建設(shè)用地重金屬污染土壤風(fēng)險(xiǎn)管控技術(shù)的實(shí)踐2版

高大偉

摘要： 隨著《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布，《土壤污染防治法》的落地，土壤修復(fù)從大修復(fù)大治理導(dǎo)向逐步轉(zhuǎn)向“風(fēng)險(xiǎn)管控”，“風(fēng)險(xiǎn)管控”的概念正在逐步強(qiáng)化。重金屬土壤污染修復(fù)一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，重金屬土壤污染的徹底修復(fù)代價(jià)高昂，因此如何做好重金屬污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)管控，成為當(dāng)下一個(gè)更為可行的選擇。作者研究了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)重金屬污染土壤修復(fù)及管控技術(shù)的進(jìn)展，結(jié)合地方上實(shí)施的重金屬污染土壤風(fēng)險(xiǎn)管控案例，分析了重金屬污染土壤經(jīng)濟(jì)可靠的風(fēng)險(xiǎn)管控模式，為國(guó)內(nèi)同類(lèi)型重金屬污染土壤風(fēng)險(xiǎn)管控提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞： 重金屬土壤污染;風(fēng)險(xiǎn)管控

【中圖分類(lèi)號(hào)】X131.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1674-3733（2020）16-0206-02

隨著工業(yè)化及城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，建設(shè)用地土壤污染的面積也是逐日增長(zhǎng)，土壤污染問(wèn)題已經(jīng)成為人們關(guān)注的主要環(huán)境問(wèn)題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)近年來(lái)，我國(guó)受砷，鎘，鉛，汞等重金屬污染的耕地面積近2000萬(wàn)hm2，約占總耕地面積的百分之二十。重金屬污染土壤具有隱蔽性、長(zhǎng)期性、不可降解和不可逆轉(zhuǎn)性的特點(diǎn)，加上當(dāng)前受限于資金和技術(shù)，大部分重金屬污染土壤并沒(méi)有得到及時(shí)的治理。

由于重金屬不能為土壤微生物所分解，而易于積累、轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物，甚至有的通過(guò)食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積，嚴(yán)重危害人體健康。因此，重金屬土壤污染的危害是不僅嚴(yán)重而且是長(zhǎng)遠(yuǎn)的。

1重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)介紹

重金屬污染土壤的修復(fù)是指利用物理、化學(xué)和生物的方法將土壤中的重金屬清除出土體或?qū)⑵涔潭ㄔ谕寥乐薪档推溥w移性和生物有效性，降低重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái)重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)研究取得了長(zhǎng)足發(fā)展，按照工藝原理主要?dú)w納為三類(lèi)：物理/化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)。目前較為成熟的重金屬土壤修復(fù)技術(shù)有：固化/穩(wěn)定化、陶粒技術(shù)、水泥窯協(xié)調(diào)處置、生物修復(fù)、土壤淋洗、填埋、焚燒等，以下對(duì)以上較為成熟的修復(fù)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。

1.1穩(wěn)定化/固化技術(shù)。

穩(wěn)定化/固化技術(shù)最早用于危險(xiǎn)廢物的處置，在污染場(chǎng)地修復(fù)方面主要用于受重金屬污染的土壤。穩(wěn)定化/固化技術(shù)包含了兩個(gè)概念。

穩(wěn)定化是利用磷酸鹽、硫化物和碳酸鹽等作為污染物穩(wěn)定化處理的反應(yīng)劑，將有害化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成毒性較低或遷移性較低的物質(zhì)，使其不具有危害性或移動(dòng)性。重金屬污染土壤與石灰混合，石灰與重金屬反應(yīng)形成金屬氫氧化物沉淀，不易移出土壤。

固化是指利用水泥一類(lèi)的物質(zhì)與土壤相混合將污染物包被起來(lái)，使之呈顆粒狀或大塊狀存在，進(jìn)而使污染物處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。固化程序包含將污染土壤與固化劑（如水泥）混合，以使土壤硬化的過(guò)程，混合物干燥后形成硬塊，可以在原地或轉(zhuǎn)移到其它地點(diǎn)進(jìn)行最終處置。固化程序可避免固化物中的化學(xué)物質(zhì)流散到周?chē)h(huán)境中，來(lái)自雨水或其他水源的水，在流經(jīng)地下環(huán)境中的固化物時(shí)，不會(huì)帶走或溶解其固化物中的有害物質(zhì)。

1.2陶粒技術(shù)

。

陶粒是當(dāng)前應(yīng)用面廣、市場(chǎng)良好的一種輕質(zhì)原料，可以通過(guò)含粘土土壤、城市生活垃圾、粉煤灰、市政污泥等物料經(jīng)過(guò)配比后焙燒制成，相關(guān)技術(shù)已日趨成熟，已成為部分固體廢物消納的一種新型環(huán)保工藝。

