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1、重金属废渣堆场 污染土壤治理技术进展一、我国农田土壤重金属污染现状严重污染严重污染8.4%8.4%轻度污染轻度污染46.7%46.7% 主要重金属污染物为：主要重金属污染物为： 铬、铅、锌、铜、汞和镉铬、铅、锌、铜、汞和镉 中度污染中度污染9.7%9.7% 重金属污染面积 占总污染面积的 64.8%。我国农田污染的耕地面积近 2000万公顷，约占总耕地面 积的1/5。 其中工业“三废”污染耕地 1000万公顷， 污水灌溉的农田面积已达330 多万公顷。 HgHg和和CdCd的污染面积最大。全国的污染面积最大。全国1.31.3万公顷耕地受到万公顷耕地受到CdCd的污染的污染，涉及，涉及1111个
2、省市个省市 的的2525个地区个地区; ; 3.23.2万公顷耕地受到万公顷耕地受到HgHg的污染的污染，涉及，涉及1515个省市的个省市的2121个地区。个地区。 二、铬渣堆场土壤污染现状1.铬渣堆场土壤污染严重中国 30万吨2008年全球铬盐产量86 万吨，其中中国30万吨 ，占全球的35%。我国 成为全球铬盐第一生产 大国 重庆民丰化工因铬污染，03年被 焦点访谈曝光，土壤污染达16万 平方米，污染土壤量约134万吨。 五矿（湖南）铁合金有限责任公司 铬渣堆场受污染的土壤数量有10万吨 以上。 原长沙铬盐厂污染土壤约30万吨， 被迫关闭。 铬污染严重： 1500万 吨土壤被污染，土壤 中
3、水溶性六价铬的浓 度高达1500mg/kg， 污染的土层深度10米 以上。 我国先后有63家铬盐生产企业，分 布在24个省（直辖市）已破产或关闭但仍有遗留铬渣的有 27家 已经破产或关闭，铬渣已经处理完 毕的有18家仍在生产的有18家目前除重庆民丰化工铬渣堆场 修复工程得到国家发改委批复正在 实施外，其余62个厂点铬污染土地 修复工程均没有得到安排。 二、铬渣堆场土壤污染现状2.铬渣堆场土壤污染治理现状三、铅锌冶炼废渣堆场污染现状 1.铅锌矿资源储量及铅锌企业来源：国土资源部; 单位：万吨矿区数储量基础储量资源量查明资源储量铅矿13891345.88747.292861.284207.16 锌
4、矿14574250.262423.875798.3210048.58表 全国铅、锌矿资源储量分布 我国铅锌矿床类型比较齐全，铅锌资源潜力大，保有铅 锌资源总量达到12956.92万吨，居世界第四位。 到2006年，全国铅锌行业规模以上企业共计1011 家，其中 ，采选企业512 家，冶炼企业499 家。铅锌规模以上企业占 有色金属行业规模以上企业总数6655家的15.19%。三、铅锌冶炼废渣堆场污染现状 2.铅锌冶炼废渣堆场污染状况2008年全球精铅产量为875.3万吨， 中国产量为321万吨，占全球的 36.6%；全球锌产量1168万吨，中 国391万吨，占全球的33.5%。中国 铅锌产量居
5、世界第一 。中国321万吨株冶渣山-目前，我国重金属冶炼废渣堆场土 壤修复工程还没有产业化。37%中国321万吨我国目前堆存的铅锌冶炼废渣2373 万吨，堆存一个个巨大的渣山； 规模化堆放废渣的场地500个以上， 占地150万m2。1、 2010年江苏盐城大丰市儿童“血铅事 件”。有51名儿童被查出血铅含量超标 。2、 2010年广东清远儿童血铅超标事件。 44名孩子存在不同程度的血铅超标。三、铅锌冶炼废渣堆场污染现状3.废渣堆场铅污染状况近年来我国出现的儿童血铅超标事件:3、 2009年陕西凤翔铅中毒事件。两个村庄731名儿童中615人血铅超标， 其中166人属于中度、重度铅中毒。 4、 2
