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1、污染土壤修复治理技术研究可行性研究汇报 中船勘察设计研究院有限企业 6月目 录一、 项目概述1（一）工程背景概述1（二）污染土治理一般措施6（三）重点关注治理措施91、换土技术92、固化/稳定化（S/S）技术113、化学淋洗技术124、植物修复技术16二、项目目、研究内容、和关键技术20（一）项目目20（二）研究内容20（三）关键技术21三、技术路线方案、课题分解22四、组织方式及分工24（一）科研项目工作措施24（二）现场组织措施25参照文献25一、 项目概述（一）工程背景概述伴随我国都市化进程提速和围绕着都市工业设施健全，都市周围土壤污染程度日益加剧。详细表目前，首先未经处理工业废水，废气
2、和废渣，空气粉尘所携带大量污染物，雨水对都市区域冲刷携带污染物最终会汇聚到土壤中和河道中。这些堆积污染物会很轻易地通过水循环，大气循环，食物链再一次进入到人体，危害健康。另首先矿产资源不合理开发及其冶炼排放、长期对土壤进行污水浇灌和污泥施用、人为活动引起大气沉降、化肥农药使用等原因，导致了土地污染面积不停扩大，土壤污染日益严重。根据全国土壤污染调查成果，目前我国受污染耕地约有1.5亿亩，占18亿亩耕地8.3%，多是集中在经济较发达地区。另根据国家环境保护部门组织经典区域土壤环境质量状况探查研究显示，珠三角部分都市有近40%农田菜地土壤重金属污染超标，其中10%属严重超标。据估算，全国每年因重金
3、属污染粮食达1200万吨，导致直接经济损失超过200亿元。土壤污染具有隐蔽性、毒害性、累积性、长期性、多样性和滞后性特点，被污染土壤通过地下水或生物富集作用直接或间接地影响着人类健康。出于历史原因，中国土壤污染主体大多是各类国有工厂，通过多轮改制重组，诸多工厂产权归属关系已经多次变化，即便产权明晰，也很难有能力再去支付高额土壤修复费用。因此，“谁污染，谁治理”这一环境保护行业通行准则，在土壤修复行业主线行不通。目前少数比较成熟商业化项目，重要依托于房地产，由房地产开发商买单。除此之外，绝大多数土壤修复项目重要依托财政拨款或者银行贷款方式进行。但今背面对大量类似项目，完全依托政府支付显然并不现实
4、。鉴于此，目前土壤修复多是场地修复，耕地修复由于难以找到买单人，修复很少。欧美等发达国家都市，在郊区化和逆都市化过程中，也曾出现大量因工业企业搬迁而废弃遗留下来“棕地”。自20 世纪70 年代开始，欧美等发达国家采用了一系列措施应对此类环境问题，包括制定政策法规、编制行业原则、设置修复基金、鼓励修复技术与装备创新等。我国对污染场地问题关注比较晚， 年原国家环境保护总局才开始规定对搬迁遗留污染场地必须进行监测和修复后方可再使用(“有关切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作告知”环办 47 号)。同欧美等发达国家相比，我国在工业污染场地方面法律法规体系、现实状况调查和特性分析、修复技术研发水平以及
5、实际工程应用经验上还存在较大差距。上海西北角普陀桃浦地区，是上世纪著名老工业基地，众多化工、医药企业为桃浦乃至整个上海经济、产业产值做出了杰出奉献。不过不可防止工业排放却也污染了区域环境，影响了桃浦整体形象。此后十年，曾经污染严重上海老工业重镇桃浦将“再造一种漕河泾”，并实现城区再生、产业升级、环境修复再生之路。未来桃浦有望通过新一代科技商务园区、地区级公共活动中心、多元化都市宜居小区和超大规模生态型中央主题公园分期建设，形成工作-生活-休闲-学习融为一体发展格局，详见图1。图1 桃浦未来规划图根据所掌握桃浦地区资料，该地辨别布如下工业类型：化学原料及化学品制造，造纸及纸制品，金属冶炼及延压加
