建設(shè)用地污染土壤治理修復(fù)過程研究

中圖分類號：X53

文章編號：1674-6139（2025）05-0083-04

文獻標(biāo)志碼：B

Analysis of the Process ofPolluted Soil Remediation on Construction Sites

Pan Yang

（Ecological Environment Monitoring Center of Heilongjiang Province，Harbin15Oo90，China）

Abstract：Duetothegradualoptimizationof industrialstructures，anyindustriessuchasmetallrgyandchemicalproductionaee quiredtorelocateorshutdowninaccordanceithlawsandregulations.Theselegacyindustrialiteslosetheirdirectusabilityduetoper sistentcontaminants.Theesultingenviomentaltressprimarilymanfestsintheedimesions；umulativecotoicologicalfects tentialhumanalthexposuressnddepreciatioofegioallandesouevalue.issudyfocussotypicallegacysitete aticallelaboratingitsltaaoractestiddatiohlogicalcsilovidggeedcd tions for key engineering implementation aspects.

Key words：words：soil pollution；remediation methods；environmental management

前言

由于經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，有些工業(yè)或者企業(yè)因涉及污染，不符合標(biāo)準或要求而被停產(chǎn)或者遷址，進而有大量的工業(yè)用地需要轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘薪ㄔO(shè)用地[1]。這類用地如果沒有經(jīng)過修復(fù)及治理，對后續(xù)開發(fā)利用會產(chǎn)生不利影響[2]。所以急需開展修復(fù)工作，為建設(shè)用地的二次開發(fā)及用地功能轉(zhuǎn)化做好準備，根據(jù)不同用地的受污染狀況，一地一策，制定修復(fù)計劃[3]

現(xiàn)將針對某建設(shè)用地受污染土壤進行分析研究，聚焦該用地的修復(fù)過程及修復(fù)方法，進而提供可操作性建議和方案。

1 建設(shè)用地現(xiàn)狀

首先對該目標(biāo)地塊開展調(diào)查與監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果顯示該建設(shè)用地存在復(fù)合型污染特征，土壤中苯并（a）芘濃度和地下水中重金屬砷濃度超出當(dāng)?shù)貓?zhí)行標(biāo)準。繼而進行風(fēng)險評估，經(jīng)評估后發(fā)現(xiàn)土壤中苯并（a）芘濃度和地下水中重金屬砷濃度對身體健康造成風(fēng)險，建議有針對性開展修復(fù)工作。

2修復(fù)技術(shù)篩選

土壤具有自我修復(fù)能力，但耗時較長，不同類型的土壤所需時間差異顯著，短則10年，長則30年甚至更久[4]。雖然污染地塊存在顯著環(huán)境風(fēng)險，但通過科學(xué)干預(yù)可實現(xiàn)生態(tài)功能恢復(fù)[5]。現(xiàn)階段，專家學(xué)者從實際情況出發(fā)，結(jié)合有機污染物的特點研發(fā)了相應(yīng)的修復(fù)技術(shù)，多個角度豐富了土壤修復(fù)技術(shù)手段，起到了較好的土壤修復(fù)效果，可以更有效地恢復(fù)環(huán)境生態(tài)[6] O

如需快速推進受污染建設(shè)用地的利用，則需進行人工干預(yù)，采取有效便利的土壤修復(fù)措施。優(yōu)先選擇修復(fù)速度快且能持久的處理辦法，同時要鎖定能耗低、成本低這一目標(biāo)，在可行范圍內(nèi)注重綠色修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用。

2.1 篩選原則

目標(biāo)污染物的物理化學(xué)特性及生物可降解性：污染物的物理化學(xué)和生物特性直接影響修復(fù)技術(shù)的適應(yīng)性，修復(fù)技術(shù)的核心原理必須與污染物的特性相匹配，才能確保技術(shù)路線的科學(xué)性和有效性。

技術(shù)可行性：需結(jié)合建設(shè)用地的現(xiàn)狀條件、水文地質(zhì)特征、污染分布特征（如污染范圍、濃度及深度）以及未來開發(fā)需求，選擇符合修復(fù)目標(biāo)且滿足國家標(biāo)準的治理技術(shù)。優(yōu)選能夠有效清除或阻斷污染源、控制污染物遷移擴散的技術(shù)方案，確保長期修復(fù)效果。

修復(fù)效率與經(jīng)濟性：在滿足修復(fù)目標(biāo)的前提下，優(yōu)先選擇修復(fù)周期短、成本效益高的技術(shù)，以加快建設(shè)用地再開發(fā)進程，提升土地利用價值。

環(huán)境友好性與風(fēng)險管控：修復(fù)工程首先要防止二次污染（如揚塵、廢水、廢氣等）。同時，應(yīng)最大限度降低施工過程對周邊環(huán)境的影響，確保環(huán)境安全。

