污染场地土壤修复技术导则

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固化/稳定化
将有害废物固定或密封在惰性固体基质中，以降低污染物流 动性的一种处理方法。 固化是将废物中的有害成分用惰性材料加以束缚的过程； 稳定化是将废物的有害成分进行化学改性或将其导入某种稳 定的晶格结构中的过程；
即固化通过采用具有高度结构完整性的整块固体将污染物密 封起来以降低其物理有效性，而稳定化则减低了污染物的化 学有效性。
--- 修复模式可分为三类，污染源处理、途径阻断和制度 控制。
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修复模式的分类
污染源处理
--- 生物修复（植物修复、生物通风、自然降解、生物堆）、 化学氧化、土壤淋洗、电动分离、气相抽提技术、热处理、 挖掘处置等，包括原位修复、异位修复、异地修复、自然 修复
途径阻断
--- 固化/稳定化、覆盖清洁土、建立阻截工程等 --- 污染途径阻断不能彻底去除场地污染物，需要定期检测和 评估
科学性、保守性、可行性原则，用科学的方法，最大限度地保
护人体健康和生态受体，修复目标合理可行。 4
修复目标确定方法
比较土壤风险控制值和场地所在区域土壤中目标污染物的背 景含量和国家有关标准中规定的限值，合理提出土壤目标污 染物的修复目标值。 既充分考虑公众健康和环境安全，又兼顾技术经济的合理性、 修复周期、工程的有效性和目标的可达性等现实问题。 符合科学性、保守性和可行性原则。
修复技术应用概况
技术 是否需要前/ 残余物 运行/维 普及 系统可 总成本 后处理 形态 护费用 程度 靠性 其他因素
固化/稳定化
不需要
固体
不需要
高
高
氧化还原电位；是否含有有机物；是否 中-高 含有细微粒；使用固化剂类型；是否需 要预处理。
玻璃化
不需要
固体 /气体
需要
低
中
是否存在卤化有机物；是否存在挥发性 金属；颗粒粒径；缺少形成玻璃体的材 非常高 料；含水量；有机质含量；污染物体积； 处理废物的特征。 高 土壤同质性；是否存在多种污染物；含 水量；温度；土壤颗粒粒径分布。
--- 当粘粒、粉粒含量超过20%30%， 或者腐殖质含量较高 时，异位土壤淋洗技术分离 去除效果较差。
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淋洗剂的筛选
无机酸碱淋洗剂
--- 酸、碱、盐等无机化合物相对其它淋洗剂具有成本较低,效果好, 作用速度快等优点
--- HCl + CaCl2 去除污染土壤中的重金属。Pb 的去除率为94 % , Zn 的去除率为78 % ,对Cd 的去除率为70 % ,证明HCl 和CaCl2 溶 液配合使用对修复重金属污染土壤是非常有效的。
人工螯合剂
--- 人工螯合剂包括: 乙二胺四乙酸( EDTA) 、羟乙基替乙二胺三乙酸 (HEDTA) 、二乙基三乙酸(NTA) 、乙二醇双四乙酸( EGTA) 、乙二胺 二乙酸( EDDHA) 、环已烷二胺四乙酸(CDTA) 等。 --- 天然有机螯合剂包括:柠檬酸、苹果酸、丙二酸、乙酸组氨酸以及其他 类型天然有机物质等。
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筛选修复技术
土壤修复 --- 采用物理、化学或生物的方法固定、转移、吸收、降 解或转化场地土壤中的污染物，使其含量降低到可接 受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过 程。
修复技术 --- 指可用于消除、降低、稳定或转化场地中目标污染物 的各种处理、处置技术，包括可改变污染物结构、降 低污染物毒性、迁移性或数量与体积的各种物理、化 学或生物学技术。 10
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案例
某金属加工企业搬迁后遗留的场地将作为商业用地进行开发 利用。前期调查和风险评估发现，场地部分区域的土壤受重 金属污染， 需要实施修复。
目标 污染物 铜（Cu） 砷（As） 镉（Cd） 铅（Pb） 锑（Sb） 场地检测 土壤风险 最大值 控制值 3070 156.4 234.6 6620 73.1 710 80 68 470 73 展会标准 A 63 20 1 140 12
--- 消耗资源，并造成土壤 体积的增加。 --- 未来趋势难以预测。 --- 需要做长期防护与长期 监测。
固化/稳定化
固化/稳定化技术发展初期，受限于科学水平和机理的了解， 固化/稳定化药剂以较为间的固化作用为主。 代表性的固化药剂包括水泥、粉煤灰、石灰、沥青等。以水 泥固化为例，其固化机理为：
制度控制
--- 通过制定和实施相应的条例、准则、规章或制度，减少或 阻止人群对污染场地的暴露，从而达到利用行政管理手段 对污染场地的潜在风险进行管理与控制的目的 8
