工业污染土壤场地修复技术研究

工业污染土壤场地修复技术研究

韦金义

广西金投环境科技有限公司 广西南宁市 530022

摘要：随着我国国民经济的快速发展，城镇化和工业化速度在不断加快，伴随着工业场地土壤污染形势不断严峻。土壤污染及其治理已成了当前热门的课题。本文介绍了土壤修复技术包括淋洗修复、热处理、土壤气提、植物修复、固化与稳定技术等，仅供同行进行参考借鉴。

关键词：工业污染；场地土壤；修复技术；研究

1工业污染场地土壤环境的现状分析

从大环境上来讲，我国对于工业污染场地土壤这一块由于起步较晚、经验不足，同时还一直受到各方面的制约与影响，从而使得我国并没有对相关的工业污染场地环境实现有效的管理与良好的改善，这些松懈问题，在一定程度上导致了土壤修复工作开展的难度大、经验不足、时间长等问题，久而久之，使得土壤的修复工作、风险防范、应急处理等方面缺乏相关的工作经验、工作目标，更不用提进行相关的土壤修复与管理改善，这不仅使得修复的效果欠佳，而且还会导致有关方面的实质性工作也难以开展。

2工业污染场地土壤修复技术研究进展分析

目前在应对城市工业污染场地造成的土壤污染问题时，多以污染源分析为主，实施针对性、综合性的治理措施。从应用与发展层面观察，土壤修复技术包括淋洗修复、热处理、土壤气提、植物修复、固化与稳定技术等。

污染土壤修复技术的确定需要考虑到场地现状，处置成本，以及处置技术成熟可靠等因素，需要对不同类型的土壤进行实验，确定处置工艺和参数，使污染土壤修复达到目标值。在污染土壤修复技术的筛选方面主要考虑以下问题：

（1）修复技术成熟可靠：目前，国内外有多种污染场地修复技术，有些技术已经成熟，有些还在研究阶段。为了保证污染土壤修复工程顺利完成，本方案设计采用成熟可靠的修复技术，避免采用处于研究初期的污染土壤修复技术。

（2）修复时间合理：本项目需要在较短时间内完成场地修复进行土地再次利用。为尽快完成污染土壤修复工作，降低清理过程中的潜在环境风险，在选择污染土壤修复技术时，同等条件下，选择时间短的修复技术。

（3）修复费用经济合理：本方案将结合场地中的污染物特性，选择经济可行的污染土壤修复技术，既满足修复目标要求，又尽量控制土壤修复费用。

（4）减少对周边环境影响：污染土壤修复工程实施过程中要严格控制对周围环境的影响，做好工程实施过程中的各项环境保护措施，如防尘，防噪声，防二次污染等，将场地修复对周围居民的影响降到最低。

（5）修复结果达标：污染土壤修复的最终目标是场地满足今后的土地规划标准，确保环境安全及居民健康。

以下从常用的化学氧化技术、土壤淋洗技术、热脱附技术、焚烧技术、固化稳定化技术、水泥窑协同处置技术进行具体说明。

3污染场地的土壤修复技术

3.1化学氧化技术

技术思路：化学氧化就是通过氧化剂与污染物质之间的化学反应将土壤中的有机污染物转化为无害化学物质的方法。目前常用的氧化剂主要有高锰酸钾（KMnO4）、Fenton试剂（H2O2/Fe2+）、过硫酸盐（S2O82-）和臭氧（O3）等，该技术工艺流程即可以原位注入或搅拌反应，也可以异位挖掘后添加化学药剂进行反应

该技术的关键在于高级氧化剂的选择以及土壤性质（如含水率、质地、pH、总有机质等）。不同氧化剂与污染物反应会产生不同的中间产物，需要注意避免中间产物造成的二次污染。另外，土壤性质对污染物的去除有很大的影响，需要通过一定的预处理手段使土壤性质达到氧化剂与污染物充分反应的最适条件。对于大面积的重污染土壤，使用该技术需要消耗大量的氧化剂，从而提高了修复费用。如果将该技术与其他修复技术联用，在污染土壤深度处理阶段使用该技术，既能提高污染物的去除效果又能在一定程度上控制修复成本。

