者是混凝土固化层4，也可以同时具有石灰固化层3和混凝土固化层4。固化层采用的固化剂(石灰、水泥)以及稳定层2采用的稳定剂(生物炭)的使用量由底泥污染程度决定。
[0126]
在所有处置单元(基坑14)的顶部堆积覆盖覆土，参见图2，形成一个覆土层，覆土层9呈斜坡形，覆土层9上修筑向下的导流槽10，覆土层9上敷设与导流槽10连接的导流网格15(参见图1，导流网格15敷设于整个处置单元顶部)，覆土层9底部外围设置集水渠6，导流槽10向下连接集水渠6，集水渠6连接排水渠8，集水渠6与排水渠8之间设置格栅7。覆土层9上种植固水植被，如草本植物11和藤本植物12。
[0127]
不同污染风险区对应不同的处置单元，参见图1，超高污染风险区对应i号处置单元，即超高污染风险区位于所有处置单元居中位置。高污染中风险区、高污染高风险区、中污染中风险区、中污染高风险区分别对应g、h、d、e处置单元，即填埋位置紧邻超高风险污染区。高污染低风险区、中污染低风险区、低污染低风险区、低污染中风险区、分别对应f、c、a、b处置单元，即填埋位置靠近外围，镶嵌于四周。
[0128]
对于超高污染风险区中的底泥，如图1中的i处置单元。其包裹层参见图2中间的
①
处置单元，由外至内包括防渗层13、保护层5、混凝土固化层4、石灰固化层3和稳定层2，形成对底泥1的包裹。采用混凝土+石灰+生物炭的三层复配包裹组合，混凝土固化层4采用混凝土，石灰固化层3采用石灰，稳定层2采用生物炭，底泥1包裹在稳定层2内。
[0129]
对于高污染中风险区、高污染高风险区、中污染中风险区、中污染高风险区中的底泥，如图1中的g、h、d、e号处置单元，其包裹层参见图2左侧的
②
处置单元，包括防渗层13、保护层5、混凝土固化层4和稳定层2，混凝土固化层4和稳定层2形成对底泥1的包裹。采用混凝土+生物炭的两层复配包裹组合，稳定层2采用生物炭，底泥1包裹在稳定层2内。
[0130]
对于高污染低风险区、中污染低风险区、低污染低风险区以及低污染中风险区的底泥，如图1中的f、c、a、b号处置单元。其包裹层参见图2右侧的
③
号处置单元，包括防渗层13、保护层5和混凝土固化层4，底泥1包裹在混凝土固化层4内。
[0131]
覆土层7以及覆土层7上的固水植物用于缓解少部分雨水及雨水渗滤液，导流网格15持续将雨水及雨水渗滤液导入构建在覆土层7上的导流槽10，导流槽10收集表面径流雨水以及导流网格15收纳的下渗雨水。导流槽10将收纳的雨水流入集水渠6，集水渠6汇集雨
水，再通过格栅7拦截浮渣后排入排水渠8，排水渠8排走雨水。格栅7用于防止排水渠堵塞。导流网格15和导流槽10能拦截大部分雨水，但仍存在极少部分雨水渗滤液渗透覆土层7，进而向下渗向固化体，故在处置单元最外层设防渗层13，用于防止极少部分的渗滤液渗入周围土壤，防渗层13内侧紧邻保护层5，保护层5用于防止四周动植物破坏下层，保护防渗层13不受破坏。固化层采用混凝土和石灰的双层固化组合模式或者是单层混凝土固化模式，该分层包裹的固化强度高，固化剂使用量少。稳定层2的材料采用生物炭，稳定层2同样具有固化底泥1中重金属的作用，还能去除大量有机污染物，同时表层生物炭能够有效减少有机污染物对外层固化剂吸附点位的竞争，以保证重金属固化剂对重金属吸附时发挥更优作用。
[0132]
在疏浚河道周边场地选址规划，合理选择底泥包裹场地，并划分为多个处置单元，图1仅显示部分处置单元，图2为处置单元剖面图。具体处置单元数量及大小设置根据填埋场地和疏浚底泥量的实际情况而定，挖掘的长度和宽度依据治理底泥的总量及污染分级区划确定，深度依据基岩及所在地地质条件而定。同时，依据底泥污染风险等级以及底泥处置方式，综合考虑处置污染底泥体积、重金属综合污染指数(p
综
)、重金属综合风险指数(q
综
