重金屬污染土壤污染狀況調查與修復工程實例分析論文

　　重金屬污染因其毒性大，在土壤中不易被微生物降解、滯留時間長等原因成為土壤污染修復工程中的難點，也引起我國政府和相關部門的高度重視。《國家環境保護“十二五”規劃》中提出推進重點地區污染場地和土壤修復，以重金屬污染防治重點區域等為重點，開展污染場地、土壤污染治理與修復試點示范，并對責任主體滅失等歷史遺留場地土壤污染要加大治理修復的投入力度。

　　湖北省武漢市硚口區古田化工企業搬遷場地污染調查及土壤修復工程列入了湖北省重金屬污染綜合防治規劃項目表（歷史遺留解決試點項目）中。武漢市某化工廠地處古田化工區，因長期化工生產導致場地內土壤重金屬污染嚴重，在重新利用前急需進行土壤修復工作。

　　1 污染現狀

　　1.1 調查方案

　　工程前期，工程人員在收集了大量該場地化工生產服役期間的相關資料后，對該場地污染物進行了識別，確定了監測指標：鎘、鉻、銅、鉛、鋅、汞、砷、鎳。

　　調查方案確定采取網格布點與重點區域加密布點相結合的方式。結合生產工藝和實地勘察情況，以40×40m網格進行監測取樣，在認可的范圍內共布設98個有效網格，在每個網格中心點取樣（取樣點編號為S1-S98），每個點位分三層取樣，深度分別為0.5m、1.5m和3m，共計294個土壤分析樣品。此外根據現場采樣的需要，對部分點位酌情取深層樣品，具體采樣深度和樣品數量由現場確定，實際取樣時利用全站儀將各點放樣到場地，有點位無法放樣時，記錄調整后的坐標值。

　　土壤采樣采用直接貫入式設備Geoprobe連續無間斷取樣，對于部分點位因場地回填物較厚，導致Geoprobe無法采樣的，輔助了挖掘機或30鉆機。最終本期采集樣品256個，鉆探總深度496m。同時，對于第一期樣品分析檢測后，對部分點位進行了補充采樣，采集樣品主要為部分點位深度0.5m的樣品，還有部分指標的部分點位因污染濃度較高，需要加深確定污染深度的樣品，本次補充采樣采集樣品總數87個。

　　1.2 監測結果分析與評價

　　本工程土壤評價主要參考《展覽會用地土壤環境質量標準》（HJ350-2007）（以下簡稱《展》）、土壤成分分析標準物質-長江平原區土壤GSS-15（GBW07429）、《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）、《土壤環境質量標準（修訂）》（征求意見稿）、《荷蘭土壤臨界值》、《英國國家土壤污染“起始濃度”》（ICRCL 59/83），以上標準中仍沒有列出的物質，由風險評估來確定是否有風險和計算修復目標值。

　　從監測結果可以看出，汞、鎘、鉻、鉛、砷、銅、鋅、鎳中，只有砷和鎳略微超過《展》A標準，其余六種指標均超過《展》B標準，并以鎘最為嚴重，其污染面積最大。重金屬污染中以S96號點位最為嚴重，在3m處8種重金屬指標有5種超過《展》B，其中鎘的超標倍數達到54倍。

　　2 修復工程

　　2.1 技術方案比較

　　現有重金屬污染土壤修復技術方法主要有物理法、化學法、生物法等。通過對比各類技術方法的技術成熟度、國內應用案例、工程時間長短、資金水平高低、應用的適用性和局限性等，發現化學穩定法相對技術成熟，所需工期短等優勢，決定在本工程中選擇采用該技術。

　　2.2 固化穩定化技術

　　項目可采用的固化穩定化藥劑有A、B兩種藥劑。

　　（1）A藥劑：適合于污染土壤中大多數重金屬的修復。其修復原理是利用Mg、Ca、Si、Al與目標金屬污染物發生凝硬反應，從而降低土壤中金屬污染物的遷移能力和浸出能力。與傳統的水泥固化法相比，A藥劑反應后的堿性比水泥低，而且土壤體積變化不大。

　　（2）B藥劑：其修復機理是利用生物化學還原作用，化學吸附絡合作用以及沉淀反應作用降低土壤或者地下水中的重金屬的遷移性和毒性。該藥劑可以處理土壤和地下水中的多種重金屬污染，其中包括：砷、鉻、鉛和汞等。

　　國內外多個修復測試和治理案例顯示復合固化穩定化藥劑A適應性廣，對鉛、鎘、汞、氟、銅、鋅、硒、砷、六價鉻等都有較好的修復效果。另外，現場施工也比較容易，利用一般的地質改良施工方法都適用。

　　2.3 土壤修復工程施工步驟

　　（1）污染土壤開挖：將需固化穩定化處理的重金屬污染土壤挖出。

　　（2）篩分：將挖出的7250m3表層渣土進行篩分，大粒徑建筑垃圾破碎回填，小顆粒污染土壤送至洗滌系統處理，污染物濃縮成泥餅后再進行固化穩定化處理。

　　（3）運輸：將重金屬污染土壤（包括直接挖出的重金屬污染土壤和挖出篩分洗滌后的重金屬污染泥餅）運輸至土壤改良機附近，等待進料。

　　（4）污染土與藥劑混合：本工程采用土壤改良機將污染土壤與固化穩定化藥劑混合均勻。

　　（5）堆置養護：經土壤改良機與固化穩定化藥劑均勻混合的土壤，運至指定地點堆放養護5天，然后可進行檢測驗收。

　　2.4 污染物固化穩定效果檢測

　　以每500m3取一個樣對固化穩定化修復成果進行檢驗，按照《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T299-2007），以硫酸硝酸混合酸為浸提劑，經翻轉式振蕩18小時后，浸出液采用電感耦合等離子發射光譜法測定重金屬濃度，毒性結果滿足《地下水質量標準》（GB/T14848–93）Ⅳ類標準限值。

　　2.5 處理后土壤去向

　　修復后的土壤，根據場地開發利用規劃，回填于硬化路面或停車場以下，利用硬化地面層作為阻隔層，阻隔其與人的接觸途徑。固化穩定化修復后的土壤杜絕與人體的直接接觸，回填基坑的土壤上部覆蓋清潔土壤作為阻隔層，做路基填料須符合《公路路基施工技術規范》（JTGF10-2006）的規定。

　　對于需要回填的修復合格土壤，由于該工藝進行周期性的分批處理，因此土壤開挖和回填是按照批次處理量來進行，在未完全挖出土壤的基坑不能即刻回填，需要在基坑全部清挖之后進行基坑的土壤檢測，達到標準后才可將處理完的土壤進行回填。所以處理完的土壤還不能填回基坑前，將其臨時置于未污染的區域暫存，待基坑檢測合格，即刻回填。

　　3 結語

　　工程實踐證明，采用固定穩定化技術應用于化工生產場地土壤重金屬污染的修復效果明顯，工程周期短，資金合理，機械化程度高等優點。武漢原某化工廠場地土壤重金屬污染通過工程修復后得到固化穩定，達到《展覽會用地土壤環境質量標準》（HJ350-2007）B級標準，符合土地再利用規劃的要求，保障了周邊居民的健康，可為其他同類工程項目的設計提供借鑒和參考。

　　參考文獻

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