土壤污染固化穩定化修復的評估方法研究

程 程

（安徽雙鴻工程咨詢有限公司，安徽 淮北 235100）

土壤是一種在顆粒物質、有機物、水分、微生物共同作用下產生的松散物質，聚集在地球表面。土壤不僅是地球的重要組成成分，還是人類生存的基本物質保證，為地球上的生物提供營養物質，對生物發展和環境系統有重要影響，也是不可再生的自然資源。

1 土壤污染概述

土壤污染是一種嚴重的環保問題，污染因素有許多，比如，工廠廢棄物排放，或者處理不到位的廢水、廢氣的排放，固體廢棄物的排放等等，都會對土壤造成污染。另外，在農業生產中，化工肥料的使用，也會造成土壤本身生態系統的破壞，最終造成土壤污染、固化等問題，給土地帶來很大負擔，殘留的化肥和農藥會侵蝕土壤，造成土壤污染。另外，城市的生活垃圾中不可降解、難降解的物質，如塑料制品等，同樣會造成土壤污染[1]。

目前，我國土地污染較為嚴重。許多重工業集聚地帶，出現無法逆轉的污染現象，也是污染危害最嚴重的地帶。土壤受到嚴重污染后，在物質循環的過程中吸收污染物質，生長在污染土壤中的農作物受到侵蝕，在生物鏈中循環反復，會造成人體危害。根據調查，我國每年有大約一千萬噸糧食由于土壤污染原因不能食用，造成資源的大量浪費[2]。被污染的土壤在風沙的傳播過程中，也會造成周邊水體污染，造成更為嚴重的污染現象。為了解決這類問題，我國環境保護部門極為注重土地治理，認為當務之急是解決重工業企業的污染排放問題，采取有效的管制手段，提升監管力度。其次，要做好廢棄工業地帶的環境監測與保護。根據相關統計，我國耕地重金屬土壤污染超標率為19.4%。可見，我國土壤重金屬污染已經非常嚴峻，需要研究人員進行有效研究，否則后果不堪設想。

2 固化穩定化修復技術概述

2.1 固化穩定化修復技術

目前，我國土壤修復主要采用固化穩定化技術，這種技術的應用模式簡單，修復效率較高，消耗時間較短，得到廣泛應用。異位穩定化技術屬于固化穩定化之中的一種，其修復原理是將被污染的土壤挖出，通過實驗確定污染成分，然后進行攪碎、曬制等處理，添加固化穩定化材料，使二者充分融合，在這個過程中，土壤中的污染物質也會被材料所吸收，部分污染物質也會和材料進行化學反應，將危害較強的污染物質轉換為危害較弱的物質，同時，提升該物質的穩定性，使污染物質固定在某個區域內，避免其大范圍流動造成更為嚴重的環境污染。這項技術的應用范圍較為廣泛，發展水平較高，體現了重要的應用價值。

利用固化穩定化技術進行土壤修復，能夠大大減少土壤中的有害成分，改善土壤污染問題。固化穩定化材料含有化學物質，可以和土壤中的污染物質出現化合反應，有效去除污染物質或者轉變污染物質的性質，降低污染物質的流動性，降低污染問題惡化的可能性。這是一種有效的污染物質固化技術，包含多種技術分支。

2.2 固化穩定化膠凝材料的分類

2.2.1 堿性藥劑

目前，主要應用的堿性藥劑，包括熟石灰、生石灰、氧化鎂、氫氧化鎂等物質。在過程中，將堿性藥劑投入到污染土壤中，可以改變土壤中的酸堿情況，使重金屬物質出現氧化反應，形成更為穩定的金屬氧化物質，最終形成物質沉淀。從以往的研究結果來看，堿性藥劑可應用在許多種類的重金屬污染土壤中，在短期時間內就可體現非常理想的修復成果。其中，鉛和鋅屬于中性金屬，土壤酸堿度控制不當，可能造成溶解現象，導致金屬沉降，進一步加深土壤污染。在應用堿性藥劑時，要實現堿性藥劑用量的合理掌控，避免土壤酸堿度超過鉛元素和鋅元素的適宜范圍，導致藥劑處理效果降低。

2.2.2 硫化物藥劑

可應用在土壤修復技術中的硫化物藥劑，包括硫化鈉、硫化鉀、硫酸氫鈉等。硫化物藥劑可以與污染土壤中的鎘、汞、鋅、鉛等物質進行充分反應，形成性質較為穩定的硫化物沉淀，能夠有效降低地下水中的污染物質含量。在進行硫化物藥劑選擇時，要考慮到硫化物在酸性環境中會水解成硫化氫，造成人體健康的安全隱患，因此，技術人員要做好有效防護。

2.2.3 磷酸鹽藥劑

固化穩定化材料中的磷酸鹽藥劑，包括磷酸、磷酸鈣、磷酸氫鈣、含磷污泥、鈣鎂磷肥等，通過修復，土壤中的金屬轉化成磷酸鹽金屬沉淀。磷酸鹽藥劑在進行鉛污染土壤的治理中，體現了良好的修復效果，同時，可以進行土壤固化穩定化處理，也能實現地下水污染和地表水富營養化的有效處理。