选择修复模式
原则：科学性原则、可行性原则、可持续性原则 方法：根据场地特征条件、修复目标、修复要求、（业主对 修复成本和时间的要求）以及修复后土壤去向等进行选择。
--- 螯合剂的作用机理就是首先通过螯合作用,将吸附在土壤颗粒及胶体表 面重金属离子解络下来然后在利用自身强的螯合作用和重金属离子形 成强的螯合体,从土壤中分离出来。
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淋洗剂的筛选
表面活性剂 --- 在淋洗液中添加表面活性剂能提高对有机物污染土壤 的处理效果。 --- 同时,在有重金属存在的情况下，表面活性剂本身在 土壤中的吸附较弱。因此，表面活性剂已被用作去除 重金属的助剂。
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固化/稳定化
优点： --- 修复周期短；异位、原
位施工均可，保证修复 与开发同步进行。 --- 工艺成熟，实施简单， 可靠程度高。 --- 无需长期运行设备，运 行及维护费用低于其他 技术。 --- 除固体化外，不会产生 任何需要后续处理的废 水和废气。
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缺点： --- 不会破坏或去除污染物。
修复技术筛选方法
--- 根据污染场地的具体情况，按照确定的修复模式，筛选实 用的土壤修复技术，开展必要的实验室小试和现场中试， 或对土壤修复技术应用案例进行分析，从适用条件、对本 场地土壤修复效果、成本和环境安全性等方面进行评估。 分析比较实用修复技术 修复技术可行性评估 （实验室小试、现场中试） 比较确定修复技术
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化学淋洗 （异位淋洗）
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土壤淋洗技术
优点：
--- 原地淋洗法方便简便，成本 低、处理量大、见效快。 --- 工艺成熟，实施简单，可靠 程度高。 --- 特别适用于轻质土和沙质土。
缺点：
--- 淋洗液处理容易引起二次污 染。 --- 淋洗液可能会导致某些营养 元素的淋湿和沉淀，破坏土 壤微团聚体结构。 --- 容易导致地下水污染。
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淋洗技术要点
淋洗液浓度筛选
--- 通常浓度增高，淋洗效果增加，具体需要试验确定
淋洗液pH值选择
--- 较低pH值有利于促进金属污染物的脱出
淋洗温度选择
--- 较高温度对有机污染物的清洗比较有利，一般在50-800C
淋洗液固比选择
--- 选择范围4:1---20:1
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筛选修复技术
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制定修复方案
根据确定的修复技术，确定土壤修复技术路线，确定土壤修 复技术的工艺参数，估算污染场地土壤修复工程量，提出初 步修复方案。 从主要技术指标、修复工程费用以及二次污染防治措施等方 面进行方案可行性必选，确定经济、实用和可行的修复方案。 修复方案是指导修复工程实施的依据。
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土壤淋洗/酸萃取
需要
固体 /液体 固体/液 体/气体
需要
中
中
高温冶炼回收 土壤冲洗（注入冲 洗液，下游收集）
不需要
需要
低
中
非常高 粒径；含水量；热传导率；杂质含量。
需要
液体
需要
中11
中
中
污染物种类；土壤性质；降雨量；温度； 重复利用冲洗溶剂；污染物回收率。
美国超级基金已完成污染修复工程应用技术分析
场地环境导则
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污染场地土壤修复技术导则
本标准规定了污染场地土壤修复技术方案编制的基本原则、 程序、内容和技术要求。
本标准适用于污染场地土壤修复技术方案的制定。
本标准不适用于放射性污染和致病性生物污染场地的土壤恢 复。
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工 作 程 序
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确定修复目标
修复目标：
--- 由场地环境调查和风险评估确定的目标污染物对人体健康 和生态受体不产生直接或潜在危害，或不具有环境风险的 污染修复终点。 --- 修复目标是修复成效衡量的重要指标，也是修复技术选择 与方案制定的重要依据。 --- 修复目标不仅包括目标污染物及其修复目标值，还包括修 复范围， 某些特殊情况下还包括对场地污染感官的控制， 如对气味、颜色的控制等。
