關(guān)于歷史遺留渣場的治理方案
——以自貢市張化渣場為例

景國瑞 ，袁 松 ，段怡彤 ，耿 欣 ， 王奕文

［1.中城院（北京）環(huán)境科技有限公司，北京 100032；2.中國城市建設(shè)研究院有限公司，北京 100032］

0 引言

渣場主要目的是對各類企業(yè)在生產(chǎn)活動過程中產(chǎn)生的廢渣進行填埋和處置，屬于生產(chǎn)企業(yè)重要的配套設(shè)施。但歷史遺留渣場由于建場時間較早，國家相關(guān)的法律法規(guī)還不完善。建設(shè)、運行及封場過程存在諸多不規(guī)范之處，會對土壤造成嚴(yán)重的污染。因此，必須對歷史遺留渣場的問題予以關(guān)注，通過制定合理的治理方案，徹底解決歷史遺留渣場對土壤的污染問題。

1 土壤現(xiàn)狀

四川省土壤污染狀況調(diào)查公報結(jié)果表明，我省土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重。全省土壤總的點位超標(biāo)率為28.70%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為22.60%、3.41%、1.59%和1.07%。污染類型以無機型為主，有機型次之，復(fù)合型污染比重較小，無機污染物超標(biāo)點位數(shù)占全部超標(biāo)點位的93.90%。為全面落實國務(wù)院《土壤污染防治行動計劃》[1]，逐步改善四川土壤環(huán)境質(zhì)量，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和人居環(huán)境安全，四川省于2016 年12 月出臺了《土壤污染防治行動計劃四川省工作方案》，簡稱《工作方案》。

2 自貢市張化渣場治理項目概況

2.1 項目簡介

自貢市張家壩地區(qū)曾經(jīng)主要有自貢張家壩氯堿化工有限責(zé)任公司、張家壩化工建材廠、張家壩鍶鹽化工廠等重點企業(yè)，還有約20 戶機械加工等租賃企業(yè)。張化固廢堆場是堆存張家壩區(qū)域內(nèi)多家企業(yè)共同排放產(chǎn)生固廢的固廢堆場，其中主要堆存張家壩氯堿化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)的固廢。

自貢市張家壩氯堿化工有限責(zé)任公司（原自貢市張家壩制鹽化工廠）始建于1938 年，是一家有著悠久歷史的鹽業(yè)化工生產(chǎn)企業(yè)，原為自貢市的支柱企業(yè)之一，坐落于自貢市城區(qū)北端大安區(qū)，于2013年停產(chǎn)。在其長達幾十年生產(chǎn)過程中，該廠及周邊大量小型私營化工廠的化工生產(chǎn)廢料露天堆積于野外，逐步形成了一個大型固廢堆場，堆場占地面積約6 萬m2。于2013 年停產(chǎn)后，該廠已經(jīng)沒有廢棄物產(chǎn)生。自貢市張化渣場項目所在區(qū)域位置如圖1 所示。

圖1 自貢市張化渣場項目所在區(qū)域位置

2.2 調(diào)查結(jié)果及污染方量統(tǒng)計

2.2.1 土壤污染調(diào)查結(jié)果

以建設(shè)用地二類用地土壤鋇的篩選值2000 mg/kg為界限，土壤鋇污染區(qū)集中在老渣場區(qū)域。老渣場區(qū)域鋇污染深度為3～4 m。5 m 深度土壤鋇含量基本土壤鋇的篩選值為2000 mg/kg。從鋇含量超篩選值的水平分布來看，老渣場區(qū)域高鋇含量點位并不集中，規(guī)律性不強，大致可以識別為渣場的中心區(qū)域污染較重，周邊區(qū)域污染較輕[2]。

2.2.2 廢渣污染調(diào)查結(jié)果

（1）從本次采樣調(diào)查分析結(jié)果來看，本項目廢渣偏堿性，個別樣品pH≥12.5，具有一定的腐蝕性危害。

（2）廢渣的酸浸分析結(jié)果中，在12 個送檢樣品中有5 個樣品鋇的酸浸出濃度超過危險廢物浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)限值100 mg/L；而危廢浸出標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定限值的指標(biāo)中，需要關(guān)注鍶的酸浸濃度，其最小值為1.2 mg/L，最大值為1340 mg/L，平均值為143 mg/L。廢渣的水浸出具有相似的特征。廢渣浸出的特征污染物主要是鋇和鍶。

（3）廢渣中鋇的含量普遍偏高，已送檢樣品中鋇含量平均值為57 828 mg/kg，需要重點關(guān)注廢渣含鋇毒性物質(zhì)含量超標(biāo)的危害特性。另外，廢渣中部分樣品的鍶、硫化物含量比較高，需要給予足夠的關(guān)注。

（4）進行廢渣中有機污染物預(yù)檢時，大部分指標(biāo)檢測結(jié)果是未檢出，有檢出的結(jié)果值都很低，初步判斷，廢渣有機污染物含量的危害特性基本可忽略。

