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图一:应用AquaGate复合材料进行原位覆盖
图二:应用ReactiveCoreMat进行活性原位覆盖
图三:应用Marinemattress进行覆盖层施工
现实中,许多情况会降低传统覆盖层的修复效果,以下列举了一些情况。其中,当覆盖材料中含有类似于沙子的惰性材料时,修复效果降低的尤为明显。
当污染物不易被吸附,具有较高的迁移率时
当地下水的上升流或是潮泵效应造成间隙水内污染物迁移率的增加时
当污染物中存在易迁移的非水相液体时
当水体中一定速度的气泡扩散造成大量污染物迁移时
当污染物中存在高浓度的有毒物质时
当上述情况存在时,传统底泥原位覆盖技术中是不可行的,此时,改良原位覆盖技术可以更好的保护水体并且更少的影响水体本身。改良原位覆盖技术使用会与覆盖层或污染物反应的特殊材料,以改善污染物性质。这种使用其他材料以降低覆盖层厚度或增强覆盖层保护效果的方式,也经常被称为“活性”原位覆盖技术。
活性原位覆盖技术已经相对成熟,通过吸附以控制污染物渗透性或阻碍污染物迁移的修复效果,也已被业内认可。许多材料都可以在活性原位修复技术中使用。以下罗列了一些相对重要的改良材料以及材料性质的相关信息。
活性炭:可以有效地吸附底泥中的有机物。由于活性炭材料的浮力接近于中性,在底泥污染区域上覆盖活性炭的操作比较困难。而使用ReactiveCoreMat,AquaGate和SediMite可有效实现薄层覆盖。其中AquaGate可应用于粉末活性炭的投放。
磷灰石:一种可用于吸附土壤和底泥中的金属的天然矿物,可以通过动物骨头和骨类化石(如鱼骨)制成。磷灰石由不同形态的磷酸钙和多种常见的阴离子组成,如氟离子,氯离子,氢氧根,有时也包括碳酸根。这类矿物通过离子交换(矿物中的钙离子和底泥中的金属离子)或形成铅磷灰石沉淀(羟基磷灰石解离并沉淀底泥中的铅离子)来捕获底泥中的金属离子。
亲有机粘土:通过在粘土(如膨润土)表面掺杂阳离子表面活性剂制成。在覆盖层中使用这类粘土能形成一层疏水的,可吸附非极性有机物的吸附层。这种吸附层对非水相液体的控制非常有效。
低渗透性黏土:能有效地将地下水上升流导流至底泥污染区域之外,但在水下安装相对困难。膨润土防水毯,例如BentoniteCL,是一种将膨润土包裹在防护垫中的技术。这种防护垫可用作低渗透性覆盖层,并且已经在一些底泥修复项目中得到了应用。目前市面上已经有能够直接将粘土放置在水体中的产品。AquaBlok是其中一种有效的底泥覆盖材料。这种材料是由聚合体中心(砂砾)与膨润土和矿物聚合物外壳,构成的覆盖材料。与底泥污染区域极少混合,渗透率约为10-9cm/sec。
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