[发明专利]一种污染场地风险管控阻隔材料及其应用

说明书

本发明公开了一种污染场地风险管控阻隔材料及其应用，所述阻隔材料由以下质量百分数组分混合而成：10‑30％硫酸盐还原菌菌剂，10‑25％虾蟹壳制剂，45‑80％无机材料混合物。其能够在污染地层中形成低渗透性的阻隔屏障，进而高效阻隔地下水污染物迁移，实现对污染地块的有效风险管控，同时阻隔材料应用便捷，原材料来源广泛，绿色低碳。

技术领域

本发明涉及环境治理技术领域，特别是，涉及一种污染场地风险管控阻隔材料及其应用。

背景技术

隔离墙技术常被用于临时或长期阻滞以下类型的污染物扩散：1、有毒有害废弃物处置不当或污染物泄露所导致的土水污染；2、大型废弃物填埋场，如垃圾填埋场和矿山尾矿库等渗滤液渗漏所造成的土水环境污染。隔离墙技术的工作原理是利用低渗透性的墙体对污染物或受污染土水进行封装，防止污染物向周围环境扩散。

水泥和钠基膨润土是国内外目前最为常用的两种阻隔材料。其中水泥生产和使用成本较低，但其加入土壤中形成的阻隔屏障碱性较高，对周边环境有明显毒害作用；同时地下水中有机污染物和重金属能够严重阻碍水泥水化反应进行，显著削弱水泥系阻隔材料形成的阻隔墙体的整体防渗效果，因此将水泥系阻隔材料应用于污染场地地下水尤其是高浓度污染地下水的阻隔管控，其防渗效果往往无法满足要求；此外水泥生产过程中大量排放二氧化碳、氮氧化物等污染物，在当前大气污染管控要求日益严格背景下，其应用必将受到越来越多的限制。相较于水泥系阻隔材料，钠基膨润土防渗能力强、施工方便、对周边环境影响小，碳排放低，环境友好。但我国钠基膨润土储量极少，天然膨润土以防渗性能较差的钙基膨润土为主，工程上需要对钙基膨润土进行钠化改性，以制得防渗性能较高的人工钠化膨润土；而工程实践中采用人工钠化膨润土或者进口的天然钠基膨润土造价往往较高；同时膨润土系材料主要通过对土颗粒孔隙的填充来实现对污染物的阻隔，其形成的阻隔墙体强度低，力学性能较差，当阻隔屏障上部需要承受荷载时，易发生变形、破损。因此，能否开发一种在有效降低阻隔屏障渗透系数的同时，还能明显改善阻隔墙体力学性能，进而高效解决传统水泥和膨润土系阻隔材料的各种弊端的环境友好型阻隔材料，是本领域一个亟需解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种污染场地风险管控阻隔材料及应用，能够在污染地层中形成低渗透性的阻隔屏障，进而高效阻隔地下水污染物迁移，实现对污染地块的有效风险管控，同时阻隔材料制备方法简易，应用便捷，原材料来源广泛，绿色低碳。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种污染场地风险管控阻隔材料，由以下质量百分数组分混合而成：

硫酸盐还原菌菌剂 10-30％；

虾蟹壳制剂 10-25％；

无机材料混合物 45-80％。

优选的，所述硫酸盐还原菌菌剂由以下步骤制成：

S101.将秸秆、树叶或植物种壳洗去表面的杂质并烘干，厌氧环境下炭化处理，再将炭化后的材料粉碎过筛，制备得到灭菌的生物炭纤维材料；

S102.将舍有氮源和碳源的液体营养液与灭菌的生物炭纤维材料混合均匀，并将得到的混合液调节pH值至8-10，再进行高压蒸汽灭菌，得到灭菌的优化培养液；

S103.将硫酸盐还原菌接种至灭菌的优化培养液中，振荡培养18-36h后过滤，制备得到硫酸盐还原菌菌泥；

S104.将硫酸盐还原菌菌泥进行冷冻干燥，使其含水量小于5％，再研磨过筛，即得所述硫酸盐还原菌菌剂。

优选的，所述的虾蟹壳制剂通过以下步骤制成：

S201.将虾蟹壳洗去表面的杂质后进行高压蒸汽灭菌；

S202.将灭菌后的虾蟹壳在常温下干燥脱水，使其含水量低于8％；