[发明专利]一种优化固相稳定化材料与污染土壤均混次数方法

说明书

本发明属于重金属污染土壤稳定化修复领域，具体涉及一种优化固相稳定化材料与污染土壤均混次数方法，以固相稳定化材料与污染土壤中特定元素作为检测指标；通过不同均混次数后的检测指标的含量，构建固相稳定化材料与污染土壤均混程度度量模型；以均混程度和能耗构建单位能耗均混程度模型，进而得到不同均混次数的单位能耗均混程度；单位能耗均混程度最大值对应的均混次数，即为污染土壤均混稳定化处理的优化均混次数。本发明针对重金属污染土壤稳定化修复，从均混过程中固相稳定化材料和重金属两者在土壤中的异质性考虑，构建基于双变量变异系数的均混程度度量模型，兼顾均混次数与能耗的关系，优化固相稳定化材料与污染土壤均混次数。

技术领域

本发明属于重金属污染土壤稳定化修复领域，具体涉及一种优化固相稳定化材料与污染土壤均混次数方法。

背景技术

重金属是一种典型的有毒有害污染物，由于其在土壤中的累积性、稳定性、持久性，将会产生一系列生态环境问题。近年来，土壤重金属污染越来越被世界各国所重视，由于稳定化具有原理简单、操作方便等优点，在实际修复工程中应用广泛。2020年EPA发布的第十六版《Superfund Remedy Report》统计得到，1982年到2017年之间的2633个污染场地修复项目中，有478个场地修复使用了稳定化技术。此外，在实际工程中，由于经济成本和工期安排等因数制约，确定重金属污染土壤稳定化修复的均混次数。并未考虑稳定化材料与污染土壤的均混程度。因此，度量稳定化材料与污染土壤的均混程度，是优化固相稳定化材料与污染土壤均混次数的前提与基础。

对于固相稳定化材料(掺混物料)和重金属污染土壤(被掺混物料)而言，固相物料掺混后均混程度评价方法有很多。此类型技术的研发思路是(1)假设掺混和被掺混固相物料不同，且两者自身不存在异质性(202210668363.7)；(2)检测掺混固相物料的特定组分，检测通常选择的是快速检测(202111463989.6)；(3)计算检测组分的变异系数，通过变异系数大小来判定物料之间的均混程度(202210926447.6)。

但是，该类技术不适用于固相稳定化材料污染土壤与均混程度的度量。这是由于(1)污染土壤稳定化修复中，固相稳定化材料(掺混物料)与污染土壤(被掺混物料)的均混目的，是为了保证土壤中重金属与稳定化材料的充分接触与反应；(2)但是，污染土壤(被掺混物料)中重金属本身存在较大的异质性，因此，只检测分析稳定化材料(掺混物料)的变异系数，不能满足稳定化的要求；(3)变异系数的范围为非负有理数，无法统一度量不同物料混合的均混程度，不便于实际工程中对固相稳定化材料与污染土壤均混程度的度量。

此外，随着固相稳定化材料与污染土壤的均混次数增加，两者混合呈现更为均匀的程度，但是，随着均匀次数的增加，能耗或费用也相应的增加。混合均匀度和能耗之间的关系，不能简单判断。如何兼顾均混程度和能耗，是优化固相稳定化材料与污染土壤的均混次数的关键。综上所述，需要建立一种基于均混程度度量的均混次数优化方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种优化固相稳定化材料与污染土壤均混次数方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案：

一种优化固相稳定化材料与污染土壤均混次数方法，

(1)以固相稳定化材料与污染土壤中特定元素作为检测指标；

(2)通过不同均混次数后的上述检测指标的含量，构建固相稳定化材料与污染土壤均混程度度量模型；

(3)以通过步骤(2)获得的均混程度和能耗构建单位能耗均混程度模型，进而得到不同均混次数的单位能耗均混程度；

(4)单位能耗均混程度最大值对应的均混次数，即为污染土壤均混稳定化处理的优化均混次数。