電鍍企業(yè)重金屬污染場地土壤修復(fù)技術(shù)研究

宋文恩

（1.北京大學(xué)深圳研究院，廣東 深圳 518000；2.深圳市源清環(huán)境技術(shù)服務(wù)有限公司，廣東 深圳 518000）

2005年底，我國電鍍企業(yè)的數(shù)量約有3萬家，但到了2012年就只約有1.8萬家，且主要分布在東部沿海和華南地區(qū)，其中，廣東省的電鍍企業(yè)數(shù)量排在全國前列[1]。在改革開放之初，深圳聚集了大量的“三來一補(bǔ)”的污染企業(yè)，其中，電子線路板、電鍍、五金塑膠等高污染、低附加值的加工制造業(yè)快速發(fā)展，也使得工業(yè)集聚區(qū)的污染物排放量大、污染物種類多、污染負(fù)荷排放強(qiáng)度高等，導(dǎo)致土壤存在不同程度地污染隱患。到了2021年，深圳市138家土壤污染重點(diǎn)監(jiān)管單位中涉及電鍍和線路板類的企業(yè)占比約為60%，可見電鍍企業(yè)是深圳土壤污染監(jiān)管的重點(diǎn)。根據(jù)深圳市生態(tài)環(huán)境局2022年3月公布的《深圳市建設(shè)用地土壤污染地塊名錄》，深圳市5個(gè)土壤污染地塊中有3個(gè)地塊涉及電鍍企業(yè)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的開發(fā)進(jìn)度更新也在提速，老舊工業(yè)園區(qū)將面臨著轉(zhuǎn)型升級或關(guān)閉搬遷。因此，為了提升城市用地的開發(fā)建設(shè)進(jìn)程和土地的安全利用，本文將針對電鍍行業(yè)的污染特征，對重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，以期為涉電鍍企業(yè)地塊的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 電鍍企業(yè)的土壤污染特征分析

經(jīng)研究統(tǒng)計(jì)，我國電鍍行業(yè)排放的含有重金屬的電鍍廢水每年約4億t，其中，含有重金屬的固廢廢物約每年5 t[2]。根據(jù)相關(guān)研究表明，土壤污染物主要來源于電鍍廢水，而涉及電鍍廢水的污水管線、污水處理站、電鍍車間等區(qū)域也都是土壤重金屬污染的主要區(qū)域[3]。也有研究表明，珠三角地區(qū)電鍍企業(yè)土壤污染的重金屬主要是鋅、銅、鉻[4]。根據(jù)馮乙晴的研究[5]，寶安區(qū)典型工業(yè)區(qū)土壤中的污染物鋅、鎳、鉻等重金屬，主要來源于金屬表面處理、電鍍等工業(yè)生產(chǎn)。可見，電鍍行業(yè)的土壤污染物與電鍍材料有關(guān)，主要是鋅、鎳、鉻、銅等重金屬污染。

針對電鍍工業(yè)企業(yè)來說，從廠房建立到后期搬遷拆除，因廠區(qū)的硬化、生產(chǎn)經(jīng)營等影響，電鍍企業(yè)的土壤重金屬污染更具有持續(xù)時(shí)間長、隱蔽難發(fā)現(xiàn)、污染不可逆等特點(diǎn)，且重金屬污染無法自然降解。因此，電鍍企業(yè)的土壤一旦被污染，將從時(shí)間、成本等方面影響土地的開發(fā)利用。

2 土壤污染治理修復(fù)技術(shù)淺析

土壤污染一般都具有隱蔽性、滯后性、累積性和不可逆性，尤其是重金屬污染的土壤，不具備生物降解性，且土壤污染后也不會(huì)像大氣污染、水污染一樣可以通過稀釋或自凈作用來降低或消除污染。因此，土壤重金屬污染治理的修復(fù)方式策略可以分為兩種，一種是固定，即將土壤中的重金屬進(jìn)行固化或轉(zhuǎn)變形態(tài)以降低其遷移；另一種是去除，即減少土壤中重金屬污染物的總量，達(dá)到清潔土壤的目的[6]。目前，土壤重金屬污染地塊的修復(fù)治理技術(shù)可以概括為改土法、土壤淋洗法、電動(dòng)修復(fù)法、熱處理法、玻璃化法、固化/穩(wěn)定化法等的物理/化學(xué)修復(fù)技術(shù)，以及動(dòng)物修復(fù)、植物修復(fù)和微生物修復(fù)的生物修復(fù)技術(shù)[7]。具體的修復(fù)方式詳見表1。

表1 土壤重金屬修復(fù)治理技術(shù)對比表

在實(shí)際的修復(fù)過程中，由于每個(gè)污染地塊的污染特性不同，而且基本都存在多種污染物的復(fù)合污染，若只應(yīng)用單項(xiàng)修復(fù)技術(shù)已難以達(dá)到預(yù)定的修復(fù)目標(biāo)，所以，多種修復(fù)技術(shù)的協(xié)同處置就成為了未來污染土壤修復(fù)的主要發(fā)展方向。

3 部分修復(fù)技術(shù)在電鍍企業(yè)污染地塊修復(fù)中的應(yīng)用

隨著城市的發(fā)展和更新改造，電鍍企業(yè)涉及的污染地塊也在逐漸增加，目前，有很多學(xué)者對電鍍企業(yè)重金屬污染地塊的修復(fù)工作進(jìn)行了研究，使用較多的是土壤淋洗、化學(xué)氧化/還原、固化/穩(wěn)定化等修復(fù)技術(shù)。