6、009年湖南武冈铅中毒事件。1958名群众接受体内铅含量检测，超标 人数达1354人。 5、 2008年江苏邳州铅中毒事件。全村100多个14岁以下儿童中，铅中毒人 数达到41人，其中最小的不到1岁，还有65人被查出为高铅血症。三、铅锌冶炼废渣堆场污染现状4. 废渣堆场镉污染状况2008年全球镉产量为2.57万吨，中国产量为1.13万吨，占全球的43% ， 中国镉产量居世界第一 。同时，中国镉消费量也居世界第一，估计年用 量超过1.7万吨。43%中国1.13万吨镉对人体有害，它可以通过食物链 在人体蓄积，或者直接作用于人体而 引发急、慢性镉中毒； 含镉废渣的堆放，不仅造成土地资 源的浪费，更重
7、要的是渣中的镉会渗 入土壤及地下水，从而造成不可逆转 的镉污染。 北江镉污染与湖南浏阳镉污染事件 我国精镉生产上规模的企业较少，不到30家，而且大部分为铅锌冶炼企 业。镉的应用主要是镍镉蓄电池、合金、电镀和颜料等领域，估计镍镉 电池用量占70%，电镀和颜料各占13%，合金占3%，其他占1%。 n 我国年产砷渣约5万吨，囤积的砷 渣20余万吨。 n 09年进入冶炼厂的砷总量达3800吨 ，回收不足10%，20%以上的砷进入冶 炼渣, 60%70%的 砷以中间产品堆存，另一部分排入废 气、废水中。三、铅锌冶炼废渣堆场污染现状5. 废渣堆场砷污染状况n 2009年山东临沂砷污染: 整个南涑河流域水体
8、砷超标;n 2008年湖南省辰溪县砷中毒: 砷中毒人数累计57人;n 2008年河南省大沙河两起砷污染事件: 大沙河部分断面超标，洮 河出省境断面超标2.62倍;n 2008年云南阳宗海砷污染: 阳宗海砷浓度值高达0.128mg/L，严重 超出标准限值规定0.05mg/L ，导致沿湖近10万名群众饮水困难;砷渣的组分较为复杂，包含有硫化砷渣、磷砷渣等，同时还含有 不同的重金属成分，这些污染物中，砷对环境的危害最大。日前 全国各堆存的含砷物料，估计含砷量超过8万吨。三、铅锌冶炼废渣堆场污染现状5. 废渣堆场砷污染状况成 份WO3 ( 总)PAsWO3 ( 可溶)H2O质 量 分 数 %8.98-
9、 17.430.186- 0.290.954- 1.1935.63- 13.4061.8- 63.4磷砷渣主要成分及质量分数成 份CuAsBiSb质 量 分 数 %4.23- 4.9015.62- 29.221.65- 3.220.48- 0.53硫化砷渣主要成分及质量分数n砷及所有含砷的化合物都有较大的毒性，损害人的 肝、肾及神经等。另外，砷具有积累性中毒作用， 砷对人的中毒剂量为0.010.052克，致死剂量为 0.060.2克。阳宗海严重砷污染 尾矿产生量大: 我国工业固体废物的产生量已超过19亿吨，其中矿产固 体废物如尾矿、煤矸石、粉煤灰、冶金渣占工业固体废物总量的80。 利用率低:
10、尾矿7.4，煤矸石接近20，粉煤灰45，冶金渣50。 排放量大: 按重量计，我国铁矿石开采品位平均为32%，经选矿后则68% 以上为尾矿，有色金属矿山如德兴露天铜矿，开采品位仅0.5%左右，经 选矿后则99.5%以上为尾矿，而黄金矿山开采品位仅为几克/吨，经选矿 后几乎100%为尾矿；冶金矿山年排尾矿量3亿吨，煤矸石年排2.8亿吨， 粉煤灰年排3.4亿吨，冶金渣（尘、泥）年排也达几千万吨。年 份产生量排放量综合利用量贮存量处置量20051344491654.776993278763125920061515411302.192601223994288320071756321196.7110311
11、24119413502008190127781.81234822188348291全国历年工业固体废物产生、排放和处置情况 (2005-2008年) 单位：万吨采矿业固体废物采矿业固体废物排放量大产生量大利用率低四、重金属采矿区尾矿堆场污染状况1. 尾矿产生量巨大四、重金属采矿区尾矿堆场污染状况2. 尾矿污染严重全国有大小矿区30万个，每年 60亿吨矿 石的采掘量，尾矿堆存量25余亿吨，并且每 年以2-3亿吨的速度增长。矿山污染毁坏土地面积近400万公顷，每 年还在以数十万公顷的速度在毁坏。尾矿堆放占用土地 43815平方公里。 尾砂-目前，矿区土地复垦 率仅为13%左右。重金 属尾矿堆场土壤