該建設(shè)用地內(nèi)土壤中的關(guān)注污染物為苯并（a）芘有機物，地下水中的關(guān)注污染物為重金屬碑。根據(jù)上述篩選原則與參考該建設(shè)用地內(nèi)存在的污染物類型，篩選出適用性最佳的修復(fù)工藝。

2.2 技術(shù)簡介

2.2.1 異位熱裂解

異位熱裂解技術(shù)通過直接或間接加熱，將污染土壤加熱至 500～600 攝氏度，在缺氧狀態(tài)下將污染物的大分子鏈切斷裂解成低分子物質(zhì)，最終變成無害化物質(zhì)的技術(shù)。熱裂解設(shè)備的進料可以為批次式或連續(xù)式，但須能維持足夠的熱接觸時間，確保污染物質(zhì)能完全分解破壞。要維持裂解爐的設(shè)定裂解溫度，故需使用電氣加熱、熱煤油加熱或直接以燃料油燃燒加熱，加熱系統(tǒng)通常可經(jīng)數(shù)字控制，以達到要求的升溫速率及溫度均勻性。裂解爐后端所設(shè)置的冷凝及熱交換系統(tǒng)可采用機械強制空冷、水冷或使用冰水提高冷凝效率。熱裂解法對于土壤中揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機物，以及農(nóng)藥污染物的去除皆有良好效果，去除效率決定于有機物的蒸氣壓及其裂解溫度。且因采用非氧化燃燒方式，故對于含氯有機物處理也不產(chǎn)生二惡英。

2.2.2 楚燒

焚燒技術(shù)作為有機污染土壤的經(jīng)典熱處理工藝，在有機物污染土壤治理初期應(yīng)用較多。該技術(shù)主要通過高溫?zé)峤猓ㄍǔ? ）使有機污染物礦化為 CO₂ 和 H₂O 。但近幾年受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響，配套水泥窯/磚窯數(shù)量銳減，加之危廢運輸半徑受限，導(dǎo)致該技術(shù)適用性顯著降低[7

2.2.3抽出處理技術(shù)

抽出處理技術(shù)采用“靶向抽提－地表凈化-安全回注”的技術(shù)路線。根據(jù)地下水污染范圍，在污染場地布設(shè)一定數(shù)量的抽提井，通過水泵和水井將污染地下水抽取至地表，然后將污染水體輸送至模塊化處理單元，經(jīng)過處理的水質(zhì)監(jiān)測達標(biāo)后，將處理后的地下水再回灌入地下或運出場地[8]，見圖1。

2.2.4 化學(xué)氧化

化學(xué)氧化技術(shù)可用于修復(fù)土壤或者地下水，通過化學(xué)氧化可處理石油烴、揮發(fā)性有機物、半揮發(fā)性有機物、氯代揮發(fā)性有機物、農(nóng)藥等大部分有機物。對于污染范圍較小且埋深較淺的土壤或地下水，可采用異位處理工藝：將污染介質(zhì)（土壤或地下水）挖掘（或抽提）至地表后，與氧化藥劑進行充分混合反應(yīng)，待污染物降解至達標(biāo)水平后，再將修復(fù)后的介質(zhì)回填原位或轉(zhuǎn)運至指定場所處置。在處理污染量較大且位于深層的土壤或者地下水時，可采用原位處理工藝：通過注入井向土壤或地下水的污染區(qū)域注入氧化劑，在不需要挖取土壤或者地下水的情況下即可完成污染區(qū)域的修復(fù)，見圖2。

2.3土壤修復(fù)技術(shù)選擇

在該領(lǐng)域中，已有多項成功修復(fù)污染土壤的案例采用化學(xué)氧化技術(shù)，處理效果和工程可行性均得到充分驗證。綜合考慮技術(shù)可行性、修復(fù)效率、經(jīng)濟性和處理效果等因素，對于該建設(shè)用地存在的苯并（a）芘污染問題，采用異位化學(xué)氧化技術(shù)具有顯著適宜性。

2.4地下水修復(fù)技術(shù)選擇

基于該建設(shè)用地地下水污染特征分析結(jié)果，研究推薦采用“抽提-地表異位處理\"集成修復(fù)技術(shù)方案，該工藝具有技術(shù)可行性、工程適用性等顯著優(yōu)勢。

將污染地下水經(jīng)由抽提井抽提至地表后，利用異位處理系統(tǒng)對含神水體進行深度凈化，待水質(zhì)達標(biāo)后再回灌或排放，可達到治理目標(biāo)。抽提出的污染地下水首先在地面儲存設(shè)施里經(jīng)過均質(zhì)調(diào)節(jié)沉淀之后，視需要再進入地面活性炭吸附裝置，處理后的地下水監(jiān)測達標(biāo)后納管排放。通過費用分析可知，地下水抽出結(jié)合地面處理的方法費用較低，經(jīng)濟可行性高。

