重金属污染土壤异位稳定化、固化工程设计

1、重金属污染土壤异位稳定化、固化工程设计浅析摘要：重金属污染土壤修复是近来我国环境研究和治理的热点，本文在分析重金属污染场地形成原因及简要介绍土壤修复技术的基础上，着重对利用挖掘及稳定化/固化技术进行土壤异位修复的工作流程及注意事项进行了探讨。2005年4月至2013年12月，我国针对除港澳台外的陆地国土进行了首次全国土壤污染状况调查，根据环保部、国土部2014年4月17日发布的全国土壤污染状况调查公报，“全国土壤污染超标率达16.1%”，土壤污染状况十分严重。近年来，由于重金属污染场地直接或间接导致的中毒事件屡见不鲜，严重影响了居民的身心健康及社会的平稳发展。我国首个“十二五”国家规划重金属污

2、染综合防治“十二五”规划在浓度控制的基础上首提总量控制目标，要求“重点区域重点重金属污染物排放量比2007年减少15%，非重点区域重点重金属污染物排放量不超过2007年水平”。此外，土壤污染防治行动计划（“土壤十条”）及土壤环境质量标准等一系列政策、标准的制订使得重金属污染土壤的治理形势更加严峻。1 前言重金属污染场地是指对潜在污染场地进行调查和风险评估后，确认污染危害超过人体健康或生态环境可接受风险水平的场地。判定土壤污染程度的主要依据是场地环境调查技术导则（町25.1-2014）及污染场地风险评估技术导则（HJ25.3-2014）。重金属污染场地形成的原因有许多，最常见的是以下三种：由于管

3、理不当及生产工艺的落后，工矿企业向大气中排放了大量吸附着不同种类重金属的工业粉尘，粉尘因重力尘降或是在雨雪霜雾等的作用下降到地面，造成土壤污染；含重金属工业废渣的堆积。由于历史原因，早期的废渣堆场大都选址于低洼的坑塘，未采取任何防雨、防渗、防尘等污染控制措施，废渣中所含的Pb、Cd、As、Hg等重金属污染物在雨水的浸淋作用下逐渐溶出并随地表径流逐渐扩散，对周边的土壤造成污染；含重金属工业废水的排放。废水流经陆地或水域时，造成土壤或河流湖泊底泥的重金属污染。2 土壤修复技术重金属污染是一个从“污染源一暴露途径f受体”的过程，土壤修复技术包括对污染源进行处理的修复技术和对暴露途径进行阻断的工程技术

4、方法。修复技术按处置地点的不同可分为原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术又可分为原位处理技术和原位控制技术，异位修复技术可分为挖掘和异位处理处置技术。稳定化/固化技术作为异位处理处置技术的一种，具有治理时间短，适用范围广的优势，该方法被美国EPA称为处理有害有毒废物的最佳方法1。一般而言，当污染场地需要再利用，治理时间紧迫，土壤污染严重时，常采用挖掘与稳定化/固化的组合异位修复方法。3 土壤挖掘及稳定化/固化3.1 准备工作在对重金属污染场地进行挖掘前，需先进行以下准备工作：（1）场地清表。为便于施工机械进场，需对严重影响工程实施的建构筑物进行拆迁，对林地、荒地和农田等的植被进行清除。（2

5、）定点放线。明确开挖地块的边界、需开挖的深度、标高以及开挖后土壤的去向等。（3）修建施工道路。对没有道路抵达的开挖区域，需修建临时道路，路面结构一般采用泥结碎石路面。（4）修建雨污分流设施。沿开挖地块四周修建截洪沟，用于挖掘作业期间地块外围雨水导排，同时在开挖地块地势最低处设置集水沟和集水池，收集地下涌水与开挖场地内汇流雨水。（5）准备应急材料。包括彩条布、膨润土垫等防渗应急材料，遇到雨天时停止施工，并对开挖面进行覆盖，以减少废水产生量。3.2 土壤挖掘（1）挖掘原则。根据各污染地块的污染程度依次分类开挖、运输。当开挖后的土壤用作路基时，需考虑分层开挖，根据城市道路路基设计规范（CJJ194-

6、2013），“有机质土、液限大于50%，塑性指数大于26的细粒土等，不得直接用于填筑路基”，应采取掺灰等措施使其达到要求后方可使用。污染场地的表层土往往含有部分有机质，不能直接作为路基填土，因此需要结合重金属污染土壤的深度及耕植土的厚度，确定分层开挖的深度。（2）挖掘方式。以机械开挖为主，人工开挖为辅。宜采用至少2种斗容规格的开挖机械，其中小斗容的用于场地狭窄、交通不便的地块。对于部分高差较大、面积较小、不便于修建施工临时道路的区域，考虑采用人工开挖。(3) 挖掘注意事项。对污染地块进行开挖时，宜采取四侧放坡，开挖坡度根据土层情况确定，以保证施工操作安全。土壤开挖安排在非雨季，避开大、暴雨、大

7、风天气。开挖地块周围设置安全防护栏/围挡、防尘网，并设安全警示牌，夜间悬挂红色警示灯。施工人员上下基坑设有专用通道，通道设置符合安全性、牢固性、稳定性要求。每次挖掘作业结束后对开挖面覆盖彩条布，并采用袋装土压覆固定，防止土壤被雨水和风带入周边环境，造成二次污染。3.3 土壤运输及稳定化/固化3.3.1 土壤运输(1)运输车辆的选择。异位修复需将土壤转移，因此需对开挖的土壤进行运输。应根据所需运输的土方量、道路状况、运距及场地条件选择运输车辆，合理配制小型车辆，用于场地狭窄、交通不便的地块。(2)二次污染防治。为了避免造成二次污染，应采用密闭式自卸车辆，同时为了防止土壤挖掘机械、运输车辆进出受污染地块对周边环境造成二次污染，需配置清洗设备对挖掘机械、运输车辆进行清洗，并对清洗过程产生的废水进行收集、处理。3.3.2 土壤稳定化/固化(1)预处理。重金属污染土壤在进行稳定化/固