工業遺址污染場地重金屬污染防治和修復研究

陳功龍

【中圖分類號】X53 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）34-0017-01

一、選題背景

原長紅機械廠總裝車間工業場地廢棄多年，期間曾有濕法冶煉企業進行生產，現已經關停廢棄，據現場踏勘了解，場地內堆放有冶煉工業裝置和冶煉廢渣，由于場地缺乏科學的管理及妥善的污染防治設施，加之土壤已經受到嚴重污染且沒有任何滲漏液處置措施，對周邊環境帶來安全隱患和污染風險。銅鼓縣環境監測站監測報告顯示，場地附近長紅小溪受場地淋溶水（滲濾水）的污染，呈現出鎘超標現象。

二、研究意義

環境治理工程是環保工程，其治理本身是以防止和減輕正在或可能發生的環境隱患為目的。通過對該場地污染土壤及污泥沉積物的治理，能夠基本消除污染物對人民的生活健康的風險，消除對臨近小溪河水的影響。通過環境治理恢復工程，可以促進社會進步，提高土地利用率，使環境和經濟走上良性循環的道路，消除當地群眾和地方政府和企業的矛盾，對社會穩定起到積極作用，體現黨和政府“以人為本、構建和諧社會”的思想。

三、研究技術路線

1.本項目采用原地異位處理的修復模式，將受污染土壤挖掘清理后，在現場運送到指定的修復區域進行存放、修復，修復的方式為穩定化，并盡可能在場地內資源化利用。

2.修復范圍確定。

依據場區控制樁和污染治理范圍圖，確定修復范圍，測量放線，劃定修復分區范圍。

3.場地平整及廢棄物處理。

對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處理，鑒定為普通垃圾的送至生活垃圾填埋場處理。

4.異位穩定化處理。

4.1 土壤挖掘。

利用專業的挖掘機對土壤進行挖掘，并運至穩定化場地。污染土壤挖掘量估計約1370m3。

污染土壤清理完成后，需對清理結果進行驗收。驗收時應按照相關規范要求，在挖掘基坑坑底及側壁采集一定數量的土壤樣品，檢測其關注污染物含量是否達到清理目標要求。

4.2 穩定化處理場地。

根據現場的實際情況，利用現場保存較好的廢棄車間作為處置車間。穩定化處理場地安設材料倉庫、土壤暫存區和穩定化作業區等。

污染土壤暫存區主要用于堆放清挖后的污染土壤，以及用于穩定化后的土壤的養護，穩定化作業區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，均需對底部進行防滲處理。暫存區四周設置擋水圍堰。

4.3 穩定化處理。

4.3.1 穩定化處理程序。

土壤穩定化處理程序如下：

污染土壤挖出后在暫存區進行暫存，根據土壤的理化特征和污染特征，將定量的穩定劑與土壤混合進行穩定化處理，混合后的土壤放置在待轉區進行養護，達到規定的養護時間后，對穩定效果進行評估。

污染土壤挖出后在暫存區進行暫存，根據土壤的理化特征和污染特征，將定量的穩定劑與土壤混合進行穩定化處理，混合后的土壤放置在待轉區進行養護，達到規定的養護時間后，對穩定效果進行評估。

4.3.2 穩定劑選擇。

現場土壤中的有害物質主要為鎘，本場地中鎘存在不同程度的超標情況，超標區域幾乎遍布整個場地。

針對鎘污染，擬選用專門針對重金屬修復的特效修復藥劑穩定劑，藥劑對多種重金屬均能起到固化穩定化的作用，并通過小試及工程案例得到證明。并且藥劑需經過省級疾控中心檢驗，為無毒產品；藥劑主要通過以下反應原理降低污染物的毒性、生物有效性和生態風險。

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

（2）沉淀與共沉淀技術：固定穩定藥劑的組分可有效捕捉自由態的重金屬離子（通常為二價重金屬離子），并通過分子間的強化學結合力，與單一重金屬或復合重金屬形成最穩定的沉淀物。

（3）吸附晶化包封技術：固定穩定藥劑具有高空隙結構，可以將沉淀態和自由態的重金屬通過分子間的弱作用力吸附于空隙結構內，進一步實現穩定化，并在長時間的凝結組分作用下，將包封于空隙中的重金屬礦化，固定在穩定晶狀體中，最終實現無害化處理過程。

該穩定劑已在多個重金屬修復項目中使用，并已證明對土壤中的重金屬具有良好的穩定化處理效果。

4.3.3 穩定劑添加比例。

穩定化劑的投加比例受污染物的種類和濃度、土壤性質、土壤破碎和混合程度等多方面因素的影響，需根據小試及中試試驗，確定本場地條件下穩定化劑的最佳投加比例。本場地關注污染因子為鎘，根據前期小試數據及以往工程經驗，各區域藥劑投加比例約為4%（土壤質量投加比）。藥劑總用量約為82噸。

4.3.4 穩定化設備。

采用ALLU篩分破碎鏟斗，該設備可以實現破碎、篩分、混合等多種作業一步完成，設備平均處理能力50m3/h。

使用ALLU篩分破碎鏟斗首先實現土壤的篩分和破碎，將破碎后的土壤布料，然后將粉狀藥劑撒布在土壤上，使用鏟斗對土壤與藥劑進行混合。

四、研究結果分析

根據江西省粵環科檢測技術有限公司出具的驗收監測報告，該污染土壤穩定化效果驗收監測土壤樣品監測結果為鎘（0.015-0.135）mg/L，鉛、銅、鉻都是未檢出，均達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）表1標準要求。