)、固化剂厚度系数(固化剂厚度约为0.01-0.1m之间，根据处置单元体积确定，厚度系数一般为0.01-0.02m/m3)、稳定剂用量根据所采用稳定钝化材料及处置底泥体积来确定，稳定剂占比一般为0.5-3.5％；建立处置单元各包裹层级厚度基准公式。
[0133]
固化层的厚度＝处置单元体积(基坑14体积)
×
固化厚度系数
×
p
综
×q综
。
[0134]
稳定层的厚度＝处置单元体积(基坑14体积)
×
稳定厚度系数
×
p
综
×q综
。这里的稳定厚度系数按稳定剂占比0.5-3.5％确定。
[0135]
以下给出具体实施例。
[0136]
以某河流污染底泥为例，基于场地规划，集约化用地，考虑施工成本，本发明建议处置单元体积大小为5～15m3，因填埋场地矿坑的实际地质原因，挖掘深度限制在1～1.6m。
[0137]
对于高污染低风险区f、中污染低风险区c、低污染低风险区a、低污染中风险区b，其挖掘处置单元体积大小为：v＝a
×b×
h＝3
×3×
(1.3～1.6)m3。其中，底泥体积取14.4m3，固化剂厚度系数以0.011m/m3计，结合以上污染底泥综合污染指数及施工因素，得出：
[0138]
低污染低风险区a：固化层厚度＝14.4
×
0.011
×
2.35
×
0.13≈0.05m。
[0139]
低污染中风险区b：固化层厚度＝14.4
×
0.011
×
2.72
×
0.21≈0.09m。
[0140]
中污染低风险区c：固化层厚度＝14.4
×
0.011
×
3.26
×
0.14≈0.07m。
[0141]
高污染低风险区f：固化层厚度＝14.4
×
0.011
×
5.57
×
0.11≈0.10m。
[0142]
对于高污染中风险区g、高污染高风险区h、中污染中风险区d、中污染高风险区e，其挖掘处置单元体积大小为：v＝a
×b×
h＝(2～2.5)
×
(2～2.5)
×
(1～1.2)m3。其中，底泥体积取7.5m3，固化剂厚度系数以0.011m/m3计，稳定厚度系数以0.013m/m3计，得出：
[0143]
高污染中风险区g：固化层厚度＝7.5
×
0.011
×
5.84
×
0.26≈0.12m；
[0144]
稳定层厚度＝7.5
×
0.013
×
5.84
×
0.26≈0.15m。
[0145]
高污染高风险区h：固化层厚度＝7.5
×
0.011
×
6.01
×
0.33≈0.16m；
[0146]
稳定层厚度＝7.5
×
0.013
×
6.01
×
0.33≈0.19m。
[0147]
中污染中风险区d：固化层厚度＝7.5
×
0.011
×
3.89
×
0.27≈0.09m；
[0148]
稳定层厚度＝7.5
×
0.013
×
3.89
×
0.27≈0.10m。
[0149]
中污染高风险区e：固化层厚度＝7.5
×
0.011
×
4.33
×
0.34≈0.12m；
[0150]
稳定层厚度＝7.5
×
0.013
×
4.33
×
0.34≈0.14m。
[0151]
对于超高污染风险区i，其挖掘处置单元体积大小为：v＝a
×b×
h＝2
×2×
(1～1.2)m3，其中，底泥体积取4.8m3，固化剂厚度系数以0.011m/m3计，稳定厚度系数以0.013m/m3计，得出：
[0152]
超高污染风险区i：固化层厚度＝4.8
×
0.011
×
6.64
×
0.49≈0.17m；
[0153]
稳定层厚度＝4.8
×
0.013
×
6.64
×
0.49≈0.20m。
[0154]
