场地重金属复合污染土壤修复治理工程实例研究

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1、第二届重金属污染防治及风险评价研讨会镉最为严重，其污染面积最大。重金属污染中以S96号点位最为严重，在3m处8种重金属指标有5种超过‘展览会用地土壤环境质量标准》(HJ350．2007)B标准，其中镉的超标倍数达到54倍。超过《展览会用地土壤环境质量标准》(m350．2007)B标准的重金属污染面积为2726lm?，重金属污染土壤总量为26．45万m3，污染范围与深度图见图1。¨S7呻钾螂5'舯5-姗51‘'∞驰㈣r『”图l重金属污染范围与深度图2．2场地内土壤修复目标场地风险评估采用美国的RBCA(酗sk

2、-B勰edCo玳枷veActi∞)模型v哪i∞2．5。RBCA模型在美国各州以及世界上其它30多个国家和地区得到了广泛的应用，在我国的场地评价工作中也得到了很多专家学者的认可。根据环境风险评价结论，确认场地内土壤需要修复，经修复后土壤按照美国毒性特性浸出方法(TCLP)进行毒性检测，检测浓度满足美国标准——1℃LP浸出限值，重金属污染土壤的修复目标值见表1。表1重金属污染物浓度及修复目标污染物最大浓度(m眺g)修复目标(删扎)砷(As)255．0铅(Pb)113005．O镉(Cd)12101．0铬(cr)9

3、9005．O汞(Hg)5010．22．3修复技术比选由于该地块规划为商业用地和工业用地，不同于居住用地的开发利用时间紧迫，因此宜采用原位土壤修复技术。国内外目前已经发展了一系列的土壤修复技术，包括固化、稳定化、玻璃化、淋洗法、氧化．还原法、电动力法、植物修复法、微生物修复法等【¨。玻璃化技术和淋洗技术费用昂贵，处理每立方米土壤需要5000元以上的费用，且易造成地下水污染及土壤养分流失。植物修复技术对多种重金属污染土壤的修复效果差，且修复周期长，工作量大，修复后的土壤需二次处理，因此在国外的重金属污染场地修复

4、中很少应用。目前，国内外普遍采用固化，稳定化(s／S)技术对污染土壤进行修复，该技术是国际上处理有毒有害废物的主要方法之一【1．2】。与其他技术相比，固化稳定化技术具有处理时间短、适用范围较广等优势，因此美国环保局将固化，稳定化技术称为处理有毒有害废物的最佳技术【31。本工程采用的固化材料为自主研发的HAS高强耐水土壤固化剂，这种固化剂具对重金属的迁移有多重阻隔作用，一方面可以对重金属进行包裹，使之难以迁移；还可以调节土壤的plI环境呈碱性，使得大多数重金属在碱性环境条件下都以沉淀形式存在。其次，固化剂中的

5、某些成分可以与多种重金属离子发生络合反应产生不溶物。最为重要的是固化剂在水化过程中，将多种重金属离子嵌入水化产物的晶格通道中间，从而将其稳稳的固定住而不至于以可溶性的离子形式存在【4l。根据目前国内外的大量实验研究及众多实际案例，修复方法本身不会加剧土壤污染，在采用固化稳定化处理后的土壤经《固体废物浸出毒性浸出方法GB5086．1～5鸺6．2-1997》及‘固体废物浸出毒性测定方法GB厂r15555．1～164第二届重金属污染防治及风险评价研讨会15555．12-1995》等标准鉴定后不具有危险特性，土壤中

6、的重金属污染物均能得到治理。因此，在采用原位固化稳定化的方案处理原武汉染料厂腾退场地的污染土壤是可行的。3．固化技术工艺流程3．1技术路线土壤修复剂是针对污染场地的土壤重金属污染，基于污染土壤中污染物赋存形态和价键结构，根据土壤同相类同相与络合、螯合等稳定化理论，采用各种工业废渣，引入【sior】和[A1045．】等功能基团配位络合重金属离子，开发出的一种土壤固化剂，利用硅铝基胶体化合物包裹固化稳定化重金属离子，研究重金属离子在碱性环境下的沉淀机理与迁移性，对污染土壤进行固化修复，通过对土壤修复剂的大规模生

7、产与应用，最终形成该土壤修复剂的产业化。同时遴选出一种专性化学稳定剂，与固化剂产生协同作用降低污染物的迁移性，引入巯基、氨基和磷基等特征功能基团配位络合重金属离子，复合硅铝基化合物包裹固化稳定化污染物，遴选出带活性官能团单体化合物，通过缩聚、加聚等工艺合成污染物胶凝固化稳定化专性稳定剂，从而合成土壤固化剂与稳定剂复合而成的土壤修复剂。3．2基础施工测定现场土样的含水率，确定混合料的加水量。用大型反铲挖掘机挖掘地表层以下至3m。预计挖方量为2“525m3。按照设计配合比lO％，即每立方米压实土样(1．7‰3)

8、中固化剂的掺量为170蚝，按压实后厚度为30cln计算，每平方米固化剂摊铺量为5lkg，共需固化剂“969t。固化剂破袋后用刮板将其均匀铺在待处理的土壤表面，干拌3～4遍，先用路拌机粗翻两遍，粗拌不应翻到底，防止固化剂落到底部，粗拌以后，在混合料上面洒含有稳定剂的水溶液，按照设计配合比1．5％，即每压实土样(1．7伽3)中掺量为25．5kg，按压实后厚度为30cIIl计算，每m2固化剂摊铺量为7．65kg。再细拌