基于室內(nèi)試驗(yàn)判斷重金屬污染土污染程度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于室內(nèi)試驗(yàn)判斷重金屬污染 土污染程度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)土地污染問題日益嚴(yán)重，特別是隨著近年來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和城市化進(jìn)程的 加快，大量工業(yè)企業(yè)搬迀后遺留了許多可能對(duì)人身健康造成危害的污染場(chǎng)地，若再次開發(fā) 利用，就需要對(duì)這些場(chǎng)地進(jìn)行必要的調(diào)查或修復(fù)。修復(fù)工作開展之前，判定重金屬污染土的 污染程度顯得尤為重要，既關(guān)系到現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全防護(hù)等級(jí)，也是修復(fù)方法選擇的重 要參考因素。
[0003] 近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)重金屬污染土壤的電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究，這些 研究指出，由于重金屬污染物的存在，使得土壤的導(dǎo)電性能增強(qiáng)，污染土壤呈現(xiàn)出低阻特 性，這一結(jié)論為采用電阻率法進(jìn)行重金屬污染場(chǎng)地探測(cè)提供了理論依據(jù)。
[0004] 國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)如何判別重金屬污染土做了很多的基礎(chǔ)性工作，通過室內(nèi)模擬 試驗(yàn)、土電阻率模型研究和相關(guān)化學(xué)分析，積累了寶貴的理論成果，為電阻率法探測(cè)提供了 技術(shù)保障?，F(xiàn)有的一些電阻率法對(duì)于判斷土是否污染有一定研究，但是如何應(yīng)用電阻率定 量化判別重金屬污染土污染程度尚沒有成熟體系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于室內(nèi)試驗(yàn)判斷重金 屬污染土污染程度的方法，該方法通過利用污染土樣的電阻率變化率來判斷污染土樣的污 染程度。
[0006] 本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成： 一種基于室內(nèi)試驗(yàn)判斷重金屬污染土污染程度的方法，其特征在于，所述方法包括下 列步驟：（1)取場(chǎng)地內(nèi)未污染土樣及污染土樣，并分別測(cè)試各土樣的電阻率；（2)計(jì)算污染 土樣相對(duì)于未污染土樣的電阻率變化率；（3)基于污染土樣的電阻率變化率，通過重金屬 超標(biāo)倍數(shù)與電阻率變化率之間的關(guān)系曲線，確定其重金屬超標(biāo)倍數(shù)；（4)所得出的污染土 樣重金屬超標(biāo)倍數(shù)依據(jù)土壤污染指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，判斷污染土樣的污染程度。
[0007] 步驟（2)中計(jì)算污染土樣相對(duì)于未污染土樣的電阻率變化率的方法為： Pt ~ KPi ~ Pn) ^ A 其中，Pc為污染土樣相對(duì)于未污染土樣的電阻率變化率；編為污染土樣電阻率，單位為 Ωηι;Α)為未污染土樣電阻率，單位為Ωηι。
[0008] 步驟（3)中重金屬超標(biāo)倍數(shù)同電阻率變化率之間的關(guān)系曲線的獲取方法為：分別 配制相同條件下的未污染土樣以及不同重金屬濃度的污染土樣，并分別測(cè)試各土樣的電阻 率；分別計(jì)算各污染土樣相對(duì)于未污染土樣的電阻率變化率；以重金屬超標(biāo)倍數(shù)與電阻率 變化率分別為坐標(biāo)軸，描點(diǎn)作圖建立土樣的重金屬超標(biāo)倍數(shù)同電阻率變化率之間的關(guān)系曲 線。
[0009] 步驟（4)中在判斷污染土樣的污染程度時(shí)，污染土樣內(nèi)為單一重金屬污染時(shí)依據(jù) 土壤單項(xiàng)污染指數(shù)Pi評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括如下步驟：將污染土樣的重金屬超標(biāo)倍數(shù)加 1獲得土壤單項(xiàng)污染指數(shù)Pi，若Pi < 1則為非污染等級(jí)；若I < Pi < 2則為輕度污染等 級(jí)；若2 < Pi < 3則為中度污染等級(jí)；若Pi > 3. 0則為重度污染等級(jí)。
