工業(yè)遺址污染場(chǎng)地重金屬污染防治和修復(fù)研究

陳功龍

【中圖分類(lèi)號(hào)】X53 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2018）34-0017-01

一、選題背景

原長(zhǎng)紅機(jī)械廠(chǎng)總裝車(chē)間工業(yè)場(chǎng)地廢棄多年，期間曾有濕法冶煉企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)，現(xiàn)已經(jīng)關(guān)停廢棄，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘了解，場(chǎng)地內(nèi)堆放有冶煉工業(yè)裝置和冶煉廢渣，由于場(chǎng)地缺乏科學(xué)的管理及妥善的污染防治設(shè)施，加之土壤已經(jīng)受到嚴(yán)重污染且沒(méi)有任何滲漏液處置措施，對(duì)周邊環(huán)境帶來(lái)安全隱患和污染風(fēng)險(xiǎn)。銅鼓縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示，場(chǎng)地附近長(zhǎng)紅小溪受場(chǎng)地淋溶水（滲濾水）的污染，呈現(xiàn)出鎘超標(biāo)現(xiàn)象。

二、研究意義

環(huán)境治理工程是環(huán)保工程，其治理本身是以防止和減輕正在或可能發(fā)生的環(huán)境隱患為目的。通過(guò)對(duì)該場(chǎng)地污染土壤及污泥沉積物的治理，能夠基本消除污染物對(duì)人民的生活健康的風(fēng)險(xiǎn)，消除對(duì)臨近小溪河水的影響。通過(guò)環(huán)境治理恢復(fù)工程，可以促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步，提高土地利用率，使環(huán)境和經(jīng)濟(jì)走上良性循環(huán)的道路，消除當(dāng)?shù)厝罕姾偷胤秸推髽I(yè)的矛盾，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定起到積極作用，體現(xiàn)黨和政府“以人為本、構(gòu)建和諧社會(huì)”的思想。

三、研究技術(shù)路線(xiàn)

1.本項(xiàng)目采用原地異位處理的修復(fù)模式，將受污染土壤挖掘清理后，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)送到指定的修復(fù)區(qū)域進(jìn)行存放、修復(fù)，修復(fù)的方式為穩(wěn)定化，并盡可能在場(chǎng)地內(nèi)資源化利用。

2.修復(fù)范圍確定。

依據(jù)場(chǎng)區(qū)控制樁和污染治理范圍圖，確定修復(fù)范圍，測(cè)量放線(xiàn)，劃定修復(fù)分區(qū)范圍。

3.場(chǎng)地平整及廢棄物處理。

對(duì)原有廢棄建筑物拆除，遺留廢棄物鑒定為危廢的送至危廢填埋場(chǎng)處理，鑒定為普通垃圾的送至生活垃圾填埋場(chǎng)處理。

4.異位穩(wěn)定化處理。

4.1 土壤挖掘。

利用專(zhuān)業(yè)的挖掘機(jī)對(duì)土壤進(jìn)行挖掘，并運(yùn)至穩(wěn)定化場(chǎng)地。污染土壤挖掘量估計(jì)約1370m3。

污染土壤清理完成后，需對(duì)清理結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收時(shí)應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范要求，在挖掘基坑坑底及側(cè)壁采集一定數(shù)量的土壤樣品，檢測(cè)其關(guān)注污染物含量是否達(dá)到清理目標(biāo)要求。

4.2 穩(wěn)定化處理場(chǎng)地。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，利用現(xiàn)場(chǎng)保存較好的廢棄車(chē)間作為處置車(chē)間。穩(wěn)定化處理場(chǎng)地安設(shè)材料倉(cāng)庫(kù)、土壤暫存區(qū)和穩(wěn)定化作業(yè)區(qū)等。

污染土壤暫存區(qū)主要用于堆放清挖后的污染土壤，以及用于穩(wěn)定化后的土壤的養(yǎng)護(hù)，穩(wěn)定化作業(yè)區(qū)用于污染土壤的篩分破碎及藥劑投加和混合，為避免污染物的滲漏造成二次污染，均需對(duì)底部進(jìn)行防滲處理。暫存區(qū)四周設(shè)置擋水圍堰。

4.3 穩(wěn)定化處理。

4.3.1 穩(wěn)定化處理程序。

土壤穩(wěn)定化處理程序如下：

污染土壤挖出后在暫存區(qū)進(jìn)行暫存，根據(jù)土壤的理化特征和污染特征，將定量的穩(wěn)定劑與土壤混合進(jìn)行穩(wěn)定化處理，混合后的土壤放置在待轉(zhuǎn)區(qū)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，達(dá)到規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，對(duì)穩(wěn)定效果進(jìn)行評(píng)估。

