重金屬污染土壤污染狀況調(diào)查與修復(fù)工程實(shí)例研究

王黎明

南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)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(shí)間長等一系列特點(diǎn)，給污染土壤修復(fù)工程的開展帶來相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是環(huán)境保護(hù)部門高度重視的一項(xiàng)課題。十二五、十三五發(fā)展規(guī)劃中均明確指出了重點(diǎn)地區(qū)污染場地土壤修復(fù)的重要性，因此圍繞重金屬污染土壤污染狀況進(jìn)行全面調(diào)查，并對修復(fù)技術(shù)應(yīng)用效果進(jìn)行總結(jié)探討，有著重要的意義與價(jià)值。

1 土壤污染調(diào)查

1.1 調(diào)查方案

XX化工場地位于A市XX區(qū)，因長時(shí)間投入化工生產(chǎn)作業(yè)導(dǎo)致場地內(nèi)土壤重金屬污染問題嚴(yán)重。前期安排專人對該場地資料進(jìn)行收集，識(shí)別土壤主要污染物，以鎘、鉻、鉛、銅、汞、鋅、砷、鎳為主要監(jiān)測指標(biāo)。采用重點(diǎn)區(qū)域加密布設(shè)點(diǎn)與常規(guī)區(qū)域網(wǎng)格布點(diǎn)相結(jié)合方式進(jìn)行調(diào)查，網(wǎng)格設(shè)計(jì)規(guī)格為40.0×40.0m，監(jiān)測區(qū)域共布設(shè)98個(gè)網(wǎng)格，將取樣點(diǎn)編號(hào)分別定義為S1-S98，各個(gè)點(diǎn)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(jiān)測樣品294個(gè)。取樣期間設(shè)備配置為貫入式Geoprobe設(shè)備＋30鉆機(jī)＋挖掘機(jī)，滿足連續(xù)無間斷取樣需求[1]。

1.2 調(diào)查結(jié)果

遵循現(xiàn)行《土壤成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)》、《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)規(guī)范，對本化工場地重金屬污染土壤調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析。以《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，判定監(jiān)測取樣點(diǎn)位超標(biāo)情況，整理結(jié)果如下表（見表1）所示。結(jié)合表1可見，鎘污染最為嚴(yán)重，面積最大，且超標(biāo)準(zhǔn)最高，僅鎳、砷污染值略超標(biāo)準(zhǔn)值，且S96點(diǎn)位重金屬污染最為嚴(yán)重，超標(biāo)深度達(dá)到3.0m，最大超標(biāo)倍數(shù)達(dá)到54倍。

表1 本化工場地重金屬污染土壤調(diào)查結(jié)果示意表

2 污染土壤修復(fù)

目前針對重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)類型較多，以生物法、物理法、化學(xué)法為主。本工程通過對資金投入、技術(shù)成熟度、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、適用范圍等一系列因素的綜合比選，確定采用化學(xué)穩(wěn)定法對重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)處理。

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

應(yīng)用本方法進(jìn)行重金屬污染土壤修復(fù)的基本操作原理如下圖（見圖1）所示。結(jié)合圖1，將修復(fù)工程的關(guān)鍵步驟概括如下：第一步，挖除需進(jìn)行修復(fù)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(jìn)行篩分處理，粒徑較小渣土經(jīng)洗滌系統(tǒng)處理并濃縮后形成泥餅用于固化穩(wěn)定化處理工藝中，粒徑較大渣土作為建筑垃圾進(jìn)行破碎回填處理；第三步，將所挖出重金屬污染土壤集中運(yùn)輸至土壤改良機(jī)等待進(jìn)料區(qū)域；第四步，在土壤改良機(jī)作用下充分混合重金屬污染土壤與固化穩(wěn)定化藥劑；第五步，污染土壤經(jīng)充分混合后運(yùn)輸至制定區(qū)域堆放，養(yǎng)護(hù)作業(yè)為期5d，養(yǎng)護(hù)結(jié)束后進(jìn)行檢測驗(yàn)收；第六步，經(jīng)修復(fù)后污染土壤根據(jù)場地開發(fā)利用規(guī)劃，直接在停車場以下區(qū)域或硬化路面以下區(qū)域回填，上部覆蓋清潔土壤進(jìn)行阻隔[2-4]。

圖1 固化穩(wěn)定化重金屬污染土壤修復(fù)原理示意圖

3 結(jié)語

本工程中針對重金屬污染土壤的污染現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查研究，并結(jié)合實(shí)際情況通過方案綜合比選確定采用固化穩(wěn)定化方法對污染土壤進(jìn)行修復(fù)，結(jié)果顯示本方法修復(fù)周期短，資金投入適中，機(jī)械化水平高，且固化穩(wěn)定效果好，符合土地再利用規(guī)劃需求，證實(shí)了本方法應(yīng)用于重金屬污染土壤修復(fù)工程中的的確切效果，值得同類工程引起參考與借鑒。