工業污染場地修復技術研究
——以制革企業退役場地為例

姚 忱

（江蘇大地益源環境修復有限公司，江蘇 南京 210000）

制革工藝較為復雜，在傳統粗放式生產模式下，由于缺乏清潔生產工藝和污染治理技術，會導致周圍土壤遭受嚴重破壞，土地資源出現浪費的情況。為了加快環境友好型社會的建設步伐，必須以制革企業退役場地的修復工作為重點，在了解其污染狀況的基礎上及時采取控制措施，使場地內的土壤環境、水環境等得到全面恢復，體現退役場地的利用價值，創造良好的生態效益及經濟效益。當前土壤污染的復雜性較強，而且污染物類型較多，給修復工作帶來了一定難度。所以必須結合退役場地的實際情況，制定切實可行的技術方案，以實現土地資源的優化配置及高效利用。

1 我國土壤污染的類型及危害

重金屬污染是當前工業場地污染的主要類型，常見的重金屬元素包括Pb、As、Zn、Cu、Cr和Hg等，會對土地造成長期地破壞，給修復工作帶來巨大挑戰。重金屬會通過食物鏈進入到人體中，引發人體機能損壞和各類疾病問題。相較于其他污染物而言，重金屬污染的治理難度更大，而且會直接威脅人類的健康安全，也會限制工業、農業的發展。在退役場地修復工作中，只有加強對重金屬污染的處理，才能使場地得到更加科學地利用。有機污染物的存在也是造成土壤環境破壞的主要原因，特別是制革生產會產生多種類型的有機污染物，包括半揮發性有機污染物和揮發性有機污染物等，如果人們長期處于受污染場地中，會引起皮膚紅疹和惡心、頭暈等癥狀，進入到呼吸系統后會引發嚴重的健康問題，也是導致癌癥的關鍵因素。通常情況下，制革企業退役場地污染呈現出復合性特點，即同時存在著重金屬污染和有機物污染，因而對于修復技術的要求更高。

2 工業污染場地修復技術的應用措施

2.1 設計原則

在制定修復技術方案時，應該做好全面調查和分析工作，了解制革企業退役場地的實際情況，包括水文條件、地質狀況、污染物類型和濃度、分布特點和環境影響狀況等，以確保技術的可行性及合理性，提高修復工作的效率與質量，為后期土地利用提供可靠支持。除了要對污染物的總量和濃度進行控制外，還要最大限度地控制其遷移性，避免污染范圍的擴大，防止出現二次污染的情況。首先，應該遵循目的性和針對性原則。要明確場地修復的目的，即實現工業的可持續發展，保障人類的健康安全，以此為目標開展實踐工作，為修復工作指明方向。針對性原則主要是指根據污染物特征采取更加合理的技術措施，達到分類管控的目的，尤其是污染物濃度將對技術的選擇產生直接影響，需要在做好實時監測和評估的基礎上篩選合適的技術。還應該針對水文條件和地質狀況實施修復，避免場地自身因素的限制而對技術應用成效造成影響[1]。其次，應該遵循經濟性和可實施性原則。除了要考慮場地修復的成效外，還應該了解成本狀況，實現經濟效益和生態效益的有效協同。可實施性即遵循我國相關技術規程和標準，了解國家政策及法律法規的要求，分析退役場地的再利用需求，以便在技術篩選中更加合理。最后，還應該遵循以人為本的原則。在修復污染場地時，應該考慮到對周圍環境的影響，避免產生嚴重的噪聲以及廢氣和廢水等，避免造成二次污染問題。

2.2 固體廢物處置技術

2.2.1 焚燒處置

焚燒處置是當前處理固體廢物的常見措施，需要借助于高溫爐對固體廢物進行氧化分解，該措施具有高效化和便捷性的特點，能夠有效控制固體廢物的總量，在有機廢物處置中的應用效果較好，而且能夠使病原性污染得到全面控制，有毒物質在高溫焚燒中也會全面分解，從而實現資源的回收利用。當前焚燒爐類型較多，包括了熱解焚燒爐、旋轉焚燒爐、流化床焚燒爐和多層焚燒爐等，因此要結合具體的處理要求進行選擇。固體廢物中的病原體在高溫環境中可以得到全面處理，而且設置了相應的煙氣處理系統，避免其直接排放而污染大氣環境，因此焚燒處置措施具有無害化的特點。固體廢物所占空間明顯縮小，可以騰出更多的場地空間，且通過預處理的方式可以改善固體廢物的燃燒性。由于燃燒過程中的蒸汽能量較大，可以對其實施回收用于生產作業，資源化程度較高[2]。然而，該方式也具有一定的局限性，尤其是前期成本投入較大，而且需要固體廢物的熱值在5 000 KJ/kg以上，因此技術適用性相對較低。在固體廢物燃燒中會產生較多的二噁英，如果沒有及時采取有效的控制措施，就會造成大氣污染。