在應(yīng)用土壤淋洗技術(shù)的過程中，主要涉及淋洗劑的篩選、使用量等問題。甘文君等人[8]以蘇南某電鍍廠重金屬銅、鋅、鎳、鉻污染場地土壤為研究對象，對草酸、檸檬酸、EDTA等淋洗劑進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，檸檬酸對重金屬的淋洗效果較好，對銅的去除率可達(dá)26.3%，對鉻去除率可達(dá)25.7%，對鎳的去除率可達(dá)33.0%，對鋅去除率可達(dá)21.6%，而且檸檬酸水的溶性好且是天然螯合劑，可降解土壤中的殘留物且不產(chǎn)生二次污染。同樣，楊曉慶等人[9]在對泰州某電鍍污染區(qū)域進(jìn)行土壤淋洗修復(fù)研究時(shí)，也發(fā)現(xiàn)檸檬酸對大部分重金屬有較好的淋洗效果。

化學(xué)氧化/還原技術(shù)研究主要集中在含有六價(jià)鉻的土壤修復(fù)中。厲曉飛等[10]對河北某電鍍廠進(jìn)行了研究，該電鍍廠存在土壤和地下水中的六價(jià)鉻超標(biāo)的問題，其中土壤污染采用了原位化學(xué)還原技術(shù)。商磊等人[11]對唐山某土壤和地下水中的六價(jià)鉻污染的電鍍廠研究時(shí)，采用了原位修復(fù)與異位修復(fù)相結(jié)合的修復(fù)方式，其中土壤污染采用了土壤淋洗和氧化還原技術(shù)。

關(guān)于應(yīng)用固定/穩(wěn)定化技術(shù)，多數(shù)都需要與其他修復(fù)技術(shù)協(xié)同使用。許石豪等[12]對一家存在鉻、銅、鎳等重金屬污染的電鍍企業(yè)進(jìn)行研究，主要采用生石灰、鐵粉、硫化鈉、磷酸二氫鉀、鋁氧化物、水泥等復(fù)合穩(wěn)定劑，對該地塊進(jìn)行了異位穩(wěn)定化修復(fù)。而劉敏等[13]對山東某土壤六價(jià)鉻和鎳污染的電鍍廠開展研究時(shí)，針對六價(jià)鉻污染的土壤先應(yīng)用化學(xué)還原處理，再進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理。賴冬麟等人[14]對河北張家口市某土壤六價(jià)鉻和氰化物污染的電鍍廠進(jìn)行了研究，針對六價(jià)鉻和氰化物復(fù)合污染的土壤，主要采用異位化學(xué)氧化+化學(xué)還原-固化穩(wěn)定化協(xié)同技術(shù)，其中，針對六價(jià)鉻污染的土壤采用異位化學(xué)還原-固化穩(wěn)定化協(xié)同技術(shù)，經(jīng)修復(fù)后的污染土壤中的六價(jià)鉻和氰化氫浸出均達(dá)到修復(fù)目標(biāo)要求。劉繼東等人[15]對某土壤被銅、六價(jià)鉻和鎳污染的電鍍廠進(jìn)行了研究，對污染深度小于5 m的污染土壤采用異位還原+穩(wěn)定化技術(shù)，而針對污染深度大于5 m的污染土壤采用了原位還原+固化技術(shù)，經(jīng)修復(fù)后的污染土壤達(dá)到修復(fù)目標(biāo)要求。

4 結(jié)語與建議

電鍍行業(yè)是造成土壤重金屬污染的主要行業(yè)之一，且在電鍍企業(yè)關(guān)閉搬遷后，土壤問題逐漸顯現(xiàn)，一旦出現(xiàn)土壤污染情況，將會(huì)對土地的開發(fā)利用造成不利影響。因此，為了加強(qiáng)對電鍍企業(yè)的土壤污染防控，提出以下建議：一是加強(qiáng)在產(chǎn)電鍍企業(yè)的監(jiān)管，督促其做好土壤污染隱患排查工作，要開展土壤和地下水的自行監(jiān)測工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和整改土壤污染隱患；而針對超標(biāo)的污染物，更要及時(shí)開展污染溯源并切斷污染源。二是加強(qiáng)對關(guān)閉搬遷電鍍企業(yè)的監(jiān)管，督促關(guān)閉搬遷電鍍企業(yè)的規(guī)范化拆除污染防治設(shè)施，并開展土壤污染狀況初步調(diào)查，查明地塊內(nèi)土壤和地下水是否存在污染，對發(fā)現(xiàn)污染的企業(yè)應(yīng)按要求開展詳細(xì)調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評估和治理修復(fù)或風(fēng)險(xiǎn)管控。三是加強(qiáng)對電鍍企業(yè)污染場地修復(fù)技術(shù)的研究，由于電鍍企業(yè)地塊常存在無機(jī)物和有機(jī)物的復(fù)合污染，且也存在土壤和地下水均同時(shí)污染，所以，在當(dāng)前城市快速發(fā)展，土地流轉(zhuǎn)快的情況下，迫切需要修復(fù)治理效果好、時(shí)間短的技術(shù)，同時(shí)，還要加大力度研究“水土共治”或“環(huán)境修復(fù)+開發(fā)建設(shè)”的新模式。