12、修复工 程还没有产业化。重金属主要采矿区AsPbNiZnCdCoAgCu尾矿废渣按修复场地分类（1）原位（in situ）修复：污染土壤气体提取法；井中汽提法生物通气；空气搅动法原位冲洗、淋洗；加热方法；处理墙方法；原位稳定固化方法；电动力学方法；原位微生物修复方法；植物微生物联合修复方法等 。五、重金属废渣堆场污染土壤修复技术1. 污染土壤修复技术体系（2）异位（ex situ）修复：气提法；泥浆反应器修复；土壤耕作法；土壤堆腐；焚烧法；客土法；预制床；淋洗/萃取；淋洗生物反应器联合修复法 。按照技术类别分类（1 1）物理化学修复：）物理化学修复：加热方法；稳定固化法；淋洗；萃取；电动力学等
13、 （2 2）生物修复：）生物修复：微生物修复；生物通气、泥浆反应器、预制床等植物修复；湿地修复；菌根修复等；植物微生物联合修复；菌根菌剂联合修复等； （3 3）物理化学生物联合修复：）物理化学生物联合修复：淋洗反应器联合修复等。五、重金属废渣堆场污染土壤修复技术1. 污染土壤修复技术体系可处理计划系统分析应急对策 长期对策净化处理稳定处理原位修复异位修复原位分解原位提取分离分解净化原位稳定异位稳定五、重金属废渣堆场污染土壤修复技术2. 典型修复技术的流程原理：将固化剂加入到污染土壤中，通过重金属 的吸附或沉淀作用、氧化还原作用来降低重金属 的生物有效性。常用的固化剂有水泥、硅酸盐、 高炉渣、石
14、灰、磷灰石、窑灰、沥青、沸石、磷 肥、海绿石、含铁氧化物材料、堆肥和钢渣等。优点：成本低 缺点：需要大量的固化 剂，有二次污染、容易 破坏土壤结构。五、重金属废渣堆场污染土壤修复技术3.典型修复技术-固化稳定化修复法淋洗机械分离装置固定式土壤处理工厂成套设备原理：土壤淋洗是用淋洗液(清水或含有能提高重金 属可溶性试剂的溶液)来淋洗污染土壤，把土壤固相 中的重金属转移到土壤液相，再进行处理。优点：处理快速 缺点：投资较大，易造成地下水污染及土壤养分流失， 土壤变性。五、重金属废渣堆场污染土壤修复技术3.典型修复技术-土壤淋洗法污染土壤外热装置修复土壤焚烧装置烟囱热交换填埋热 解 气 体化 学 试
15、 剂五、重金属废渣堆场污染土壤修复技术3.典型修复技术-热处理法原理：直接或间接加热加入使污染物挥发； 针 对高浓度土壤污染。 优势：重金属彻底从土壤中去除，日处理能力 大，可达200t。 缺点：高能耗；处理的対象以汞为主；土壤处理槽电极槽电源絮凝 沉淀 回收给水给水泵给水塔抽水泵原理：将电极对插入污染土壤中，在电极对上施加直流电后 电极对之间形成直流电场。利用土壤孔隙中的地下水或者外 加电解质溶液作为导电介质，电场条件下带电离子向相应的 电极区迁移，同时，土壤孔隙中的溶液通过电渗向阴极迁移 ，污染物主要通过电迁移和电渗方式离开处理区，从而达到 修复的目的。优点：可处理低渗透性土壤， 且不必向
16、土壤中加入环境不友 好的物质。 缺点：阴阳极电解液电解后引 起土壤pH的变化以及实际工程 治理成本高 排水五、重金属废渣堆场污染土壤修复技术3.典型修复技术-电动修复法v生物修复（Bioremediation）指利用生物将土壤 、地表及地下水或海洋中的危险性污染物现场去 除或降解的工程技术系统。v生物修复的基本指导思想净化速度缓慢净化速度缓慢由于三方由于三方 面的原因面的原因生物修复技术系统中生物修复技术系统中添加氮、磷等营养盐添加氮、磷等营养盐接种、驯化高效菌接种、驯化高效菌自然条件下自然条件下DODO不足不足营养盐缺乏营养盐缺乏高效菌生长缓慢高效菌生长缓慢供氧供氧快速去除污染物快速去除污染物五、重金属废渣堆场污染土壤修复技术3.典型修复技术-生物修复法生物修复微生物转化作用微生物修复微生物降解作用植物修复植物去除作用植物稳定作用植物净化植物挥发植物提取植物固定根际圈生 物降解植物降解净化空气狭义净化水体广义生物修复的基本前提- 微生物
