工业场地碱污染土壤修复工程案例分析
发布时间:2023-09-16 21:59:44 来源: 土壤环境
OFweek环保网讯 近年来,随着中国工业转型和城市扩张的加快,工业公司搬迁、停产或倒闭后遗留了大量污染场地。据统计,2001年一2008年,中国关停并转迁企业数由6.61×10个迅猛增加到2.25x10个,增速为1984个/年,总数达到l0万以上,涉及化工、石油、冶金等多种行业,这些大量污染场地遗留在城区,给人口稠密的城市带来环境和健康风险,制约着城市土地资源的安全利用,阻碍了城市建设和经济的发展。
中国的工业污染场地类型最重要的包含钢铁、有色金属冶炼、农药、化工等,这些遗留场地往往已经对土壤和地下水造成不一样程度的污染。碱污染场地在工业污染场地里比较特殊,其发生问题大多是造纸、印染、有色金属冶炼、钢铁、塑胶化工等公司制作过程中的”跑冒滴漏”及未有效处理的碱性废水等。
目前,国内对酸污染土壤修复工程已有关注,但对工业场地碱污染修复工程则鲜有报道。为加强行业交流与探讨,促进土壤修复技术发展,本文拟对实施的江苏某化工场地碱污染土壤修复工程进行有关介绍。
该化工场地位于江苏,占地面积约24万平方米。2010年,企业搬迁后地块被规划为居住用地进行开发再利用。根据居住用地的要求,业主对该地块进行了场地污染调查与评估,分析了土壤和地下水挥发性有机物(VOCs)、半挥发性有机物(SVOCs)、重金属和pH值。调查的最终结果表明,场地碱罐区土壤存在碱污染,pH在1O一14之间,土质为粉质粘土。依据调查结果,当地环保部门要求对该区域土壤碱污染进行治理。
场地调查报告要求该场地进行修复的碱污染土方量约100立方米。修复后土壤pH值在7—9之间,能达到基本中性要求。(参照《土壤环境质量标准》二级标准)
场地土壤表层含有一定厚度的混凝土层,土壤挖掘前采用炮头机将其破碎及清理。为便于施工及避免二次污染,土壤挖掘时,采用由内测到外测的挖掘顺序,即由场地中重污染区域到轻污染区域的顺序进行挖掘。挖掘深度和范围以现场小试来界定。
土壤开挖的同时,对污染土壤进行现场小试。采集100g的污染土壤于含水的烧杯中(水土质量比为2.5),搅拌均匀后静置,取上清液,用pH计检测土壤pH值。
场地污染土壤采用异位酸碱中和的方法进行治理。污染土壤按照污染程度不同,按顺序分批次处理;处理顺序为轻污染土壤、中污染土壤和重污染土壤。具体施工步骤为:在污染土壤处置区将待处理批次土壤平铺成20cm一30cm厚的方块,加入一定浓度的稀盐酸溶液,充分搅拌若干次后,静置待检。
为了深人了解地块各区域污染程度并确定污染土壤挖掘深度和范围,本工程在挖掘土壤的同时,现场对土壤挖掘剖面进行分层次加密采样分析。土壤挖掘剖面见图1。
根据现场测试,土壤pH检测根据结果得出,土壤pH值随着深度的增加,呈先增大后降低的变化趋势;其中1#和2#土壤pH值在200cm~250cm内达到修复目标范围;3#和4#在100cm一150cm内达到;5#和6#在30cm一50cm内达到,7#、8#、9#和10挣均达标。
本工程针对性地将修复区域分为I区(无污染区)、Ⅱ区(轻污染区)、Ⅲ区(中污染区)及Ⅳ区(重污染区),并确定各区域土壤挖掘深度分别为Ⅳ区250厘米,Ⅲ区150厘米,Ⅱ区50厘米,同时为防止挖掘机及自卸车在挖掘运输污染土壤过程中的撒漏现象,I区卡车路过区域土壤挖掘深度为表层l0厘米。具体分区及加密采样布点见图2。
由于土壤具有较强的缓冲性能,理论计算的加酸量难以较准确指导后续施工,因此本工程通过现场中试的方法来确定土壤盐酸添加量。
考虑到工程后期按土壤污染程度来实施碱土修复,按重污染土壤(Ⅳ区)、中污染土壤(Ⅲ区)和轻污染土壤(I&1I区)分别来进行试验。分别随机取I&1I区、Ⅲ区、Ⅳ区的碱性土壤各5堆,每堆1立方米,加入不同量的盐酸溶液,分别混合均匀。综合安全、施工等各方面考虑确定的中试结果见表2。
按照现场中试得出的盐酸的量,分别对不同污染程度的土壤进行工程修复。施工中,将污染土壤平铺成20cm厚的长方形土体,喷晒盐酸溶液,用挖掘机多次搅拌,实时检测修复土壤的pH值,直至污染土壤pH达到修复目标后,待第三方机构检测。多次检测之后,得出的最后一次检测结果见表3.
现场修复工程完成后,当地的监测站作为第三方检测机构采用随机采样的方法对修复后的土壤进行采样并检测评估。三种污染程度的污染土壤修复后共采集42个样品送检,每种类型土壤样品14个。样品检测分析后,其pH值见表4。
检测根据结果得出,土壤pH值7—8之间的土壤样品数为l2个,占土壤样品总数的28.6%;土壤pH值8—9之间的土壤样品数为24个,占土壤样品总数的57.1%;土壤pH值9—9.5的土壤样品数为6个,占土壤样品总数的14.3%。可见,土壤pH值绝大多数分布于7~9之间,总体达到了修复目标值。
搬迁后的江苏某化工厂局部区域内存在严重碱性污染。本工程针对性地将污染土壤分为重污染土壤、中污染土壤和轻污染土壤分批来处理。经现场中试,确定了不同污染程度的土壤盐酸的量,其中重污染土壤掺加量为25moL/m。,中污染土壤掺加量为2.5mol/m3,轻污染土壤掺加量为0.25mol/m3。根据中试结果,现场修复施工中,加入适量的盐酸,充分搅拌后,土壤pH值基本达到中性。第三方检验测试的机构采样分析后认定,修复的碱性污染土壤pH值总体达到了修复目标,修复达标。