将挖掘的处置单元内壁底部和四周修理平整、夯实，基坑内壁垂直深度2.5cm内不得有树根、瓦砾、石子、砼颗粒等尖棱杂物，同时将挖出的杂土归置，用作后期覆土层9使用。铺设防渗层13，防渗层13材质采用hdpe土工膜，铺设土工膜时，应从底部向高位延伸，应留有1.2％～1.6％的余幅以备局部下沉拉伸。相邻两幅的纵向接头不应在一条水平线上，应相互错开0.3m以上。纵向接头应距离坑脚、弯脚处0.7m以上，应设在平面上，且先坑壁后坑底。保护层5采用粘土为材料，施工前按设计要求支设好模具；一个模具的粘土应连续投加，先坑底后坑壁，边填料边振捣，不留施工缝，振捣宜采用铁辊滚压或人工拍实，以免防渗层被破坏，拍实后随即用刮尺刮平，确保紧实、平整。确保保护层能够有效防止四周植物根系以及穴居动物破坏下层，保护防渗层不受干燥收缩、冻结解冻的破坏，防止防渗层13堵塞。
[0155]
分别采用两种材料作为固化剂的石灰固化层3和混凝土固化层4，同样搭设模具，一个模具内的水泥和石灰应连续浇筑，振捣宜采用铁辊滚压或人工拍实，以免保护层被破坏。拍实后随即用刮尺按排水坡度刮平，初凝前用木抹子提浆抹平，初凝后及时取出木模具，终凝前用铁抹子压光。固化层针对不同重金属污染程度底泥采用的固化剂、厚度均不同。
[0156]
稳定层2采用生物炭作为稳定剂。将河道内芦苇秸秆回收资源化利用，经过自然风干后剪成小段，然后用纯净水反复清洗去除灰分等杂质，清洗烘干至恒重，用粉碎机粉碎后置于反应釜中，水热碳化，经水洗烘干后，添加至稳定层区域内，搅拌混匀即可。
[0157]
将河道底泥挖掘并检测分析后分级区划埋入对应的处置单元，埋入底泥时边振捣边填埋，保证底泥紧实无空隙。埋入底泥后按照相对应污染区加盖相应稳定剂和固化剂。在填埋封盖完后的整个处置单元顶部统一加盖一层厚度约为30-80公分的覆土9，加盖覆土时，合理填埋导流网格15，且预留导流槽10，覆土坡度不小于15％，并在覆土上栽种固水植物。加盖覆土完成后，采用混凝土浇筑导流槽10，用于雨水导流。导流槽10导入坡底集水渠6，集水渠6导入排水渠8，再经排水渠8排走雨水。集水渠6、排水渠8均用混凝土浇筑。

技术特征：
1.一种河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，其特征是，包括以下步骤：(1)风险划分；将底泥中重金属赋存形态中的金属可交换态、碳酸盐结合态以及铁锰氧化物结合态定为有效态；根据底泥中重金属含量和所在区域底泥环境背景值，得出重金属的综合污染指数p
综
，根据得到的p
综
的数值划分区域污染等级；根据底泥中重金属有效态含量和重金属含量，得出重金属的综合风险指数q
综
，根据得到的q
综
的数值划分区域风险等级；根据区域污染等级和区域风险等级划分污染风险区；所述重金属是指镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍和锌；(2)对不同污染风险区的底泥的处置；根据步骤(1)划分的污染风险区，设置不同处置单元，每个处置单元对应包裹住一个污染风险区中的底泥。2.根据权利要求1所述的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，其特征是，所述步骤(1)中划分区域污染等级的过程是：根据以下公式计算重金属的综合污染指数p
综
：其中：p
i
为某一重金属的相对污染指数；c
i
为底泥中某一重金属的含量；s
i
为重金属所在治理区域的底泥环境背景值，根据底泥ph具体取值为：为重金属所在治理区域的底泥环境背景值，根据底泥ph具体取值为：其中：p
综
表示重金属的综合污染指数；表示所有重金属相对污染指数p
i
的平均值；
p
imax
则表示所有重金属相对污染指数p
i
中的最大值；根据得到的p
综
数值划分污染等级：2＜p
综
≤3，属于低污染；3＜p
综
≤5，属于中污染；p
综
＞5，属于高污染。3.根据权利要求1所述的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，其特征是，所述步骤(1)中划分区域风险等级的过程是：根据以下公式计算重金属的综合风险指数q
