林 肯
(廣東韶科環保科技有限公司 廣東韶關 512026)
金屬制品工業企業在產品生產過程中會產生大量廢棄物,這些廢棄物中含有大量重金屬,在廠區長期堆放過程中會隨著雨水滲透到廠區土壤中,這些重金屬廢棄物在土壤中長期富集會加劇土壤退化,經過地表徑流會加劇地表水和地下水污染,成為城市水環境重大安全隱患。因此,做好土壤重金屬污染修復,恢復土壤生態功能,增強土地的集約節約利用效率。
從技術可行性、應用成本以及修復材料獲取、工藝流程等因素分析,大多數土壤重金屬修復是先將被污染土壤烘干、破碎,然后用石灰水等將破碎后的土壤進行混合,達到鈍化重金屬元素、降低重金屬元素的遷移效果,這種傳統的土壤修復即為將土壤轉為潛在有效態或非有效態,其修復效果并未達到預期效果,處理不夠徹底。為提升土壤重金屬污染的修復效果,常會選用固化穩定、螯合劑以及氧化還原等工藝技術,提升修復效果。(1)固化穩定化:將粘合劑投加到受污染土壤中,固定受污染土壤中的重金屬,防止其向周圍環境中遷移。常應用于土壤重金屬中含有的放射性元素的修復,雖然修復成本和修復效果良好,但重金屬元素還存在返回的潛在風險。(2)螯合劑。在受重金屬污染修復中應用螯合劑,旨在提升土壤中的重金屬活性和生物有效性,使土壤中的重金屬離子活化,但螯合劑的使用容易帶來二次污染問題。(3)氧化還原。在受重金屬污染的土壤中投加氧化還原劑,在化學反應下改變土壤中的重金屬離子價態,降低土壤中重金屬元素的可遷移性,從而達到去除重金屬污染危害的效果。
某金屬制品企業建于上世紀80年代,位于城市近郊,隨著城市規模的不斷擴大,需要搬遷至遠郊。在搬遷后,對該金屬制品企業廠區的土壤進行實地調查,經現場監測,發現原廠區的生產車間、廢品堆放處、污水排放口等處土壤重金屬元素超標。其中,砷、鉻、鋅、鉛、銻、鎘等重金屬元素超過規定限制,超標場地的深度在0.5-5m之間。該廠房搬遷后的土地擬作居住和商業用地,因此,需要做好受污染土壤的修復,以確保用地安全。
根據土壤重金屬污染修復工藝原理,結合該金屬制品企業場地土壤重金屬污染現狀,以及修復成本等因素,本項目選擇異位固化/穩定化作為修技術,作為修復該廠區受重金屬污染場地的技術方法。
根據前期現場場地調查和監測,選擇在原廠區受重金屬污染或未受到重金屬污染的廠區搭建臨時工棚,用作場地污染修復的主作業區,并在廠區內劃分為物料攪拌區、養護區和存放區,待土壤重金屬污染修復場所建成完畢后,再進行相應的設備安裝、調試和應用。
針對該廠區的重金屬污染狀況,采用分層開挖模式,即深挖與淺挖相結合,并用放坡形式作為二種不同取土的接界邊線,在取土現場放置洗車槽,將受污染土壤挖掘后及時投入到洗車槽中,待洗車水經沉淀后流入清水池,并配備抽水泵,將清水池中的水抽回洗車槽,實現循環往復利用。
為實現徹底、全面地修復受重金屬污染土壤,根據廠區受污染面積及污染程度,將堆放重金屬物料區的四周側面及底部分成若干部分,然后在每個部分采集一定數量(如8-10個不等)的表層土壤樣品,受檢測土壤樣品的浸出濃度應滿足《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)Ⅳ類標準及特定限值。
本項目選擇異位固化/穩定化工藝,選擇氧化鈣作為化學穩定劑。因此,氧化鈣穩定劑能夠對受鉛、鋅、鉻等重金屬污染土壤的重金屬元素具有較好的穩定化效果。穩定劑投放比例為6.5%。
經異地穩定化處理受重金屬污染土壤后,將其投加至攪拌機中充分攪拌,并運至養護區養護一段時間后,對攪拌后的土壤進行檢測,待受檢測土壤中的重金屬浸出濃度達到《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)Ⅳ類標準及特定限值,再將其運回,回填至原土區域。
土壤回填結束后,根據此次修復土壤面積,在回填區域內布設一定數量的監測點位,滿足監測定位所代表的受監測土壤在500m以內。在監測過程中若發現土壤中的重金屬元素依然超標的,還需要對未達標區域的土壤進行二次修復,直至監測驗收合格為止。
隨著工業化、城鎮化進程的加快,以及工業企業搬遷等,做好土壤重金屬污染修復工作,是提升土地利用效率,保障城市發展用地需要的重要途徑。在選擇具體修復方案和技術工藝時,應根據場地污染物性質、土壤受污染狀況以及技術條件和經濟因素等,選擇合適的修復工藝,努力實現經濟效益與環保效益的最大化。