（5）本項目篩選部分氯化物、硫酸鹽含量較高的廢渣樣品送檢水溶性鹽含量，分析結(jié)果顯示廢渣樣品水溶性鹽含量較高，最低為4.98%，最高為18.20%，平均值為11.66%。說明廢渣未經(jīng)處置前其水溶性鹽含量存在超過危廢填埋場入場要求的風(fēng)險，后續(xù)廢渣處置和驗收采樣監(jiān)測應(yīng)關(guān)注該指標(biāo)。

2.2.3 地下水調(diào)查結(jié)果

根據(jù)本項目地下水采樣送檢分析結(jié)果，西側(cè)制鹽廠區(qū)域地下水超IV 類地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)包括pH、硫酸鹽、氯化物和錳。制鹽廠區(qū)域地下水污染與廢渣堆存關(guān)聯(lián)性不強，主要可能受張化公司歷史生產(chǎn)影響。東側(cè)老渣場地下水超IV 類地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)包括pH、硫酸鹽、氯化物、錳和鋇。老渣場區(qū)域地下水污染與廢渣堆存緊密相關(guān)，地下水主要污染區(qū)域集中在渣場中心區(qū)域。

2.2.4 污染方量統(tǒng)計

以老渣場區(qū)域孔口標(biāo)高為上表面，以廢渣填埋層底部標(biāo)高為下表面，估算老渣場廢渣堆存量約為52 萬m3；以修復(fù)目標(biāo)值為限，估算整個地塊污染土方量約為4.67 萬m3；區(qū)域需治理的地下水占地面積約為6.96 萬m2；老渣場東側(cè)化工運河河道底泥約為0.7 萬 m3。

3 總體治理方案確定

3.1 處理工藝方案確定

結(jié)合國內(nèi)外經(jīng)驗，目前對鋇污染的固廢及污染土，主要以脫水及穩(wěn)定化技術(shù)處理為主。因此考慮到該地區(qū)的氣候特征、污染物的污染特征、固廢堆場地區(qū)的地形地貌特征、修復(fù)的周期和資金要求等因素，結(jié)合類似工程成功的治理經(jīng)驗，最終選擇“原位搬遷治理技術(shù)”作為張化固廢堆場中的廢棄物及污染土的主要治理技術(shù)。

3.2 穩(wěn)定化技術(shù)方案確定

根據(jù)廢渣污染特性和調(diào)查結(jié)果，輕污染廢渣采用藥劑配方6 進行穩(wěn)定化處置，藥劑添加量為3%～5%；重污染廢渣采用藥劑配方1 進行穩(wěn)定化處置，藥劑添加量為5%～8%。對于高污染濃度鋇渣，綜合現(xiàn)場固廢物料性質(zhì)、后期封場需求、進度計劃等因素，選取干化預(yù)處理和加藥預(yù)拌兩種施工方式中滿足現(xiàn)場需求的穩(wěn)定化方式進行現(xiàn)場穩(wěn)定化施工。

3.3 總體技術(shù)方案確定

充分考慮技術(shù)可行、經(jīng)濟有效和資源節(jié)約的因素，針對本項目的特點，以“全量處理、安全處置”為技術(shù)路線，將固廢堆場中的廢棄物及污染土進行清挖和處理，對固廢堆場中的廢棄物及污染土進行全量處理、安全處置，可以達到清理污染的目的，減少運輸和處理過程中的環(huán)境風(fēng)險，也可降低運輸和處理成本。同時結(jié)合處理規(guī)模情況和固廢堆存區(qū)建設(shè)位置對清挖過程中產(chǎn)生的挖方區(qū)進行合理利用，遵循安全、可靠、美觀的利用原則。因此，提出了固廢、污染土壤與河道底泥的總體技術(shù)路線，如圖2 所示。

圖2 治理工程技術(shù)路線

4 張化渣場治理方案

4.1 開挖工程

整個固廢堆場被污染區(qū)占地面積較大，未來在污染區(qū)及污染區(qū)西側(cè)拆遷區(qū)新建固廢堆存區(qū)，用于填埋處理后的固廢、污染土等廢棄物。當(dāng)開挖1 區(qū)挖至未污染土層時，停止開挖。然后對位于堆存2 區(qū)中部、北部的污染區(qū)進行開挖。當(dāng)開挖2 區(qū)挖至未污染土層時，停止開挖。1 區(qū)及2 區(qū)開挖完的固廢在臨時處理廠進行穩(wěn)定化處置后被填埋至堆存1 區(qū)。依次對3～5 區(qū)固廢進行開挖，所產(chǎn)生的固廢最終在臨時填埋場穩(wěn)定合格后被填埋至堆存2 區(qū)及3 區(qū)。

4.2 穩(wěn)定化工程

本項目中主要污染源鋇渣中殘留有大量硫化鋇，水溶性較強，導(dǎo)致鋇浸出濃度較高。針對鋇的治理主要使用緩釋硫酸鹽沉淀機制，污染土壤中的可浸出鋇離子進入液相后，先與吸附材料和絡(luò)合材料產(chǎn)生作用，起到初步的吸附阻隔和緩沖穩(wěn)定作用，減緩鋇離子釋放速率，逐步釋放硫酸鹽等，與鋇離子產(chǎn)生沉淀，生成穩(wěn)定無害的硫酸鋇沉淀等[3]。