--- 利用水化作用形成的具有高比表面积的C-S-H凝胶吸附污染物； --- 将污染物包裹于水化产物晶格中； --- 使污染土壤形成结构致密、空隙率少的固化体，降低污染物迁移； --- 水化产物具有较高pH值，可以有效降低酸沉降对固体化的破坏。
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固化/稳定化
随着对药剂与污染物作用机理探索的深入，固化/稳定化药 剂逐渐向稳定性好、用量少、易于使用的稳定化方向进化。 代表性的稳定化药剂包括Daramend-M、EnviroBlend、EHC-M （地下水）、磷酸盐、硫化物制剂等。其稳定化机理为：
1982-2008年 1171项 异位修复技术 53.80%
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原位修复技术 46.20%
我国已完成重金属污染修复工程应用技术分析
2007-2012年 16项

铬（VI） 砷 铅 汞 镉 铜 锌 镍
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我国已完成重金属污染修复工程应用技术分析
（2007-2012）
项目名称 污染物 修复方法 某燃料场土壤修复（南方） 重金属、三氯苯、六氯苯 填埋、热脱附 某化工厂土壤修复项目 重金属及其他有机物 填埋、焚烧 河北某汽配厂土壤修复项目 六价铬 化学还原 河北某化肥厂污染土壤修复项目 砷 固化稳定化 某染料厂土壤修复（南方） 汞、镉、铬、铅、铜、锌等及有机物 固化稳定化、化学氧化 某化工厂土壤修复中试项目 六价铬 化学还原 苏州某地块污染场地修复项目 甲苯、二甲苯、铬（六价铬） SVE、化学还原 重庆某污染场地治理项目 铅 固化稳定化、填埋 重庆某电器厂污染土壤修复项目 锌、铅 填埋 天津某污水库底泥治理项目 汞、镉、砷 固化稳定化 上海宝山区某重金属污染场地治 铬 固化稳定化、填埋 理项目 上海松江区某重金属污染场地治 铬、镍、镉、甲苯 焚烧、固化稳定化、填埋 理项目 浦东00000 D-3-1-3 地区开发 砷、镍、镉、锌、铬、铅、铜 固化稳定化 川沙新镇原00化工厂污染场地 铜、锌、总石油烃 固化稳定化、化学氧化 修复土方处理工程 上海市 原00化工厂遗留场地污 VOCs、 重金属 SVE、化学氧化、固化稳定化 染土壤修复工程 上海市 00集团711地块污让土壤 铜 固化稳定化 14 稳定化处理工程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
制定修复方案—技术路线
修复技术路线应反映污染场地修复总体思路和修复方式，修 复工艺流程和具体步骤，还应包括土壤修复过程中受污染水 体、 气体和固体废物等的无害化处理处置等。
--- 由于土壤中重金属的溶解主要受pH值控制,被酸化土壤的pH 值 只有达到一定程度,通常pH < 3 或4 时,大部分重金属才以离子 形态存在,但过高的酸度会严重地破坏土壤的理化性质,使大量 土壤养分淋失,并严重破坏土壤微团聚体结构
--- 在淋洗过程中产生大量废液，增加后处理成本。
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淋洗剂的筛选
--- 通过氧化还原反应改变污染物形态，降低其毒性，如采用零价铁、 亚硫酸钠、硫化亚铁等还原剂将Cr（VI）还原为Cr（III）； --- 通过离子交换反应使污染物形成沉淀，减低迁移性，如使用磷酸 盐、硫化物药剂处理铅污染土壤。
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土壤淋洗
化学淋洗技术（soil leaching and flushing/washing） 是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂， 通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染土层中，然后 把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水 处理技术。 原位淋洗
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B 600 80 22 600 82
土壤 95 标准值 背景值Leabharlann Baidu（二级标准） 100 30 0.6 300 --29 11 0.2 28 1.5
土壤修复 目标值 710 80 68 470 73
选择修复模式
修复模式： --- 对污染场地进行修复的总体思路，包括原地修复、异 地修复、异地处置、自然修复、污染阻隔、居民防护 和制度控制等，又称修复策略。