综
：其中：q
i
为某一重金属的有效态占比；c
i-ea
为某一重金属的有效态含量；c
i
为底泥中某一重金属的含量；其中：q
综
表示重金属的综合风险指数；表示所有重金属的有效态占比q
i
的平均值；q
imax
表示所有重金属有效态占比的最大值。根据得到的q
综
数值划分风险等级：0.1＜q
综
≤0.2，属于低风险；0.2＜q
综
≤0.3，属于中风险；0.3＜q
综
≤0.4，属于高风险；q
综
＞0.4，属于超高风险。4.根据权利要求1所述的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，其特征是，所述步骤(1)中根据区域污染等级和区域风险等级划分污染风险区，是划分为以下九个污染风险区：低污染且低风险为低污染低风险区；低污染且中风险为低污染中风险区；中污染且低风险为中污染低风险区；中污染且中风险为中污染中风险区；中污染且高风险为中污染高风险区；高污染且低风险为高污染低风险区；高污染且中风险为高污染中风险区；高污染且高风险为高污染高风险区；高污染且超高风险为超高污染风险区。5.根据权利要求1所述的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，其特征是，所述步骤(2)中处置单元按照对应处置的污染风险区进行排布，污染风险区由高到低所对应的处置单元由内至外设置，越高污染风险区的处置单元越在中央。6.根据权利要求1所述的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，其特征是，所述
步骤(2)中污染风险区中的底泥包裹按以下原则进行：
①
对于污染风险区中超高污染风险区中的底泥，由外至内包裹在混凝土固化层、石灰固化层和生物炭稳定层内，形成对底泥的三层包裹；
②
对于污染风险区中高污染中风险区、高污染高风险区、中污染中风险区以及中污染高风险区的底泥，由外至内包裹在混凝土固化层和生物炭稳定层内，形成对底泥的两层包裹；
③
对于污染风险区中高污染低风险区、中污染低风险区、低污染低风险区和低污染中风险区的底泥，包裹在混凝土固化层内。7.根据权利要求1所述的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，其特征是，所述步骤(2)中的处置单元，包括基坑和包裹层，包裹层设置在基坑内，包裹层由外向内依次设置有防渗层、保护层和固化层。8.根据权利要求7所述的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，其特征是，所述包裹层还含有稳定层，稳定层在固化层内侧。9.根据权利要求7所述的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，其特征是，所述固化层是石灰固化层、混凝土固化层或者同时具有石灰固化层和混凝土固化层。10.根据权利要求7所述的河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，其特征是，所述基坑顶部设置覆土层，覆土层上修筑向下的导流槽，覆土层上敷设与导流槽连接的导流网格，覆土层底部外围设置集水渠，导流槽向下连接集水渠，集水渠连接排水渠。

技术总结
一种河道底泥重金属复合污染分类包裹处置方法，包括以下步骤：(1)根据底泥中重金属的综合污染指数P


技术研发人员：张志斌 郑萌昕 张旭 张彦浩 马军 方红卫 薛维纳 夏四清 时延锋 李卓然 陈付爱 张馨蕊 周文璐
受保护的技术使用者：山东建筑大学
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/9/6