3 實驗研究

工作人員前往該建設(shè)用地現(xiàn)場采集污染土壤和地下水樣品，經(jīng)過預(yù)處理后開展實驗室分析測試。

3.1 藥劑選取

基于技術(shù)可行性、環(huán)境效益及修復(fù)效果的綜合評估，選用過硫酸鈉氧化法作為本次土壤修復(fù)工程主要實施技術(shù)，施工投加標(biāo)準為 10kg 每噸污染土壤。

需注意過硫酸鈉在發(fā)揮修復(fù)效能的同時，可能帶來地下水中硫酸鹽濃度短期升高的次生影響，但由于以下因素，環(huán)境影響可控：

（1）異位化學(xué)氧化具有顯著的時效性;（2）硫酸鹽的實際遷移量有限；（3）地下微生物能進一步降解硫酸鹽生成量;（4）修復(fù)治理完成后，建設(shè)用地環(huán)境質(zhì)量趨于穩(wěn)定。因此，這種修復(fù)治理方法兼具高效性和安全性，既不會對周邊環(huán)境及建設(shè)用地后續(xù)開發(fā)產(chǎn)生負面影響，又能確保環(huán)境安全和工程快速修復(fù)。

3.2 藥劑添加比例優(yōu)化

研究采用二價鐵活化過硫酸鈉的氧化方式，通過設(shè)置低、中、高3組過硫酸鈉投加量梯度，探究對多環(huán)芳烴降解效果；同步開展活性炭投加實驗確定砷吸附最優(yōu)條件。（見表1）

實驗用土取自建設(shè)用地的原位污染土壤，建立低 （1% ）中 （2% ）高 （3%） 三梯度氧化藥劑組，并固定添加 1% 亞鐵鹽作為活化劑，基于土壤液限特性，將含水率精準調(diào)控至 35%～45% 最優(yōu)區(qū)間，養(yǎng)護周期為5天（ ，然后測定土壤中苯并（a）芘等特征污染物的殘留濃度及 pH 值變化。（見表2）

實驗用水取自建設(shè)用地的污染地下水，實驗組分別投加 15mg/L.20mg/L.25mg/L 的 FeCl₃ 作為混凝劑，每個樣品均添加聚丙烯酰胺（PAM）作為助凝劑，投加量 1mg/L ，經(jīng)沉淀過液相活性炭后測重金屬砷的濃度和 pH 值。

分析上述三組實驗中各污染物的去除率，從而確定最合適的藥劑比例。

3.3 實驗結(jié)果分析

經(jīng)過系統(tǒng)處理后，污染土壤在添加不同比例氧化藥劑的條件下 （1%，2%，3% 質(zhì)量比，5天養(yǎng)護周期），目標(biāo)污染物的殘留濃度均顯著低于修復(fù)目標(biāo)限值。

實驗結(jié)果表明，三種藥劑投加比例均能有效實現(xiàn)污染土壤的達標(biāo)修復(fù)； 1% 添加量即可滿足要求，2% 和 3% 的添加比例則展現(xiàn)出更優(yōu)的污染物去除效果和長期穩(wěn)定性。這一發(fā)現(xiàn)即可實現(xiàn)經(jīng)濟有效的修復(fù)效果，又可降低藥劑使用成本。

污染地下水混凝階段設(shè)置 FeCl₃ 三個濃度梯度（15，20，25mg/L）

助凝時需要每組均添加 1mg/L 聚丙烯酰胺（PAM），配合吸附工藝強化凈化效果后，處理效果完全滿足環(huán)境修復(fù)質(zhì)量要求。

實驗結(jié)果顯示，所有實驗組處理后水體中目標(biāo)污染物濃度均顯著低于修復(fù)目標(biāo)限值；在最低投加量 條件下，建設(shè)用地內(nèi)目標(biāo)污染物的去除率已完全滿足修復(fù)標(biāo)準要求；增加 FeCl₃ 投加量雖可提升處理效果，但從成本效益角度分析， 15mg/L 的投加量已具有最佳經(jīng)濟性。

實驗樣品采集自本污染建設(shè)用地，實驗操作流程與修復(fù)技術(shù)路線相一致，因此實驗結(jié)果可作為修復(fù)工藝確定的參考依據(jù)。

4結(jié)束語

作為生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的核心要素，土壤質(zhì)量直接關(guān)系到人居環(huán)境安全和可持續(xù)發(fā)展。隨著人們對環(huán)境質(zhì)量重要性的認識，建設(shè)用地的土壤污染問題也被高度關(guān)注，因此土壤修復(fù)工作已被納入環(huán)境治理重點領(lǐng)域。通過建立科學(xué)合理的修復(fù)技術(shù)篩選體系，實現(xiàn)精準化治理，能夠更好更快地提升污染治理成效，深入助力提高生態(tài)環(huán)境管理效能。

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