重金屬污染土壤污染狀況調查與修復工程實例研究

王黎明

南京大學環境規劃設計研究院股份公司 江蘇南京 210000

土壤重金屬污染存在降解難度大、毒性大、以及滯留時間長等一系列特點，給污染土壤修復工程的開展帶來相當大的挑戰，同時也是環境保護部門高度重視的一項課題。十二五、十三五發展規劃中均明確指出了重點地區污染場地土壤修復的重要性，因此圍繞重金屬污染土壤污染狀況進行全面調查，并對修復技術應用效果進行總結探討，有著重要的意義與價值。

1 土壤污染調查

1.1 調查方案

XX化工場地位于A市XX區，因長時間投入化工生產作業導致場地內土壤重金屬污染問題嚴重。前期安排專人對該場地資料進行收集，識別土壤主要污染物，以鎘、鉻、鉛、銅、汞、鋅、砷、鎳為主要監測指標。采用重點區域加密布設點與常規區域網格布點相結合方式進行調查，網格設計規格為40.0×40.0m，監測區域共布設98個網格，將取樣點編號分別定義為S1-S98，各個點位采取3層取樣模式，取樣深度自上至下分別為0.5m、1.5m以及3.0m，共獲取土壤監測樣品294個。取樣期間設備配置為貫入式Geoprobe設備＋30鉆機＋挖掘機，滿足連續無間斷取樣需求[1]。

1.2 調查結果

遵循現行《土壤成分分析標準物質》、《土壤環境質量標準》等相關規范，對本化工場地重金屬污染土壤調查結果進行分析。以《展覽會用地土壤環境質量標準》為依據，判定監測取樣點位超標情況，整理結果如下表（見表1）所示。結合表1可見，鎘污染最為嚴重，面積最大，且超標準最高，僅鎳、砷污染值略超標準值，且S96點位重金屬污染最為嚴重，超標深度達到3.0m，最大超標倍數達到54倍。

表1 本化工場地重金屬污染土壤調查結果示意表

2 污染土壤修復

目前針對重金屬污染土壤的修復技術類型較多，以生物法、物理法、化學法為主。本工程通過對資金投入、技術成熟度、應用經驗、適用范圍等一系列因素的綜合比選，確定采用化學穩定法對重金屬污染土壤進行修復處理。

修復過程中所選用固化穩定化藥劑對污染土壤中鉛、鉻、銅、氟、硒、砷、以及六價鉻等重金屬污染物均有良好的修復效果，借助于鎂、鈣等元素與目標金屬污染物的凝硬反應，降低重金屬污染物發生遷移與浸出的能力。相較于傳統意義上的水泥固化方法而言，經藥劑反應能夠顯著降低堿性比，且避免了土壤體積產生較大影響，故而在現場施工中廣泛應用。

應用本方法進行重金屬污染土壤修復的基本操作原理如下圖（見圖1）所示。結合圖1，將修復工程的關鍵步驟概括如下：第一步，挖除需進行修復的重金屬污染土壤；第二步，對所挖出存在重金屬污染的表層渣土進行篩分處理，粒徑較小渣土經洗滌系統處理并濃縮后形成泥餅用于固化穩定化處理工藝中，粒徑較大渣土作為建筑垃圾進行破碎回填處理；第三步，將所挖出重金屬污染土壤集中運輸至土壤改良機等待進料區域；第四步，在土壤改良機作用下充分混合重金屬污染土壤與固化穩定化藥劑；第五步，污染土壤經充分混合后運輸至制定區域堆放，養護作業為期5d，養護結束后進行檢測驗收；第六步，經修復后污染土壤根據場地開發利用規劃，直接在停車場以下區域或硬化路面以下區域回填，上部覆蓋清潔土壤進行阻隔[2-4]。

圖1 固化穩定化重金屬污染土壤修復原理示意圖

3 結語

本工程中針對重金屬污染土壤的污染現狀進行調查研究，并結合實際情況通過方案綜合比選確定采用固化穩定化方法對污染土壤進行修復，結果顯示本方法修復周期短，資金投入適中，機械化水平高，且固化穩定效果好，符合土地再利用規劃需求，證實了本方法應用于重金屬污染土壤修復工程中的的確切效果，值得同類工程引起參考與借鑒。