浅析重金属污染场地应用固定稳定化技术的有效探讨

浅析重金属污染场地应用固定稳定化技术的有效探讨

发表时间：2019-08-09T10:50:17.613Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：黄同月黄同庆阮伟城

[导读] 随着我国社会的不断发展，工业化进程已经达到较高地步，石油、冶金、化工业的不断发展让经济取得较高进步的同时也让环境的污染也进一步加深。

广州市环境保护工程设计院有限公司江门分公司广东江门 529000

摘要：在我国重金属污染场地的修复工作中，固定稳定化技术是经常被使用到的一种技术，通过化学药剂的投入使污染物与土壤被物理隔离，或转变为不活泼的化学形态，以此来进行对土地的保护以及降低环境的污染程度是它的工作原理。在某重金属污染场地的修复工作中应用固定稳定化技术，得出结论：污染物在土壤中所有污染指数相较目标值都低，能都达到修复污染场地的目的。因此本文就固定稳定化技术在重金属污染场地的修复应用做出简单的探究，为此后的固定稳定化技术用于重金属污染场的修复工作提出浅显意见。

关键词：固定稳定化技术；重金属污染场地；修复应用

前言

随着我国社会的不断发展，工业化进程已经达到较高地步，石油、冶金、化工业的不断发展让经济取得较高进步的同时也让环境的污染也进一步加深。由于环保意识的缺失以及工业技术不达标等问题，土壤污染的案例不胜枚举，从地下水源、农作物造成严重危害，甚至人类的身体健康也的到影响。《土壤污染防治行动计划》的颁布，也将土壤污染的治理工作推上了新的层面，人们对土壤污染的治理也在不断加强，在工业方面人们通过各种手段对土壤污染进行防治以及修复，固定稳定化技术就是基于重金属污染场地修复的一种技术，经实践证明，其具备很好的污染场地修复作用。

1.固定稳定化技术

图1 固定稳定化技术工艺流程图

稳定化技术是利用添加剂，将土壤中的污染成分转化为物理固态或化学形态不活泼的因子，从而降低其污染程度的技术。稳定化技术又有两种区分，一种是原位固定进行污染土壤修复另一种是将污染土壤进行异位修复。

如上所述，将污染土壤进行原位固定处理的技术叫做原位固定稳定化土壤修复技术，在重金属污染的土壤中以及受到放射性污染物污染的土地中经常用到，但是会对修复场地造成固化材料老化或失效的问题，通俗来讲就是所谓的抵抗性。同时原位固定稳定化如让修复技术不能接触水或结冰解冻，固定化效果都会受其影响[1]。该技术通常需要3-6个月的时间进行修复，但是实际时间应该以修复土壤，污染浓度等因素来确定。

而另一种就是所谓的异位固定稳定化土壤修复技术，把污染土壤与化学药剂进行固化，从而实现物理隔离（降低空隙率等），或将污染土壤产生化学性反应从而形成固体沉淀（硫化物或氢氧化物等），将污染物转化为不活泼的化学形态[2]。只要针对的土壤污染物质只要有无机物（包括放射物），在有机物以及农药污染的土壤防治中并不适用，而且不具备污染物长期稳定性保证，并且在进行处理的过程中，通常会增加受处理污染物的体积。

本文固定稳定化技术于重金属污染场地的研究皆基于上海市48000m2的商业用地，该地区地层表面锑元素严重超过了上海市环保局规定的敏感用地的筛选标准，因此对该区域进行规定稳定化技术土地修复。

2.固定稳定化技术于重金属污染场地修复的应用

2.1修复步骤设定

针对该场地的重金属锑污染严重的特性，因此采用客土回填结合固化稳定化处置对该区域土地污染进行修复。首先对污染区域进行场地清理，设计预定需要进行修复的位置，并进行场地建设以开展异位修复，挖掘受到污染的土壤，进行防渗膜铺设，将挖出的污染土地进行移位处理，将移至异位修复区的污染土壤进行化学药剂添加并进行搅拌，经过浸出试验并确认合格后进行表层覆土，将进行客土回填的场地恢复原状，污染场地的修复工作完成。

2.2修复技术工艺设计

由于该污染场地受重金属锑污染，因此对该场地进行修复的处理介质设定应为：污染土壤预氧化流程使用5%的氧化剂进行、稳定化药剂选择为铁盐，添加量为受污染土壤处理量的1.5%、固化剂选用黏土矿物，受污染土壤处理量的15%的添加量[3]。

