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某冶炼厂遗留污染场地综合修复对策

发布时间:2021-03-26 10:55所属分类:农业论文浏览:63次

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 摘    要: 根据某冶炼厂遗留污染场地的土壤样品浸出毒性检测结果判定场地内土壤的性质,通过对场地土壤污染现状及水体采样检测分析,筛选出可靠实用的原位固化/稳定化联合阻隔防渗技术以及覆土绿化的综合修复对策,并制定了污染场地修复技术路线,恢复场地原有生态功能,为同类项目提供借鉴和参考。

某冶炼厂遗留污染场地综合修复对策

  关键词: 遗留污染场地; 浸出毒性鉴别; 原位固化/稳定化; 阻隔防渗; 生态修复;

  Abstract: According to leaching toxicity test results of soil samples from a smelter's remaining polluted site,properties of soil in the site were determined.Based on analysis of current situation of soil pollution and water sampling,reliable and practical comprehensive restoration countermeasures of in-situ curing/stabilization combined seepage prevention technology and soil-covered greening were selected,and remediation technology route of remaining polluted site was formulated,original ecological function of the site was restored.It can provide reference for similar projects.

  Keyword: remaining polluted sites; identification for leaching toxicity; in situ curing/stabilization; seepage barrier; ecological restoration;

  20世纪90年代,为加快地方经济发展,各地开办了许多冶炼企业,随着我国城市化进程和产业升级转型的加快,众多污染型冶炼厂被整顿关停,遗留下大量多种多样、复杂的污染场地,遇上雨雪天气,含有毒金属的废水流入附近水体或浸入土壤,造成地表水以及土壤等污染,如果长时间得不到修复,逐渐会扩散污染到地下水,严重威胁当地人民的生命安全[1,2,3]。因此,冶炼厂遗留污染场地是十分值得关注和突出的环境问题。本文分析了某冶炼厂遗留场地污染现状,并提出修复对策。
 

  1 、遗留污染场地基本概况

  某冶炼厂始建于20世纪90年代初,采用火法工艺,主要产品为精锑,冶炼过程中产生的废渣主要成分为碳酸钠、砷酸钠、亚锑酸钠、硫代亚锑酸钠及少量的金属锑,也被称之为“砷碱渣”。砷碱渣中的砷酸钠剧毒且易溶于水,应进行妥善堆存,但当时环保观念淡薄,监管力度不够,该冶炼厂排出的废渣未采取防渗措施直接堆放在地上,极具危害性,潜在污染风险高。近些年随着国家政策对环保问题的日益重视,以及环保监管部门执法力度的加强,企业于2010年被依法拆除关停,留下的厂区一直闲置成为无主之地,由于之前环保措施不到位且关停后又没有及时进行修复,场地已受到污染,从而形成了历史遗留的污染场地。

  2、 场地调查与分析

  2.1、 调查范围和对象

  冶炼厂包括挥发焙烧车间、还原熔炼车间、碱性精炼车间以及废渣堆放区,除厂区外,周边场地也进行取样,调查范围面积约0.3万m2。由于该冶炼厂废渣已全部清走,且场内地层主要是黏土层,根据钻探资料,场地主要是表层污染。为调查场地污染情况,对场内土壤进行采样检测,调查主要集中在厂区范围内,尤其是原废渣堆放区,依据《场地环境调查技术导则》(HJ25.1—2014),在调查范围内的中间及四周共布设了6个采样点,土壤采样深度最大为2m,垂直方向每间隔0.25 m深采集1个土样,每个采样点采集8个土样,总共采集到土样48份,土样送实验室对As、Sb、Pb、Cr6+四种重金属元素含量进行分析测试,并分别制样进行酸浸和水浸毒性鉴别试验。

  2.2 、土壤检测结果与分析

  场地土样酸浸和水浸毒性鉴别试验结果见表1。从表1可见,酸浸出液中的重金属浓度均低于《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别标准》(GB5085.3—2007)规定的限值,因此不属于危险废物,但水浸出液中的pH超出规定的6~9,且As浓度要高于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)最高允许排放浓度,因此,可以判定本污染场地土壤为第Ⅱ类一般工业固体废物。

  根据场地土样重金属含量检测结果,场地土壤中的As和Sb含量超出了《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)第二类用地的管制值,其中As含量为146.5~1 627.4 mg/kg,最大超标11.62倍;Sb含量为489.5~5 302.6 mg/kg,最大超标14.73倍。场地土壤中As、Sb、Pb和Cr6+四种重金属含量在垂直方向上的分布如图1所示。