污染土壤挖出后在暫存區(qū)進(jìn)行暫存，根據(jù)土壤的理化特征和污染特征，將定量的穩(wěn)定劑與土壤混合進(jìn)行穩(wěn)定化處理，混合后的土壤放置在待轉(zhuǎn)區(qū)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，達(dá)到規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，對(duì)穩(wěn)定效果進(jìn)行評(píng)估。

4.3.2 穩(wěn)定劑選擇。

現(xiàn)場(chǎng)土壤中的有害物質(zhì)主要為鎘，本場(chǎng)地中鎘存在不同程度的超標(biāo)情況，超標(biāo)區(qū)域幾乎遍布整個(gè)場(chǎng)地。

針對(duì)鎘污染，擬選用專(zhuān)門(mén)針對(duì)重金屬修復(fù)的特效修復(fù)藥劑穩(wěn)定劑，藥劑對(duì)多種重金屬均能起到固化穩(wěn)定化的作用，并通過(guò)小試及工程案例得到證明。并且藥劑需經(jīng)過(guò)省級(jí)疾控中心檢驗(yàn)，為無(wú)毒產(chǎn)品；藥劑主要通過(guò)以下反應(yīng)原理降低污染物的毒性、生物有效性和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

（1）pH控制技術(shù)：固定穩(wěn)定藥劑自身具有強(qiáng)pH緩沖能力，可將土壤的pH值調(diào)整并維持在大部分重金屬陽(yáng)離子最小溶解度的pH范圍內(nèi)。

（2）沉淀與共沉淀技術(shù)：固定穩(wěn)定藥劑的組分可有效捕捉自由態(tài)的重金屬離子（通常為二價(jià)重金屬離子），并通過(guò)分子間的強(qiáng)化學(xué)結(jié)合力，與單一重金屬或復(fù)合重金屬形成最穩(wěn)定的沉淀物。

（3）吸附晶化包封技術(shù)：固定穩(wěn)定藥劑具有高空隙結(jié)構(gòu)，可以將沉淀態(tài)和自由態(tài)的重金屬通過(guò)分子間的弱作用力吸附于空隙結(jié)構(gòu)內(nèi)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化，并在長(zhǎng)時(shí)間的凝結(jié)組分作用下，將包封于空隙中的重金屬礦化，固定在穩(wěn)定晶狀體中，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理過(guò)程。

該穩(wěn)定劑已在多個(gè)重金屬修復(fù)項(xiàng)目中使用，并已證明對(duì)土壤中的重金屬具有良好的穩(wěn)定化處理效果。

4.3.3 穩(wěn)定劑添加比例。

穩(wěn)定化劑的投加比例受污染物的種類(lèi)和濃度、土壤性質(zhì)、土壤破碎和混合程度等多方面因素的影響，需根據(jù)小試及中試試驗(yàn)，確定本場(chǎng)地條件下穩(wěn)定化劑的最佳投加比例。本場(chǎng)地關(guān)注污染因子為鎘，根據(jù)前期小試數(shù)據(jù)及以往工程經(jīng)驗(yàn)，各區(qū)域藥劑投加比例約為4%（土壤質(zhì)量投加比）。藥劑總用量約為82噸。

4.3.4 穩(wěn)定化設(shè)備。

采用ALLU篩分破碎鏟斗，該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)破碎、篩分、混合等多種作業(yè)一步完成，設(shè)備平均處理能力50m3/h。

使用ALLU篩分破碎鏟斗首先實(shí)現(xiàn)土壤的篩分和破碎，將破碎后的土壤布料，然后將粉狀藥劑撒布在土壤上，使用鏟斗對(duì)土壤與藥劑進(jìn)行混合。

四、研究結(jié)果分析

根據(jù)江西省粵環(huán)科檢測(cè)技術(shù)有限公司出具的驗(yàn)收監(jiān)測(cè)報(bào)告，該污染土壤穩(wěn)定化效果驗(yàn)收監(jiān)測(cè)土壤樣品監(jiān)測(cè)結(jié)果為鎘（0.015-0.135）mg/L，鉛、銅、鉻都是未檢出，均達(dá)到《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）表1標(biāo)準(zhǔn)要求。