陶粒法目前主要應(yīng)用于重金屬污染土壤，將重金屬污染土壤篩分后與粉碎篩分處理后的工業(yè)污泥混合，加水調(diào)節(jié)含水率后進(jìn)行造粒。將造粒后的坯料小球置于回轉(zhuǎn)窯窯尾進(jìn)行水分烘脫后傳送至回轉(zhuǎn)窯主體，坯料小球在600～800℃條件下加熱50～80min，完成坯料小球的預(yù)熱。預(yù)熱完成后將坯料小球轉(zhuǎn)至高溫窯頭區(qū)間，1300℃～1500℃條件下焙燒10min～60min后卸料冷卻。

1.3水泥窯協(xié)同處置技術(shù)。

水泥的生產(chǎn)過(guò)程是以石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料與少量校正原料經(jīng)破碎后，按一定比例配合、磨細(xì)并調(diào)配為成分合適、質(zhì)量均勻的生料，在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融所得到的以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料的過(guò)程。

將污染土壤與水泥生料共處置，經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒，可以將部分重金屬升華進(jìn)入廢氣收集處置，或者高溫達(dá)到無(wú)害化處置。受水泥生產(chǎn)的工藝限制，普通水泥窯必須經(jīng)過(guò)設(shè)備改造方可共處置污染土壤，使尾氣排放指標(biāo)達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)作為水泥生產(chǎn)的附加功能，要求對(duì)土壤性質(zhì)進(jìn)行分析，合理配料，不能對(duì)水泥生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)不利影響。

1.4淋洗技術(shù)。

土壤淋洗修復(fù)技術(shù)，是利用淋洗液去除土壤污染物的過(guò)程，通過(guò)水力學(xué)方式機(jī)械地懸浮或攪動(dòng)土壤顆粒，使污染物與土壤顆粒分離。土壤清洗干凈后，再處理含有污染物的廢水或廢液。如果大部分污染物被吸附于某一土壤粒級(jí)，并且這一粒級(jí)只占全部土壤體積的一小部分，那么可以只處理這部分土壤。

1.5焚燒技術(shù)。

焚燒是利用高溫、熱氧化作用通過(guò)燃燒來(lái)處理危險(xiǎn)廢物的一種技術(shù)，是一種劇烈的氧化反應(yīng)，常伴有光與熱的現(xiàn)象，是一項(xiàng)可以顯著減少?gòu)U物的體積、降低廢物毒性或危害的處理工藝。焚燒可以有效破壞廢物的有害成分，達(dá)到減容減量的效果，還可以回收熱量用于供熱或發(fā)電。焚燒產(chǎn)生的氣體是二氧化碳、水蒸汽和灰分。

1.6填埋技術(shù)。

填埋技術(shù)是指將污染土壤挖掘運(yùn)輸?shù)教盥駡?chǎng)進(jìn)行安全填埋。

1.7植物修復(fù)技術(shù)。

利用植物進(jìn)行提取、根際濾除、揮發(fā)和固定等方式移除﹑轉(zhuǎn)變和破壞土壤中的污染物質(zhì)，使污染土壤恢復(fù)其正常功能。適用于重金屬（如砷、鎘、鉛、鎳、銅、鋅、鈷、錳、鉻、汞等）污染土壤，以及特定的有機(jī)污染（如石油烴、五氯酚、多環(huán)芳烴等）土壤。適用于修復(fù)面積較大的場(chǎng)地，修復(fù)成本相對(duì)較低，二次污染較少。但修復(fù)周期較長(zhǎng)，不適用于工期較短的工程。

2風(fēng)險(xiǎn)管控的含義

《土十條》要求堅(jiān)持預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、風(fēng)險(xiǎn)管控;實(shí)施建設(shè)用地準(zhǔn)入管理，防范人居環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。《土壤污染防治法》也明確了土壤污染防治應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、分類(lèi)管理、風(fēng)險(xiǎn)管控、污染擔(dān)責(zé)、公眾參與的原則。隨后生態(tài)環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的5項(xiàng)導(dǎo)則2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均從題目及內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)了土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控的導(dǎo)向及具體要求。

土壤污染的風(fēng)險(xiǎn)管控，是采取移除或清理重污染源、污染隔離阻斷、環(huán)境介質(zhì)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)、污染擴(kuò)散及時(shí)補(bǔ)救等工程和張貼告示牌等非工程措施防止污染擴(kuò)散和暴露的過(guò)程。相對(duì)于土壤污染治理，土壤修復(fù)風(fēng)險(xiǎn)管控需要根據(jù)具體污染地塊的性質(zhì)來(lái)確定治理措施和技術(shù)路線，兩者的重點(diǎn)、思路以及后期管理要求均不同。因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)管控不單單是一次性的工程，需要相應(yīng)的配套管理體系。

3重金屬土壤污染修復(fù)技術(shù)的實(shí)用案例分析

南京棲霞區(qū)某電鍍廠地塊，總用地面積18770平方米。根據(jù)土壤調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果顯示，該地塊存在砷、鉻、鋅、pH四類(lèi)因子污染。主要污染物及修復(fù)土方量為：重金屬、pH（酸性）污染土方量為9423m3。如圖1所示。