在该项目中有1230平方米需要进行污染土壤处理的土方量，经过比例实验得出：固化药剂用量按照质量比应为土方量的15%，经计算约为350吨，按土方质量比的1.5%进行稳定化剂添加，在进行计算过后得知所需要稳定化剂用量大约为35吨，以上所有数据皆由比例计算，实际用量以实际修复工程用量为准。将药剂均匀的有挖掘机进行铲斗工作添加至破碎后的污染土壤中进行充分的搅拌，以确保添加的化学药剂与污染土壤充分融合，为修复效果做出保证。

2.3修复施工

将挖掘清理过后的污染土壤进行暂存和修复处理。在开始施工时应当充分按照招标文件以及修复计划，修建1230的防渗储存修复作业区在污染土壤区域附近，在本项目的修复施工中，约1230平方米的修复作业区建设在污染物让以北相邻区域，长65米宽20米。

为确保修复区域的平整度，使用水平仪进行地面测平并对修复场地进行清理，严格按照施工方案将修复区周围撒上石灰进行区分，并作为后期的混凝土浇筑边界；修复作业区由上至下分别铺设20厘米混凝土和1.55毫米的HDPE防渗膜，混凝土用于下层防渗膜的保护确保在施工总不会被破坏，从而有效进行污染物下渗工作，同时为现场施工创造便利

在修复区防护作业完成后，将需要进行修复的土壤进行挖掘机挖掘，由于修复区与污染土壤距离较为接近，直接由挖掘机进行运输[4]。随后将污染土壤进行筛分与破碎，将土壤中可能存在的大型石块或杂物筛选出来并进行破碎工作，以确保后续的化/稳定化处理工程中

污染土壤可以与药剂充分融合以使修复效果达到最好状态。

在污染土壤经过筛选与破碎工作之后，将固化剂以及稳定化药剂添加到污染土壤中，为了使稳定化药剂与被污染土壤充分融合，分两遍进行稳定化药剂投放，对污染土壤和稳定化药剂进行严格的筛分与混合，在修复过程中最关键的就是将被修复土壤表面洒水并保持均匀，并且保持搅拌融合。在重金属稳定修复施工作业完成之后，进入人工养护阶段，在土堆表面进行防雨布覆盖，进行一周的养护。在养护过后应当及时分批的进行水泥投入，彻底固化污染土壤，保证重金属污染土壤的修复效果。在本项目中，使用固化药剂300吨与计算值少50吨，稳定化药剂先后使用35吨，与计算值相同，但是修复之后的土壤体积相较于原来无任何添加的污染土壤体积会出现增大现象，是由与搅拌疏松以及药剂添加等原因有关。

2.4修复后土壤处置

在本项目修复的1230平方米锑污染土壤中，修复后土壤均合乎规定要求，准许外运。将土壤送往指定区域进行二次利用，需要有专业工作人员在土壤运输过程中对修复完毕的土壤进行全程严格把控[5]。在污染土壤修复项目竣工，对基坑和土壤进行验收，确保合格后，寻找纯净的客土源，再经过专业的监测公司进行对客土进行抽样测试。

3.抽检土壤进行测试验收

在进行在采样工作时，充分按照相关的项目要求并契合实际施工项目的情况进行6个测试点的采样测试，测试结果如表1所示。在基坑底部的验收监测样品中显示出，其检测值均低于修复土壤目标值，符合要求。由此可见，对于重金属污染场地的修复处理中，应用固定稳定化技术可以将收到污染的土壤进行有效的修复。

4.结语

本文以上海市某商业用地中锑污染严重土壤进行客土回填结合固定稳定化修复为案例，经检测验收，所有样品土壤中锑污染物均低于污染修复的目标值，而且回填客土也都满足上海市敏感用地的标准，由此可见固定稳定化技术可用于重金属污染场地的修复。

参考文献：

[1]周智全，徐欢欢，张丽，等. 固化/稳定化技术应用于重金属污染土壤修复的研究进展[J]. 广东化工，2017（15）：188-189.

[2]王湘徽. KH200集成破碎混合设备在重金属污染土壤稳定化修复中的应用及其效果[J]. 环境卫生工程，2015，23（4）：55-58.

[3]余锦涛，倪晓芳，张长波. 重金属污染场地固化/稳定化修复技术研究及工程实践[J]. 工业技术创新，2016，3（4）：613-616.

[4]李小平，程曦. 毒性浸出试验（TCLP/SPLP）在固化/稳定化（S/S）技术修复重金属污染土壤的应用[C]// 2013中国环境科学学会学术年会论文集（第五卷）. 2013.

[5]夏威夷，冯亚松，杜延军，等. 羟基磷灰石基固化剂异位固化稳定化修复重金属污染场地试验研究[J]. 东南大学学报（自然科学版），2018，48（3）：549-556.