6、工，废弃资源和废旧材料回收加工，燃气生产和供应，生活垃圾和餐饮等，也许受到污染类型有：挥发性有机物，半挥发性有机物，重金属，持久性有机污染物，农药，氯代有机物，有机物等。以往研究发现，该地区土壤中发现含量异常重金属有：镉，铬，汞，镍，铅，铜，锌。 根据有关参照资料，按照1：10000布置原则，桃浦区8种重金属评价质量按图2图9所示： 图2 镉质量评级 图3 铬质量评级 图4 汞质量评级 图5 镍质量评级 图6 铅质量评级 图7 砷质量评级 图8 铜质量评级 图9 锌质量评级由以上8种重金属质量评级，可看到镉、锌大部分区域处在二级原则，部分区域超二级原则；铬、汞、铅、铜基本上都处在二级原则；镍和
7、砷处在一级原则。根据有关规范可知，不超过二级原则，表明清洁或者尚清洁，但予以警惕，及时找出和控制土壤污染源；超过二级原则，可进行深入详查，若有有关污染危害则进行整改。初步可以判断桃浦区受关注无机污染重要为镉、锌和砷污染。另根据有关环评资料可知，桃浦地区也受挥发性和半挥发性有机污染。不管是无机污染还是有机污染，在场地调查时需深入详查。（二）污染土治理一般措施污染土处置与修复应根据污染程度、分布范围、土性质、修复原则、处理工期和处理成本等综合考虑。国内常见污染土修复治理措施诸多，如物理，化学，微生物等修复技术，这些措施合用范围及局限性如表1所示。国外常常使用整改措施：生物通气法、化学措施，详情见图
8、10图13。表1 常见场地土壤修复技术优缺陷对比修复技术类别修复内容及应用范围局限性换土技术被污染土壤挖除并置换成洁净土壤，污染场地急需使用。技术成熟，但需占用大量场地，也许形成二次污染。土壤淋洗技术运用流体淋洗出土壤中污染物。合用于SVOCs、燃油和无机物，该技术提供回收金属和大范围清除有机和无机污染物粗颗粒土也许。细土壤颗粒（如粉土和粘土）也许规定加入聚合物使它们从洗液中清除，复杂废物混合物（例如金属与有机物混合）使洗液配方难以确定，土壤中高腐殖质含量也许规定预处理，水流规定处理。微生物修复技术运用各类微生物对污染土壤中有机物进行降解，最终产物是CO2和H2O。合用于各类油类污染物以及半挥
9、发性及非挥发性有机物、燃料、PCP、杂芬油、PCBs等物质。合用于各类油类污染物以及半挥发性及非挥发性有机物、燃料、PCP、杂芬油、PCBs等物质。化学修复技术运用氧化还原反应将土壤当中具有危害性污染物转化成为低毒和无毒化合物或者化学稳定性更高、迁移性更弱新化合物。重要用于氯化物处理和脱氧作用。在土壤透气度低或者土壤已分化场地使用，成效不高。物理分离技术通过物理方式将污染土壤中污染物从土壤当中转移出去，以到达修复目。合用多种有机污染和重金属污染。目前仍处在试验研究阶段，进行大规模工程应用，仍需处理诸多实际问题。植物修复技术借助植物对土壤当中污染物进行吸取、转移、降解措施。合用于土壤污染程度相对
10、较低、面积广场地。高温处理技术通过10000C左右高温将污染物中卤代化合物以及其他某些难融解有机物进行热解焚毁并挥发出去。费用比较高，残留物质有潜在处理问题，对操作工艺规定相对较高。图10 化学措施示意图该措施视不一样场地，具有不一样污染物状况而定。化学措施需要处理大量具有危险性气化剂。部分受关注化学污染物具有抗氧化能力。当时在土壤透气度低或者土壤已分化场地使用这些措施，成效不高。图11 生物通气法原理示意图该措施被证明可以整改被石油碳氢化合物，不含氯溶剂，部分除虫剂和其他有机化学品污染土壤，该措施成效受土壤湿度影响，透气度低土壤会减少该措施效用。图12 洗土法该措施需要大面积场地，以便放置有
