污染场地土壤修复技术与修复效果评价
2021-12-26张雪峰晏闻博
张雪峰 晏闻博
1.生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心2.北京建工环境工程咨询有限责任公司
1 前言
近些年来,随着我国经济产业结构的升级发展、城市产业布局的调整优化,工业企业搬迁以及改造所产生的污染场地数量明显增多。在这样的背景条件下,地下水污染、土壤污染以及大气污染逐渐发展成为我国环境保护工作予以重点解决的棘手问题。为及时缓解场地污染问题,国家政府部门针对污染场地修复工作进行了统筹规划与合理部署,并相继颁布一系列与土壤污染管控及修复相关的法律法规[1]。如2018年国家颁布《中华人民共和国土壤污染防治法》,为我国污染场地土壤修复工作提供了决策方向。目前,为保障城市人居健康以及生态安全,要求各主体单位应该严格按照相关法规标准,加速推动工业污染场地修复工作进程。结合当前工作反馈情况来看,通过科学利用污染场地土壤修复技术以及相关方案,大体上可以达到良好的修复效果,并恢复场地使用功能。
2 污染场地类型分析
污染场地可以根据污染物类型表现不同,划分为以下几种:(1)无机物污染,主要针对重金属污染,一般多指排放或者倾倒重金属所引起的场地污染问题。结合以往的经验来看,造成重金属污染的行业主要以化学原料、金属冶炼业等企业为主。(2)有机物污染,主要是指过量有机污染物进入环境所引发的场地污染现象。其中,在有机污染物的成分方面,主要以苯系物、多环芳烃以及石油类等物质为主。一般来说,像农药生产以及石油化工企业都可以涉及有机物污染[2]。(3)复合污染,主要是指污染场地中涵盖两种及以上的污染物,场地污染大部分以复合污染问题为主。因污染物之间存在协同效应或者拮抗效应,导致在污染治理方面表现更加复杂,容易对污染场地修复以及治理工作带来严峻挑战。
3 污染场地土壤修复的主要目的及原则分析
3.1 主要目的
实行污染场地土壤修复的主要目的在于利用科学合理的场地土壤修复技术,转移吸收或者降解场地中存在的污染物。并且阻断污染物对受体暴露途径,确保场地对暴露人群所能产生的风险得以控制在可接受水平当中,进而恢复场地使用功能,实现场地二次开发与利用。除此之外,实行污染场地土壤修复工作在一定程度上可以体现出环境保护理念以及可持续发展理念,利于生态文明社会的构建与发展[3]。
3.2 主要原则
在实行污染场地土壤修复工作的过程中,相关人员需要利用程序化以及系统化方式实现对污染场地土壤的合理修复,以确保场地使用功能得以恢复。在具体修复管理过程中,相关人员需要严格按照以下原则要求,保障污染场地土壤修复效果可以达到预期。
一是可行性原则。相关人员需要针对场地特征条件以及健康风险程度对污染场地修复目标进行合理确立。并利用科学合理的修复技术,规范制定安全可靠的修复方案,保障修复工程切实可行[4]。
二是安全性原则。在开展污染场地土壤修复工程的过程中,施工单位方面应该对施工可能会对周边环境产生的不利影响进行精准分析。并根据分析反馈结果,采取科学合理的规避方案,避免对施工人员人身安全以及周边环境安全构成威胁。
三是前瞻性原则。在正式开展污染场地土壤修复工作之前,相关人员应该深入场地进行调查,并做好风险评估工作。可利用相关技术手段准确描述场地暴露情景,并合理确定预修复目标。并在此基础上,主动结合场地特征表现,从修复成本以及资源需求等方面,制定科学合理的修复方案。此外,工作人员可根据修复目标的评估结果表现,对修复技术的可行性以及环境影响的可接受性进行精准分析。根据分析反馈结果,对污染场地土壤修复后的环境保护工作进行合理确定。
4 污染场地土壤修复技术的应用实践分析
以下是本文结合相关经验对污染场地土壤修复工作常用的技术内容进行总结归纳,以供参考。
4.1 植物修复技术
对于污染场地土壤修复工作而言,可充分借助各类植物促使场地在一定时间内恢复原样。举例而言,对于工业污染场地而言,相关工作人员可通过灵活选用与种植植物,解决原有土壤中存在的污染物问题,确保场地可以在短时间内恢复原样。结合当前技术应用情况来看,为加强对土壤改良工作的贯彻落实力度,相关工作人员主张利用植物修复技术实现对污染场地土壤修复工作的有效处理[5]。
如果土壤中存在大量重金属或者有机物污染问题,通过利用植物种植方式,可以将这部分土壤污染物质进入到植物体内,达到污染物转移目的。除此之外,植物修复技术可针对重金属以及有机物进行沉淀处理,确保其可以形成固定物质,避免下渗到地下水当中。
4.2 微生物修复技术