  从图1可以看出,场地土壤As、Sb、Pb和Cr6+含量的垂直分布规律基本一致,其含量随深度增加呈总体下降趋势,前1.25m变化特别明显,其后随深度增加变化量减少。从As、Sb、Pb和Cr6+含量垂直分布特点来看,在深度为0~1.25m变化幅度相对较快,1.25~2.0m为含量逐渐减低并趋于稳定,且含量超标主要分布在深度0~1.0m。

  表1 场地土样毒性鉴别试验结果
表1 场地土样毒性鉴别试验结果

  图1 场地土壤不同采样点As、Sb、Pb和Cr6+含量的垂直变化图
图1 场地土壤不同采样点As、Sb、Pb和Cr6+含量的垂直变化图

  2.3、 水污染现状分析

  距离该冶炼厂最近的地表水体有A河以及B水塘,水质执行《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类标准。现场对污染场地周围地表水进行采样检测,检测结果见表2。从表2可以看出,A河上、下游水质均满足GB 3838—2002Ⅲ类要求,但B水塘As、Pb重金属超标,这应该是降雨对不规范堆放废渣场地冲刷后的雨水和地表径流造成的。

  表2 地表水检测结果
表2 地表水检测结果

  为调查冶炼厂区附近的地下水污染情况,在冶炼厂区上、下游各设置了1口地下水监测井,分别在丰水和枯水季节取水进行检测,检测结果见表3。表3结果表明,厂区下游地下水在丰水期As、Sb浓度超GB/T 14848-2017Ⅳ类要求,主要原因是,丰水期的场地上浅层地下水位很浅,受到地表水补给后流经已污染土壤导致地下水受到污染。

  表3 地下水检测结果表
表3 地下水检测结果表

  2.4 、场地污染风险分析

  根据场地调查的数据分析可知,有害重金属元素通过迁移渗透等作用已慢慢进入地下土壤,且受雨水冲刷以及下渗已经开始影响场地周边水体,存在较大的污染风险,需要采取措施对该场地进行修复。

  3、 综合修复原则与目标

  3.1 、修复原则

  依据《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则(试行)》(HJ25.5—2018),对场地重金属污染进行风险管控,并对已污染土壤进行修复,使其满足生态绿地要求。

  3.2 、修复目标

  根据场地调查与风险评估,确定了该冶炼厂遗留污染场地综合修复的目标为:通过对场地综合修复,使土壤中关注的重金属控制在GB 36600—2018第二类用地管制值内,并减少因降雨和地表径流对周边水体的污染,在没有新增污染源的前提下,地表水重金属浓度满足GB 3838—2002Ⅲ类要求,地下水重金属浓度满足GB?T 14848—2017Ⅳ类要求。

  4 、综合修复对策

  4.1 、总体思路

  污染场地修复应从风险管控及费用有效性原则出发,优先考虑技术的修复效果,并结合技术的有效性、修复成本和周期、操作难易程度和成熟度、环境影响及用地发展规划等因素选择适宜的修复技术。

  4.2 、综合修复方案

  目前重金属污染土壤修复技术从实施原理上分为物理修复、化学修复以及生物修复,从实施场址上又分为原位处置和异位处置,主要包括固化/稳定化、土壤淋洗、水泥窑协调处置、植物修复、微生物修复、填埋处置、玻璃化修复、阻隔防渗等技术[4,5,6,7],各有特点及缺陷。根据本文场地的污染特点、修复目标以及考虑修复成本、周期等因素,对比现有的污染土壤修复技术,经筛选采用原位固化/稳定化对已污染土壤进行改性,使得有害重金属被封闭在固化体内,达到稳定化、无害化的目的。联合阻隔防渗技术,沿场地周边设置垂直防渗墙阻隔土壤或地下水中的有害重金属向外迁移,并在表面铺设防渗膜阻隔雨水向污染土壤中下渗,最后覆土植草绿化,恢复场地原有生态功能,避免采用其他修复方法带来的二次污染或处置费用高、周期长等一系列问题。

  4.3 、修复技术总路线

  修复技术总路线见图2。

  图2 修复技术总路线图
图2 修复技术总路线图

  5 、后期监测评估

  完工后委托第三方对修复范围内的土壤以及周边水体进行跟踪监测,根据已反馈的监测数据,目前各项指标均能达到要求,可见污染场地修复效果明显。

  鉴于监测周期比较短,为评估修复后的长期效果,还需进行长时间的持续跟踪监测。后期跟踪监测的项目可按表4进行。

  表4 后期跟踪监测项目
表4 后期跟踪监测项目

  6 、结语

  由于历史原因我国遗留下大量的工业污染场地,特别是小规模的作坊式冶炼厂关停后未得到治理的场地,已造成不同程度上的污染。通过筛选出可靠实用的原位固化/稳定化联合阻隔防渗技术,以及覆土绿化的综合修复对策,实现了原有场地的生态功能,可为同类工程项目提供技术借鉴和参考。
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