技术局限性：

①用于大面积重污染土壤时需要消耗大量氧化剂，成本较高；

②需要避免氧化剂与污染物反应的中间产物造成二次污染；

③油、脂、腐殖酸等有机质含量过高的污染土壤将导致氧化剂过度消耗，从而提高修复费用。

3.2土壤淋洗技术

技术思路：土壤异位淋洗修复技术，是首先将污染土壤挖掘出来置于淋洗设施中，利用淋洗液去除土壤污染物，通过水力学方式机械悬浮或搅动土壤颗粒，使污染物与土壤颗粒分离。土壤清洗干净后，再处理含有污染物的废水或废液。如果大部分污染物被吸附于某一土壤粒级，且这一粒级只占全部土壤体积的一小部分，那么可以只处理这部分土壤。

技术局限性：

①该技术受土壤渗透性约束较高，在粘土含量超过25%的条件下，一般不建议采用该技术；

②该技术在污染土壤修复过程中，会产生大量废液，对于废液的处理会提高修复成本。

3.3热脱附技术

技术思路：是指通过直接或间接热交换，将污染介质及其所含的污染物加热到足够的温度，以使污染物从污染介质上得以挥发或分离的过程。热脱附技术加热的方式有多种。加热温度控制在200-800℃，热脱附过程中发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用，通过调节温度可以选择性的移除不同的污染物。

该技术工艺简单、技术成熟，但能耗大；适用于区域污染场地内的各种挥发或半挥发有机污染物，去除率最高可达99.98%以上。

技术局限性：

①气性差或粘性土壤由于会在处理过程中结块而影响处理效果；

②高粘土含量或湿度增加处理费用，高腐蚀性进料会损坏处理单元。

3.4焚烧技术

技术思路：焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现污染物无害化、减量化、资源化的处理技术，也是一种对污染物处置彻底的技术。

焚烧的主要目的是尽可能焚毁污染物，使被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容，并尽量减少新的污染物产生，避免造成二次污染。

技术局限性：

①对污染物热值要求高，存在运输风险；

②对处理设施和修复场地要求较高，焚烧设备常满足不了处理量的要求；

③经济成本昂贵，并且对土壤有很大的破坏性；

④如果焚烧不完全，还会产生毒性更大的二噁英污染物。

3.5固化稳定化技术

技术思路：固化稳定化技术在重金属污染土壤和半挥发性有机污染土壤的修复中均具有良好的效果。重金属污染土壤的稳定化处理采用重金属螯合剂和粘土吸附矿物，污染土壤与稳定化药剂混合反应，能够通过化学反应、物理吸附、化学吸附、微形态封闭等多种作用防止污染物迁移，降低污染物的毒性、生物有效性和生态风险。有机污染土壤的稳定化处理采用的药剂主要为具有吸附固定效果的复合粘土矿物，通过多种矿物与有机物的吸附固定作用，降低污染物的浸出毒性和迁移转化能力，从而降低环境风险。

技术局限性：

①该技术只是将污染物固定于土壤中，而非去除，需要加强固化体堆存区的防护措施，防止修复后土壤中重金属的浸出和扩散；

②土壤增容比大，异位处置需寻找土壤回填场地。

结束语

众所周知，土壤是一种人类赖以生存的不可再生的重要自然资源；而城市工业污染场地类型及污染种类非常复杂，修复中的各项技术应用均存在不同的瓶颈，需要因地制宜根据污染场地特点进行技术筛选或者技术联用。同时，由于我国地下水修复尚处于起步阶段，而土壤与地下水污染两者密不可分，在推动我国场地修复过程中需要注意建立可持续发展和绿色修复体系，促进国内土壤修复市场健康有序的发展。

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