土壤修复技术介绍-固化稳定化技术

土壤修复技术介绍——固化稳定化技术
固化/稳定化技术作为一项治理重金属的常用技术，自上世纪80 年代以来，已在美国、欧洲、澳大利亚等地区应用多年，现已广泛应用于处理含六价铬等重金属土壤、废渣和淤泥沉积物、铬渣、汞渣、砷渣等领域的环境治理中。

我国的污染土壤稳定化/固化研究起步于本世纪初。

2010年以来，该技术的工程应用快速增长，已成为六价铬等重金属污染废渣或污染土壤修复的主要技术方法之一。

据不完全统计，目前国内实施废渣或土壤稳定化/固化修复的工程案例已超过50 项。

1、技术原理：固化稳定化技术通过将重金属污染的土壤与特定的粘结药剂结合，使得土壤中的重金属被药剂固定，使其长期处于稳定状态，降低其迁移性。

这种方法较普遍的应用于土壤重金属污染的快速控制修复，对同时处理多种重金属复合污染土壤具有明显的优势。

美国环保署将固化/稳定化技术称为处理有害有毒废物的最佳技术。

2、技术特点：膨润土、海泡石、蒙脱石等天然矿物可以吸附土壤中的重金属，大大降低土壤中各种重金属的迁移性；氢氧化钙等碱性药剂可以与镉、铜、锌等重金属形成氢氧化物沉淀；硫化钠等可溶性硫化盐可以与土壤中重金属反应，使可溶性重金属转化为不溶性硫化物。

经过固化稳定化处理后的重金属仍然残留在土壤中，在一定条件下可能重新活化进入土壤中，造成污染，因此需要对修复地块的土壤和地下水进行长期的监测。

判断一种固化、稳定化方法对污染土壤是否有效，主要可以从处理后土壤的物理性质和对污染物质浸出的阻力两个方面加以评价。

（1）有效性：采用固化/稳定化药剂可以有效修复多种介质中的重金属污染，其适用的pH 值及其宽泛，在环境pH 值2~13 的范围都可以使用。

（2）长期性：修复产生可长期稳定存在的化合物，即使长时间在酸性环境下也不会释放出金属离子，保证污染治理效果长期可靠。

（3）高效性：操作工艺简单，与重金属瞬时反应，可短期内大面积修复污染，处理量可达数千吨每天。

稳定化技术可以在实现废物无害化的同时，达到废物少增容或不增容，从而提高危险废物处理处置系统的总体效率；还可以通过改进螯合剂的结构和性能使其与废物中的重金属等成分之间的化学螯合作用得到
强化，进而提高稳定化产物的长期稳定性，减少处置过程中稳定化产物对环境的影响。

（4）实用性：固化/稳定化技术可以原位或异位修复污染，无需特制设备，对各种地块情况都有成熟的项目施工方案。

（5）安全性：稳定剂无毒无害，不造成二次污染。

固化/稳定化药剂本身成分不具有六价铬等重金属或其他危险化学物质。

相比于其他处理技术所用药剂，固化/稳定化药剂安全性更好。

（6）固化反应不足：固化反应后土壤体积都有不同程度的增加，固化体的长期稳定性较差。

3、主要实施过程：固化/稳定化技术通常包括稳定化和固化两个程序，其中，稳定化技术，指的是从污染物的有效性出发，通过形态转化，将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式来实现无害化，以降低其对生态系统的危害风险。

而固化技术，则通常指的是通过物理作用微观上将污染物包裹在不透水或者渗透性很低的惰性固态材料中，通过降低污染物与溶液的接触面积或接触量，从而将污染物转化为不易溶解、迁移能力弱或毒性更小的形式来实现无害化，以降低其对生态系统的危害风险。

常用的固化剂主要是各类型水泥。

按处置位置的不同，分为原位和异位固化稳定化。

原位稳定化/固化技术主要实施过程：
（1）根据地块污染空间分布信息进行测量放线；
（2）确定原位搅拌设备及搅拌深度等关键参数；
（3）机械设备原位搅拌及固化剂投加；
（4）搅拌区域养护；
（5）原位监测、验收。

异位稳定化/固化技术主要实施过程：
（1）根据地块污染空间分布信息进行测量放线之后开始土壤挖掘；
（2）挖掘出的土壤根据情况进行预处理（水分调节、杂质筛分、破碎等）；
（3）固化剂添加；
（4）土壤与固化剂混合搅拌、养护；
（5）固化体的监测与处置、验收。

其中2）、3）、4）也可以在一体式混合搅拌设备中同时完成。

4、适用范围：固化稳定化技术的成本和运行费用较低，固化剂易得，适用性较强，原位异位均可使用，其中异位固化稳定化后若业主不要求回填则需要运输至有相关填埋厂的单位进行安全填埋处置，产生的运输及处置费用较高。

该技术主要应用于处理无机物污染的土壤，不适合对挥发性污染物土壤的处理。