2.2.2 填埋處置

填埋處理也是處置固體廢物的有效手段，在實踐工作當中應該明確《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》中的相關要求，確保整個填埋過程的規范性和專業性，防止對環境安全造成威脅。衛生填埋是填埋處理中的常用措施，能夠避免滲透液對土壤環境和水環境等造成污染，在側面和底層設置防滲層，避免在填埋處理中造成嚴重的滲透污染，同時利用專業設備處理廢氣，避免污染大氣環境。通過壓實的方式處理表層垃圾，解決了傳統處理模式下的二次污染問題。相較于焚燒處理工藝，該技術也不需要固體廢物具備較高的熱值，因此具有良好的適應性。該技術的成熟度已經較高，能夠提高整體處理量，改善整個處理系統的運行狀況，并呈現出靈活性的優勢。然而，該技術的局限性也較為明顯，尤其是會占用較大的場地空間。安全填埋技術是實踐中的另外一種填埋工藝，主要是針對危險廢物實施處置，在采用該技術時需要使用高密度聚乙烯材料對底部實施處理，可有效收集處理過程中產生的沼氣和浸出液等。還應該在了解固體廢物類型的基礎上實施分區填埋，做好場地管理工作，通常維護管理周期較長。

2.2.3 水泥窯協同處置

在處理固體廢物時也能夠與水泥窯實現密切協同，通過無害化處理的方式使廢物得到再利用，在提高處理效果的同時，能夠創造較高的經濟效益。采用該工藝能夠保障穩定的焚燒狀態和溫度，而且不會產生廢渣，從而實現對重金屬元素的集中化處理，并通過對廢氣的專業化處理降低二次污染。在生產硅酸鹽水泥時，利用固體廢物能夠替代其中的石灰質原料和粘土質原料等，具有良好的清潔性特點。另外，在實踐工作當中應該嚴格遵循《水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范》中的相關要求，對動植物加工廢物、生活垃圾、危險廢物和受污染土壤等實施處理，以盡快恢復退役場地的環境狀況[3]。

2.2.4 技術比較

由于不同處理技術的特點、應用原理及實際效果有所差異，相關企業可通過技術比較和分析選擇更加合適的處理手段，從而增強污染場地的治理成效。在采用水泥窯協同處理技術時，因其處理能力強，達到了減量化處理和無害化處理的要求，能夠實現資源再利用，有效解決了二次污染問題，但需要在預處理環節做好分類，以滿足后期處理的要求。相較于其他方式，可有效降低處理工作的成本，技術難度和能耗也不高，具有良好的環保節能特點。采用焚燒法處置固體廢物時，其基本優勢與水泥窯系統處置方法相似，也能夠解決二次污染問題，達到減量化控制的目的，但是在預處理環節需要實施攪拌和破碎，而且技術難度有所提升[4]。在焚燒中會用到大型焚燒爐和煙氣處理裝置，因此也提高了成本投入，能耗相對較高。安全填埋法主要適用于少量化固體廢物處理工作當中，如果沒有對有害物質實施控制，則容易造成二次污染，但是其能耗和成本投入不高，具有便捷性特點。

2.3 土壤治理技術

2.3.1 原位修復技術

對制革企業退役場地中的重金屬污染，可以采用原位修復技術實施處理，同時對有機污染物的處理效果也較好。其中，以穩定化/固化技術的應用較為常見，在處理污染物時需要采用特定的反應劑，包括碳酸鹽、磷酸鹽和硫化物等，能夠對有害物質的遷移性和毒性實施控制。在處理污染場地重金屬時通常采用石灰，通過金屬氫氧化物沉淀的方式實施處理。對于土壤中污染物的處理還可以采用固化的方式，運用特定固化劑能夠實施硬化和結塊，以達到集中處理的目的。該技術手段降低了污染物的遷移性，避免隨著地表徑流而出現大范圍擴散。植物修復技術也可以用來治理土壤污染問題，通過轉化和固定的方式處理污染物質，使其毒性降低，場地內土壤的功能也會逐步得到恢復。對各類有機污染物比如五氯酚、石油烴以及重金屬元素比如Pb、Hg和Zn等處理效果較好，而且具有簡單易操作的特點，但是該技術對于植物的依賴性較強，因此處理周期相對較長。熱脫附技術也可以用來治理土壤污染問題，有機物在高溫作用下能夠蒸發、分離，從而達到降低污染物濃度的目的[5]。在實際工作中需要使用專門的熱脫附器，實現固相到氣相的轉化，當前主要分為間接接觸熱脫附工藝和直接接觸熱脫附工藝兩種。該技術在處理有機污染物時，能夠將去除率提升到95%以上，而且能夠防止生成較多的二噁英。