11、关设备。处理后土壤可以再运用，但有少许残渣需要弃置。若土壤腐殖质含量偏高，便需要作预先处理，但吸附在粘土型颗粒上有机物质也许难以清除。（三）重点关注治理措施根据国内外目前常用污染土壤修复方式，考虑到治理工程时效性与经济性，结合目前单位实际，选用如下四种措施，以供选择和参照，这也是本次科研重点。1、换土技术“换土”是一种异位土壤修复技术，它包括异地填埋和异地水泥窑焚烧等。由于该措施见效快，对原址开发建设进度影响小，另由于诸多房地产开发商对于场地开发有时间限制，大多是3-6个月。因此目前在国内土壤修复被较多采用。它一般分为客土、换土、深层翻土等措施，详见图13。 客土是把未经污染土壤加入到污染土壤
12、中，使表面土层污染物含量减少来处理污染土壤措施，减少对人类及自然界危害。 换土是将污染场地土壤运送到其他地方，在移走污染土壤场地上换上未污染土壤。 深层翻土就是将受污染土壤场地，用机械挖掘设备将深层未被污染土壤或是污染较轻土壤，翻至场地表面，覆盖其污染土壤。图13 换土修复技术为便于污染土壤外运，工程可采用分层分区倒退挖掘方式进行施工，挖掘土壤直接装车外运至接受点进行路基垫层铺设或者将转移后土壤，为控制在转移后污染发生扩散和二次污染风险，可选择周期更为长生物修复（修复场地面积大，不急于使用，修复实行以便，但维护植物总体费用较高）。施工中要严格控制污染土壤去向，运送车辆进出场都需经确认程序，运送
13、途中派专人负责巡查，以保证所有污染土壤所有运至指定接受点处置。为了控制二次污染，施工区域车辆出场必须进行清洗，运送车辆出场所有进行覆盖，防止土壤洒落。假如土壤污染深度较深，在进行挖掘过程，需进行必要基坑设计以及对应降水设计，但须注意场地降水排放和处理。2、固化/稳定化（S/S）技术固化-稳定化技术是将污染物在污染介质中固定，使其处在长期稳定状态，是较普遍应用于土壤污染迅速控制修复措施。该技术可分为原位和异位稳定-固化修复技术。原位稳定-固化技术合用于重金属污染土壤修复，一般不合用于有机污染物土壤修复；异位稳定-固化技术一般合用于处理无机污染物质，不合用于半挥发性有机污染物和农药杀虫剂污染土壤修
14、复。该处理技术费用比较低廉，对某些非敏感区污染土壤可大大减少污染治理成本。常用固化稳定剂有飞灰、石灰、沥青和硅酸盐水泥等，其中水泥应用最为广泛，详见图14。但其所需设备较多，如螺旋转井、混合设备、集尘系统、大型储存池等。其作用机理及有关设备详见图15。此外，污染物埋藏深度、土壤pH值和有机质含量等都会在一定程度上影响该技术应用以及有效性。图14 重要固化/稳定化材料图15 原位和异位稳定化机理和现场设备3、化学淋洗技术化学淋洗技术（soil leaching and flushing/washing ）是指借助能增进土壤环境中污染物溶解或迁移作用溶剂，通过水力压头推进清洗液，将其注入到被污染土层中，然后再把包具有污染物液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理技术。使用化学助剂提高土壤中污染物溶解性或液相中可迁移性是实行该技术关键。图16 原位淋洗技术流程图该技术合用范围较广，重要围绕着使用表面活性剂处理有机污染物，用螯合剂或者酸处理重金属修复被污染土壤。其可以在原位进行修复，也可以进行异位修复。原位土壤淋洗技术是通过在污染场地使用注射井向土壤中注入淋洗剂，它重要是根据污染物分布深浅，通过让淋洗剂自身重力或是外界力使