結(jié)合本場(chǎng)地土壤特征（質(zhì)地、含水量、污染含量等）、場(chǎng)地水文地質(zhì)條件、修復(fù)工期、場(chǎng)地規(guī)劃及后期建設(shè)相關(guān)要求，在修復(fù)技術(shù)初步篩選及初步可行性評(píng)估的基礎(chǔ)上，對(duì)重金屬、pH（酸性）污染土壤的備選方案進(jìn)行適應(yīng)性評(píng)價(jià)，最終篩選出2個(gè)可行方案，結(jié)果見(jiàn)表3-1。

該地塊未來(lái)規(guī)劃開(kāi)發(fā)利用人口較為密集，結(jié)合區(qū)內(nèi)有郊區(qū)公園林地需要用土的需求，地塊總體采用異地風(fēng)險(xiǎn)管控的措施，將該污染土作為林地造山用土資源化并采取一定阻隔措施風(fēng)險(xiǎn)管控。具體施工內(nèi)容為：（1）砷、鉻（VI）、鋅污染采取原地異位穩(wěn)定化/固化技術(shù)。pH采取原地異位中和技術(shù)。重金屬和pH復(fù)合性污染土壤，在原地異位穩(wěn)定化/固化過(guò)程中進(jìn)行pH中和。（2）重金屬污染修復(fù)土壤作為林地造山用土資源化，同步采取異位工程阻隔管控，以最大限度減小土壤環(huán)境影響及控制受污染土壤對(duì)人群健康影響的風(fēng)險(xiǎn)。酸化修復(fù)土壤，原場(chǎng)地在公共交通站場(chǎng)、綜合綠地建設(shè)過(guò)程中，按照風(fēng)險(xiǎn)管控要求，資源化利用。（3）除了穩(wěn)定化治理、工程控制堆填外，在后期管理中也要進(jìn)行制度控制，規(guī)定了該異位管控區(qū)域內(nèi)不可進(jìn)行開(kāi)挖、移土等土層擾動(dòng)。（4）對(duì)產(chǎn)生的二次污染采取預(yù)防為主、科學(xué)治理的原則，妥善進(jìn)行可能產(chǎn)生的廢水、廢氣、噪聲、地下水及二次土壤污染治理設(shè)計(jì)。方案一可以有效處理本場(chǎng)地污染物，同時(shí)成本比方案二低，工期也可以按滿(mǎn)足要求，污染物也可以在阻隔過(guò)程中進(jìn)行控制，而且整個(gè)工程程序較為簡(jiǎn)單，因此，經(jīng)多種方案篩選，確定該地塊土壤采取方案一，

經(jīng)過(guò)該地塊土壤修復(fù)效果評(píng)估，該地塊重金屬污染土壤穩(wěn)定化/固化處理后填埋至太平山資源化利用場(chǎng)地阻隔管控區(qū)，通過(guò)一系列防滲措施，阻隔管控區(qū)達(dá)到資源化利用要求，未對(duì)周邊造成環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目的二次污染防控措施到位，施工期間廢水、揚(yáng)塵、噪音等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)排放。施工期間未發(fā)生任何環(huán)境污染投訴事件。該風(fēng)險(xiǎn)管控措施達(dá)到土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告確定修復(fù)目標(biāo)且可以安全利用，修復(fù)治理后地塊可滿(mǎn)足規(guī)劃用地方式土壤環(huán)境要求。風(fēng)險(xiǎn)管控措施一方面有效的控制了對(duì)地塊建設(shè)用地開(kāi)發(fā)對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)的影響，另一方面極大的降低了處理處置的費(fèi)用，極好的解決了該地塊開(kāi)發(fā)周期、經(jīng)費(fèi)等方面的矛盾。

評(píng)價(jià)內(nèi)容能針對(duì)性處理關(guān)注污染物修復(fù)效果好壞成本/效益合理修復(fù)工期允許修復(fù)過(guò)程對(duì)環(huán)境及安全的不利影響程序復(fù)雜性

方案一：固化/穩(wěn)定化+異位工程阻隔風(fēng)險(xiǎn)管控能好成本中等允許（100～120）可以有效控制程序簡(jiǎn)單，修復(fù)過(guò)程在場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，土可在棲霞區(qū)消減

方案二：水泥窯共處置能好成本偏高

允許（90～100）焚燒污染控制技術(shù)成熟需要異地協(xié)調(diào)、水泥廠處置需要環(huán)評(píng)、異地運(yùn)輸程序復(fù)雜

要求可以針對(duì)性處理污染物技術(shù)成熟成本較低150天以?xún)?nèi)可以有效控制程序簡(jiǎn)單

結(jié)語(yǔ)

重金屬土壤污染的徹底修復(fù)代價(jià)高昂，且容易造成土地資源的極大浪費(fèi)。重金屬污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)管控措施，不僅可以較快的實(shí)現(xiàn)污染土壤風(fēng)險(xiǎn)的控制，也能極大降低污染土壤的處置費(fèi)用。雖然風(fēng)險(xiǎn)管控的措施不能徹底解決土壤中的污染脫除問(wèn)題，但是實(shí)踐證明該措施，已經(jīng)成為我國(guó)當(dāng)下重金屬土壤污染修復(fù)一個(gè)更為可行的選擇。

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