对于存在重金属污染以及有机物污染的场地土壤而言,可通过利用微生物修复技术实现对污染物质的针对性处理。一般来说,各类重金属以及有机污染物可以在微生物的作用下实现降解过程,确保土壤成分污染程度可以大幅度降低。鉴于微生物修复技术的重要性,建议相关工作人员应该主动结合污染场地土壤成分,并根据污染场地土壤成分的表现情况,选择合适的微生物进行培植处理。确保这些微生物可以与土壤成分中的污染物质进行有效反应,实现降解或者吸附等过程。
4.3 热化法修复
所谓的热化法修复主要是指工作人员可通过利用直接加热处理方式,当土壤中的物质加热到一定温度,确保土壤中某些具备可挥发性特点的污染物能够气化。或者也可以利用红外线微波辐射方式,对可挥发性污染物进行合理收集与处理,尽量将土壤中污染物浓度控制在可波动范围当中。但是需要注意的是,热化法修复对于土壤渗透性要求较为严格,一般多适用于渗透性特征良好的土壤污染物修复工作当中。
4.4 固化-稳定技术
固化-稳定技术在一定程度上可以有效固定污染介质中的污染物,主要通过利用固化稳定剂与污染土壤混合方式,实现对污染物的固定处理。并在此基础上,利用化学方法以及物理方法实现对污染物的降解处理。与其他修复技术不同,这种技术方式在修复方法上可以分为原位与异位两种。其中,原位固化-稳定技术主要用于有机物污染以及重金物污染的土壤修复工作当中。而异位固化-稳定技术则多用于无机污染物的土壤修复当中。
结合应用反馈情况来看,固化-稳定技术在一定程度上可以实现对多种复杂金属废弃物的集中处理。在处理费用方面表现较低,同时可形成物质毒性并不是很高,基本上可以在短时间内实现对物的控制管理。但是需要注意的是,在应用该项技术的过程中,工作人员应该对土壤PH以及有机物污染物含量等影响因素进行重点把握,避免对技术应用效果造成不良影响。
4.5 热脱附技术
对于工业污染场地所存在的大量污染物问题,工作人员可利用热脱附技术实现对污染场地土壤修复工作的针对性处理。结合实践应用情况来看,热脱附技术主要通过借助热能实现对污染物的挥发处理。确保污染物可以在短时间内脱离原有土壤环境,降低自身对场地土壤污染的影响程度。一般来说,在应用热脱附技术的过程中,工作人员需要重点针对热解吸单元以及废气处理系统进行科学布置。这样做的主要目的在于确保原有污染土壤成分可以得到良好改善,并且可以在实际应用过程中体现出较高的处理效率。
5 应用实例以及修复效果评价
5.1 工程实况
某场地前身为机械加工和仪器组装厂,长期进行车工以及电泳涂漆生产等作业内容。因原厂对于环境管理工作未落实到位,导致场地内部区域土壤受到严重污染。且在污染表现方面,主要以重金属污染为主。经场地环境调查显示,场区内部区域土壤在镉元素、铅元素以及铜元素等重金属含量方面严重超标。其中,镉元素含量最高可达到35.6mg/kg;铅元素含量最高可达到1020mg/kg;铜元素含量最高可达到843mg/kg。重金属污染范围较大,污染土壤土方量可高达6452m3。
5.2 污染场地土壤修复方案及技术
因业主急迫在短期内进行商办小区开发工作,导致项目场地施工工期表现较为紧迫。为满足业主开发需求,污染场地土壤修复工程主要利用固化-稳定技术进行修复处理。在正式处理过程中,施工人员需要对污染土壤进行开挖处理。并在地面上进行固化稳定修复处理工作,之后对修复好的土壤进行针对性操作处理,以保障重金属污染土壤可以达到良好的场地修复效果。结合现场施工经验来看,施工人员主要利用卫生填埋方式对修复后的土壤进行针对性处理。
5.3 修复效果及评价分析
污染场地土壤修复工程大约历经一个月时间达到了预期的土壤修复效果。按照上述技术要求进行针对性处理之后,所有污染土壤都达到了良好的固化稳定处理效果。且在浸出液浓度方面均明显低于填埋场入场标准,大体上满足卫生填埋要求。与此同时,开挖基坑四周及底部土壤在污染物浓度表现方面,基本满足相关质量评价标准。且从修复效果上来看,经固化-稳定技术处理后的土壤可以达到良好的修复效果。
由此不难看出,合理应用固化-稳定技术基本上可以满足污染场地土壤修复技术要求。但是需要注意的是,对于长期稳定于土壤中的重金属元素而言,单纯利用该项技术并不能完全去除土壤中的污染物。也就是说,土壤中的重金属仍旧存在迁移风险。在修复技术的具体应用过程中,工作人员可主动运用多种土壤修复技术,达到良好的污染场地土壤修复效果。
6 结论
总而言之,我国污染场地土壤修复工作虽取得了阶段性胜利,但是整体情况不容乐观。因此在今后的修复管理过程中,相关主体单位应该立足于污染场地土壤修复现状,合理应用污染场地土壤修复技术及相关方案措施,确保污染场地土壤修复工作内容得以准确贯彻与落实。与此同时,在修复管理过程中,相关人员应该主动深入污染场地,对土壤修复技术所使用的介质条件以及处理周期等进行全方位对比分析,保障土壤治理优势可以全面发挥。除此之外,政府相关部门应该发挥自身的宏观调控职能,加强环境治理工作的贯彻落实强度,确保污染场地土壤修复工作得以全面开展,进而为人们打造更加宜居的生活环境。