2.3.2 異位修復技術

填埋技術是一種常用的異位修復技術，主要是通過防滲阻隔填埋場對污染土壤實施處理，從而做好有效隔離，避免污染物質的快速擴散，包括異位阻隔填埋和原位阻隔覆蓋等方式。前者主要是利用防滲阻隔填埋場對污染土壤進行隔離，需要用到較多的阻隔材料比如HDPE等，并可以有效降低對污染場地周圍環境的影響，維護人們的身體健康。運用異位阻隔填埋技術能夠有效控制污染物毒性，其遷移性也會大大降低。采用原位阻隔覆蓋處理技術時，主要是在場地內建立隔離層，通過四周和頂部覆蓋的方式控制污染物的遷移。異位淋洗技術的應用也較為普遍，主要是通過發揮淋洗液的作用降低污染物的濃度，具有較強的針對性特點。采用異位淋洗技術時，首先要對污染土壤實施挖掘并去除其中的雜質，為后續淋洗處理奠定基礎，并可通過萃取方式實施分離，集中收集處理過程中的揮發性氣體，避免對大氣環境造成污染。由于在處理過程中涉及解吸、螯合、溶解等，從而改善了污染土壤的修復效果。異位化學氧化技術也可以用于土壤污染的異位修復，通過還原劑和氧化劑，能夠降低污染物的毒性，比如芬頓試劑、高錳酸鹽、過硫酸鹽、多硫化鈣、零價鐵和亞硫酸氫鈉等。該技術具有較強的適用性特點，在多種污染場地中都能得到高效化利用，而且治理成本相對較低。而對于重金屬污染土壤，異位化學氧化技術的應用則存在一定局限性。

2.3.3 技術比較

當土壤當中含有較多的重金屬元素時，可以采用植物修復技術、固化/穩定化處理技術實施處理，而針對有機污染土壤，則可以采用土壤淋洗技術、化學氧化技術和熱脫附技術實施處理。固化/穩定化技術、淋洗技術、植物修復技術和化學養護技術等成熟度較高，異位處理和原位生物處理技術的成本投入相對較大。

2.4 污染地下水處置技術

地下水的污染問題也是制革企業退役場地中存在的主要問題，會導致周圍水環境的破壞，如果沒有及時采取控制措施，則會引起污染范圍的擴大化，直接影響人們的用水安全。采用基坑降水抽出處理技術進行修復，抽取地下污染水后能夠在地上利用專門的設備實施處理。確保基坑內地下水高程低于周圍地下水高程，能夠在水力梯度作用下實施匯集處理，為后期的集中處理奠定基礎。在地上處理工作當中，主要是運用絮凝沉淀技術、化學氧化技術、活性炭吸附技術等控制水體中的污染物濃度，達到國家排放標準后再實施排放。現場污水處理技術路線如圖1所示，如果污水難以達到排放標準，則需要借助廢水調節池、藥劑混合池和絮凝沉淀池實施處理，針對其上清液實施科學檢測，檢測對象主要是重金屬氯化物，如果不達標則重新進入藥劑混合池實施處理，待達標后再運用活性炭吸附方式做進一步處理。還要做好過濾液的檢測工作，達到標準要求后再進行市政納管排放。圖1為現場污水處理技術路線。

圖1 現場污水處理技術路線

3 結語

制革企業退役場地存在著較為嚴重的污染問題，只有做好有效治理和修復工作，才能提高土地資源的利用率，構建良好的自然生態環境。當前土壤污染類型主要分為有機物污染和重金屬污染等，給場地修復工作造成較大難度。因此，在實踐工作中，應該明確綜合防治及修復技術方案與原則，在處置固體廢物時主要依靠焚燒處置、填埋和水泥窯協同處置等；在土壤治理工作當中，主要依靠原位修復技術和異位修復技術等，此外還應該做好地下水污染的處置，并結合區域內的污染類型和特點選擇切實可行的技術措施，增強場地恢復效果。