重金属污染土壤污染状况调查与修复工程实例研究

王黎明

南京大学环境规划设计研究院股份公司 江苏南京 210000

土壤重金属污染存在降解难度大、毒性大、以及滞留时间长等一系列特点，给污染土壤修复工程的开展带来相当大的挑战，同时也是环境保护部门高度重视的一项课题。十二五、十三五发展规划中均明确指出了重点地区污染场地土壤修复的重要性，因此围绕重金属污染土壤污染状况进行全面调查，并对修复技术应用效果进行总结探讨，有着重要的意义与价值。

1 土壤污染调查

1.1 调查方案

XX化工场地位于A市XX区，因长时间投入化工生产作业导致场地内土壤重金属污染问题严重。前期安排专人对该场地资料进行收集，识别土壤主要污染物，以鎘、铬、铅、铜、汞、锌、砷、镍为主要监测指标。采用重点区域加密布设点与常规区域网格布点相结合方式进行调查，网格设计规格为40.0×40.0m，监测区域共布设98个网格，将取样点编号分别定义为S1-S98，各个点位采取3层取样模式，取样深度自上至下分别为0.5m、1.5m以及3.0m，共获取土壤监测样品294个。取样期间设备配置为贯入式Geoprobe设备＋30钻机＋挖掘机，满足连续无间断取样需求[1]。

1.2 调查结果

遵循现行《土壤成分分析标准物质》、《土壤环境质量标准》等相关规范，对本化工场地重金属污染土壤调查结果进行分析。以《展览会用地土壤环境质量标准》为依据，判定监测取样点位超标情况，整理结果如下表（见表1）所示。结合表1可见，鎘污染最为严重，面积最大，且超标准最高，仅镍、砷污染值略超标准值，且S96点位重金属污染最为严重，超标深度达到3.0m，最大超标倍数达到54倍。

表1 本化工场地重金属污染土壤调查结果示意表

2 污染土壤修复

目前针对重金属污染土壤的修复技术类型较多，以生物法、物理法、化学法为主。本工程通过对资金投入、技术成熟度、应用经验、适用范围等一系列因素的综合比选，确定采用化学稳定法对重金属污染土壤进行修复处理。

修复过程中所选用固化稳定化药剂对污染土壤中铅、鉻、铜、氟、硒、砷、以及六价铬等重金属污染物均有良好的修复效果，借助于镁、钙等元素与目标金属污染物的凝硬反应，降低重金属污染物发生迁移与浸出的能力。相较于传统意义上的水泥固化方法而言，经药剂反应能够显著降低碱性比，且避免了土壤体积产生较大影响，故而在现场施工中广泛应用。

应用本方法进行重金属污染土壤修复的基本操作原理如下图（见图1）所示。结合图1，将修复工程的关键步骤概括如下：第一步，挖除需进行修复的重金属污染土壤；第二步，对所挖出存在重金属污染的表层渣土进行筛分处理，粒径较小渣土经洗涤系统处理并浓缩后形成泥饼用于固化稳定化处理工艺中，粒径较大渣土作为建筑垃圾进行破碎回填处理；第三步，将所挖出重金属污染土壤集中运输至土壤改良机等待进料区域；第四步，在土壤改良机作用下充分混合重金属污染土壤与固化稳定化药剂；第五步，污染土壤经充分混合后运输至制定区域堆放，养护作业为期5d，养护结束后进行检测验收；第六步，经修复后污染土壤根据场地开发利用规划，直接在停车场以下区域或硬化路面以下区域回填，上部覆盖清洁土壤进行阻隔[2-4]。

图1 固化稳定化重金属污染土壤修复原理示意图

3 结语

本工程中针对重金属污染土壤的污染现状进行调查研究，并结合实际情况通过方案综合比选确定采用固化稳定化方法对污染土壤进行修复，结果显示本方法修复周期短，资金投入适中，机械化水平高，且固化稳定效果好，符合土地再利用规划需求，证实了本方法应用于重金属污染土壤修复工程中的的确切效果，值得同类工程引起参考与借鉴。