工业遗址污染场地重金属污染防治和修复研究

陈功龙

【中图分类号】X53 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2018）34-0017-01

一、选题背景

原长红机械厂总装车间工业场地废弃多年，期间曾有湿法冶炼企业进行生产，现已经关停废弃，据现场踏勘了解，场地内堆放有冶炼工业装置和冶炼废渣，由于场地缺乏科学的管理及妥善的污染防治设施，加之土壤已经受到严重污染且没有任何渗漏液处置措施，对周边环境带来安全隐患和污染风险。铜鼓县环境监测站监测报告显示，场地附近长红小溪受场地淋溶水（渗滤水）的污染，呈现出镉超标现象。

二、研究意义

环境治理工程是环保工程，其治理本身是以防止和减轻正在或可能发生的环境隐患为目的。通过对该场地污染土壤及污泥沉积物的治理，能够基本消除污染物对人民的生活健康的风险，消除对临近小溪河水的影响。通过环境治理恢复工程，可以促进社会进步，提高土地利用率，使环境和经济走上良性循环的道路，消除当地群众和地方政府和企业的矛盾，对社会稳定起到积极作用，体现党和政府“以人为本、构建和谐社会”的思想。

三、研究技术路线

1.本项目采用原地异位处理的修复模式，将受污染土壤挖掘清理后，在现场运送到指定的修复区域进行存放、修复，修复的方式为稳定化，并尽可能在场地内资源化利用。

2.修复范围确定。

依据场区控制桩和污染治理范围图，确定修复范围，测量放线，划定修复分区范围。

3.场地平整及废弃物处理。

对原有废弃建筑物拆除，遗留废弃物鉴定为危废的送至危废填埋场处理，鉴定为普通垃圾的送至生活垃圾填埋场处理。

4.异位稳定化处理。

4.1 土壤挖掘。

利用专业的挖掘机对土壤进行挖掘，并运至稳定化场地。污染土壤挖掘量估计约1370m3。

污染土壤清理完成后，需对清理结果进行验收。验收时应按照相关规范要求，在挖掘基坑坑底及侧壁采集一定数量的土壤样品，检测其关注污染物含量是否达到清理目标要求。

4.2 稳定化处理场地。

根据现场的实际情况，利用现场保存较好的废弃车间作为处置车间。稳定化处理场地安设材料仓库、土壤暂存区和稳定化作业区等。

污染土壤暂存区主要用于堆放清挖后的污染土壤，以及用于稳定化后的土壤的养护，稳定化作业区用于污染土壤的筛分破碎及药剂投加和混合，为避免污染物的渗漏造成二次污染，均需对底部进行防渗处理。暂存区四周设置挡水围堰。

4.3 稳定化处理。

4.3.1 稳定化处理程序。

土壤稳定化处理程序如下：

污染土壤挖出后在暂存区进行暂存，根据土壤的理化特征和污染特征，将定量的稳定剂与土壤混合进行稳定化处理，混合后的土壤放置在待轉区进行养护，达到规定的养护时间后，对稳定效果进行评估。

污染土壤挖出后在暂存区进行暂存，根据土壤的理化特征和污染特征，将定量的稳定剂与土壤混合进行稳定化处理，混合后的土壤放置在待转区进行养护，达到规定的养护时间后，对稳定效果进行评估。

4.3.2 稳定剂选择。

现场土壤中的有害物质主要为镉，本场地中镉存在不同程度的超标情况，超标区域几乎遍布整个场地。

针对镉污染，拟选用专门针对重金属修复的特效修复药剂稳定剂，药剂对多种重金属均能起到固化稳定化的作用，并通过小试及工程案例得到证明。并且药剂需经过省级疾控中心检验，为无毒产品；药剂主要通过以下反应原理降低污染物的毒性、生物有效性和生态风险。

（1）pH控制技术：固定稳定药剂自身具有强pH缓冲能力，可将土壤的pH值调整并维持在大部分重金属阳离子最小溶解度的pH范围内。

（2）沉淀与共沉淀技术：固定稳定药剂的组分可有效捕捉自由态的重金属离子（通常为二价重金属离子），并通过分子间的强化学结合力，与单一重金属或复合重金属形成最稳定的沉淀物。

（3）吸附晶化包封技术：固定稳定药剂具有高空隙结构，可以将沉淀态和自由态的重金属通过分子间的弱作用力吸附于空隙结构内，进一步实现稳定化，并在长时间的凝结组分作用下，将包封于空隙中的重金属矿化，固定在稳定晶状体中，最终实现无害化处理过程。

该稳定剂已在多个重金属修复项目中使用，并已证明对土壤中的重金属具有良好的稳定化处理效果。

4.3.3 稳定剂添加比例。

稳定化剂的投加比例受污染物的种类和浓度、土壤性质、土壤破碎和混合程度等多方面因素的影响，需根据小试及中试试验，确定本场地条件下稳定化剂的最佳投加比例。本场地关注污染因子为镉，根据前期小试数据及以往工程经验，各区域药剂投加比例约为4%（土壤质量投加比）。药剂总用量约为82吨。

4.3.4 稳定化设备。

采用ALLU筛分破碎铲斗，该设备可以实现破碎、筛分、混合等多种作业一步完成，设备平均处理能力50m3/h。

使用ALLU筛分破碎铲斗首先实现土壤的筛分和破碎，将破碎后的土壤布料，然后将粉状药剂撒布在土壤上，使用铲斗对土壤与药剂进行混合。

四、研究结果分析

根据江西省粤环科检测技术有限公司出具的验收监测报告，该污染土壤稳定化效果验收监测土壤样品监测结果为镉（0.015-0.135）mg/L，铅、铜、铬都是未检出，均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）表1标准要求。