2.2.4 黏土礦藥劑

黏土礦物藥劑，包括蒙脫石、海泡石、膨潤土、硅藻泥等。粘土礦物藥劑可采用的方式較多，包括吸附方式，共沉淀方式和配位方式，能夠有效降低土壤中的污染物質含量，實現有效的固化穩定化。這類技術的應用優勢較多，性價比較高，方便進行技術操作，不會破壞土壤環境，不會出現副作用，因此，在土壤污染治理中得到了高效應用。目前，技術人員在進行黏土礦物藥劑選擇時，通常選擇混合類型藥劑，方便展現多方面的技術優勢，有效改善傳統修復技術中的應用問題，提升修復效率。

2.3 修復后土壤的二次利用

完成土壤修復后，可以進行二次利用，通常用于路基、地基的施工和其他工程建設。但是污染土壤在經過固化修復后，可能因外界條件變化，出現二次污染現象。比如，在陰雨連綿的情況下，空氣中濕度較大，殘留的污染物質可能被再次分解，污染地下水和地表水源，導致人體危害，造成其他方面的環境污染問題，這是非常嚴重的問題，也需要技術研究人員進行技術研討，要不斷探索，提升修復效果的穩定性[3]。

3 固化穩定化修復技術的修復評估

3.1 浸出毒性評估方法

浸出毒性評估方法在我國應用比較廣泛。主要應用TCLP和SPLP法，對固體廢棄物的毒性進行檢測。主要采用的物質是硫酸、醋酸和硝酸緩沖液。因此又被稱為硫酸法、醋酸法和硝酸法。

3.2 評估方法評價

3.2.1 應用方法較少

當前，我國采用的成功方法較少，主要應用浸出毒性評估方式，在實際應用過程中主要采用TCLP、SPLP、硫酸硝酸法。單一的評估方法無法滿足目前的評估需要，進行比較分析，可以發現，柱浸式測試方法的適用性更強，但在目前，技術人員找不到較為合適的測試方式。

3.2.2 無法有效評估修復后土壤的長期性質

目前，我國主要應用的檢測方法是硫酸硝酸法和醋酸緩沖液，測試提取時間大概為18 h，提取時間較短，無法綜合體現長期情況下，土壤內污染物質的性質。當前階段，我國尚未進行修復土壤長期性質的跟蹤研究。在技術研究領域，尚未建立完善的研究體系，技術人員還在不斷進行研究探索，需要提升毒性評估方法的實用性，綜合體現修復后土壤的長期性質[4]。

4 案例分析

4.1 案例簡介

選擇一塊城市土地，完成環境評估和計算統計后，檢測到土壤中的重金屬主要有鎘、銅、砷等金屬物質。之后挖掘污染土壤，挖掘深度控制在15 m左右。挖掘到7.5 m左右時，發現土壤污染面積達到了280 m2。在該地區周邊的地下水中，檢測到土壤內的污染物質和其他重金屬污染物質，粗略估計，地下水受到嚴重污染。技術人員通過討論，決定采用固化穩定化技術，完成土壤修復后，進行地下水的污染治理，減輕土壤和地下水的污染程度。

4.2 固化穩定修復技術

為了想在較短時間內實現土壤修復，可以應用固化穩定化修復技術。這項技術的主要應用地區為居住用地，首先，要進行土壤的攪碎操作，之后進行篩制操作，將土壤微粒的粒徑控制在80 mm左右，完成整體操作后，進行下一步的技術處理。篩分技術是要根據土壤修復要求，進行不同種類的篩選。在操作過程中，如果應用材料較為松散，可將實驗步驟分成兩部分進行操作，首先，將可以通過篩網的微粒進行有效融合后，讓融合后的微粒經過篩孔、技術應用水平逐步提升，固化穩定化修復技術是將水泥、石灰、飛灰等材料添加到土壤中，進行技術融合后，再進行攪拌操作，得到土壤固化效果，最后將修復完成的土壤二次利用[5]。

4.3 修復效果檢測

最后，進行實驗審核和實驗驗收，確保修復土壤達到合格標準，這樣才能展現良好的修復成果。在審核規劃階段，要嚴格按照國家管理標準和相關法律規定，合理安排程序，開展高效化的審核驗收，可以用網格布點法，來檢測修復后的土壤質量是否達到標準。

5 結語

固化穩定化修復土壤會受多種因素影響，包括凍融、高溫、碳化等，導致物理性質和化學性質出現變化，容易重新釋放污染物質。環境污染問題是廣受關注的社會問題，土壤污染也是急需解決的環境問題。如果能夠有效解決土壤污染問題，就可以提升農業發展的環保水平，也能保障人們的身體健康，具有重要價值。目前，我國主要應用的修復手段是固化穩定化修復，但利用這種方式完成修復的土壤，依舊有二次污染的可能性，后續應用的穩定性，也難以有效體現，沒有統一的研究體系，需要持續探索。進行該修復手段的評價時，可以根據我國地理條件和氣候特點，進行環境模擬實驗，展現土壤物理性質和化學性質，以及污染物質的釋放情況，這可以為土壤穩定性評估提供參考依據。