[0010] 步驟（4)中在判斷污染土樣的污染程度時(shí)，污染土樣內(nèi)為復(fù)合重金屬污染時(shí)依據(jù) 土壤綜合污染指數(shù)Pn評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括如下步驟：將污染土樣的重金屬超標(biāo)倍數(shù)加 1獲得土壤單項(xiàng)污染指數(shù)Pn，若PN< I. 〇則為非污染等級(jí)；若1. 〇 < P N彡2. 0則為輕度污 染等級(jí)；若2. 0 < PN< 3. 0則為中度污染等級(jí)；若P N> 3. 0則為重度污染等級(jí)。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，實(shí)現(xiàn)了定量化判斷重金屬污染土的污染程度，可根據(jù)電阻率變 化率的數(shù)值范圍判斷污染程度，該方法排除了如含水率，孔隙比，溫度等因素對(duì)土電阻率測(cè) 試的影響，使其判斷更準(zhǔn)確、適用，有利于重金屬污染場(chǎng)地的快速診斷，為后續(xù)調(diào)查、治理提 供依據(jù)，大大節(jié)省了時(shí)間和成本。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明中室內(nèi)配制的不同重金屬濃度的污染土樣圖表； 圖2為本發(fā)明中室內(nèi)配制的不同類別土電阻率變化率與Cu2+濃度超標(biāo)倍數(shù)關(guān)系圖； 圖3為本發(fā)明中室內(nèi)配制的不同類別土電阻率變化率與Zn2+濃度超標(biāo)倍數(shù)關(guān)系圖； 圖4為本發(fā)明中污染場(chǎng)地所取土樣的電阻率測(cè)試結(jié)果圖表； 圖5為本發(fā)明中土壤單項(xiàng)污染指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表； 圖6為本發(fā)明中土壤綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以 便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解： 實(shí)施例：如圖1-6所示，本實(shí)施例具體涉及一種基于室內(nèi)試驗(yàn)判斷重金屬污染土污染 程度的方法，具體包括如下步驟： (1)通過室內(nèi)試驗(yàn)獲得重金屬超標(biāo)倍數(shù)同電阻率變化率之間的關(guān)系曲線： a. 取淺層未污染土，選取粉質(zhì)粘土、粉砂、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粘土，對(duì)土樣進(jìn)行 烘干、磨碎、篩分后備用； b. 人工配置在相同條件（同一含水率、同一密度、同一溫度）下的未污染土樣和兩種受 不同重金屬污染的土樣，其中，兩種受不同重金屬污染的土樣分別選取為Cu2+和Zn2+，配置 不同濃度梯度的土樣，按照超過土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的超標(biāo)倍數(shù)控制，即，未污染背 景濃度、標(biāo)準(zhǔn)值濃度、超標(biāo)1倍、超標(biāo)10倍、超標(biāo)50倍，參見如圖1所示；需要說明的是，參 考《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995)，受Cu2+污染的土樣的標(biāo)準(zhǔn)值濃度為400mg/kg，受 Zn2+污染的土樣的標(biāo)準(zhǔn)值濃度為500mg/kg ; 具體配置方法為，本次室內(nèi)實(shí)驗(yàn)用氯化銅和氯化鋅配置不同Cu2+和Zn2+濃度（Cu2+污染 組為，0、400mg/kg、800mg/kg、4400mg/kg、20400mg/kg ;Zn2+污染組為，0、500 mg/kg、1000 mg/ kg、5500mg/kg、25500mg/kg)的污染土，參見如圖1所示，含水率均為30%，按照設(shè)定的濃度 梯度準(zhǔn)確稱量污染物試劑，分別放入小燒杯中，加水溶解，注意加水的量應(yīng)按照一定的含水 率加入，此實(shí)驗(yàn)中按照150g加入，即含水率均配制為30% ;將配制好的溶液分別倒入土樣 中，攪拌均勻，使土體呈流體狀，使污染成分充分均勻的攪拌在土中