4.3 固廢堆存區(qū)建設(shè)

固廢堆存區(qū)的堆存作業(yè)分3 個階段。第一階段：在張化固廢堆場西側(cè)建設(shè)固廢堆存1 區(qū)，用于填埋固廢堆場內(nèi)經(jīng)穩(wěn)定化后的固廢及被污染的土壤；第二階段：在1 號庫區(qū)東側(cè)，待2 號庫區(qū)固廢堆存區(qū)場底污染的土壤處理完成，建設(shè)固廢堆存2 區(qū)，用于填埋穩(wěn)定化后的固廢及被污染的土壤；第三階段：在2號庫區(qū)北側(cè)，待3 號庫區(qū)固廢堆存區(qū)場底污染的土壤處理完成，建設(shè)固廢堆存3 區(qū)，用于填埋穩(wěn)定化后剩余的固廢、被污染的土壤及河道底泥。3 個庫區(qū)填埋全部完畢后，對固廢堆存區(qū)進行封場綠化[4]。

本固廢堆存區(qū)為平原型固廢堆存區(qū)，固廢堆存區(qū)庫區(qū)有效占地面積約5.02 萬m2。堆存庫區(qū)的建設(shè)方案主要如下。

（1）根據(jù)固廢堆存區(qū)的地質(zhì)地貌以及所處區(qū)域的水文地質(zhì)條件，利用場地填挖結(jié)合的方式，在庫區(qū)四周設(shè)置圍堤，高2.0～5.0 m，形成一封閉庫區(qū)，這樣可以有效減少雨水進入固廢堆存區(qū)，減少滲瀝液產(chǎn)生量，實現(xiàn)雨污水分流。

（2）本工程庫區(qū)邊界標(biāo)高控制以環(huán)場道路頂標(biāo)高為基礎(chǔ)，環(huán)場道路標(biāo)高為301.0～305.5 m。滿足有效堆存庫容的最大化，同時滿足環(huán)場截洪溝的排水坡度，保障了庫區(qū)的安全。

（3）固廢堆存庫區(qū)平均標(biāo)高為295.00～300.55 m，保證堆存庫區(qū)的初始堆存庫容能滿足一定的使用時間。

（4）固廢堆存區(qū)進行垃圾堆填時，垃圾堆體邊坡不大于1:3，最終垃圾堆體堆存標(biāo)高為320.00 m 左右。

（5）固廢堆填區(qū)內(nèi)用分區(qū)壩將堆填區(qū)分為3 個獨立的庫區(qū)。這樣一方面可以實現(xiàn)雨污水分流，減少滲瀝液產(chǎn)生量，另一方面可滿足前期固廢及污染土壤的填埋。

（6）在堆存庫區(qū)內(nèi)可能產(chǎn)生氣體的區(qū)域設(shè)置導(dǎo)氣石籠，用于排放固廢中產(chǎn)生的氣體和保持堆存堆體內(nèi)空氣的流動。

4.4 固廢堆存區(qū)封場工程

待3 個固廢堆存區(qū)完成固化穩(wěn)定化的固廢堆填后，按照固廢原有堆積密度對固廢堆存區(qū)的固廢進行壓實及整形，整形后的堆體需符合穩(wěn)定性及相關(guān)規(guī)范的要求，并在堆體上實施封場覆蓋結(jié)構(gòu)及綠化工程。本封場工程參照《危險廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18598—2019），封場主要結(jié)構(gòu)如下[5]：①200 mm厚營養(yǎng)植被層。②500 mm 厚覆蓋支持土層。③5 mm土工復(fù)合排水網(wǎng)排氣層。④1.5 mm 高密度聚乙烯土工膜防滲層（雙糙面）。⑤600 g/m2土工布。⑥300 mm 厚砂礫層。⑦整形后固廢堆體。

張化固廢堆場的封場改變了張化廠一直以來對環(huán)境污染的影響。按照園林休閑區(qū)的理念進行園林綠化后的張化廠，可供市民參觀學(xué)習(xí)，徹底改變了人們對其固有的印象，實現(xiàn)了較好的社會效益及環(huán)境效益。固廢堆存區(qū)封場工程實施后，該固廢堆存區(qū)將成為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的有機組成部分，與周邊環(huán)境和諧共存，協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

5 結(jié)語

國內(nèi)目前還存在多處歷史遺留渣場，歷史遺留渣場的治理對保護城市的生態(tài)環(huán)境有重要意義。對于歷史遺留渣場的問題，應(yīng)采取“全量，安全”的理念進行處理，不限于本次提出的重新建設(shè)堆存場，也可以采用外運處理和協(xié)同處理方式，或者資源化處理固廢等方案。落實對歷史遺留渣場的治理，能有效地解決該地區(qū)的土壤、地下水、地表水的污染問題。因此，對國內(nèi)類似歷史遺留渣場應(yīng)采用合理的治理方案對歷史遺留渣場進行治理。