建设用地重金属污染土壤风险管控技术的实践2版

高大伟

摘要： 随着《土壤污染防治行动计划》的发布，《土壤污染防治法》的落地，土壤修复从大修复大治理导向逐步转向“风险管控”，“风险管控”的概念正在逐步强化。重金属土壤污染修复一直是国内外研究的热点和难点，重金属土壤污染的彻底修复代价高昂，因此如何做好重金属污染土壤的风险管控，成为当下一个更为可行的选择。作者研究了近年来国内外有关重金属污染土壤修复及管控技术的进展，结合地方上实施的重金属污染土壤风险管控案例，分析了重金属污染土壤经济可靠的风险管控模式，为国内同类型重金属污染土壤风险管控提供借鉴和参考。

关键词： 重金属土壤污染;风险管控

【中图分类号】X131.3 【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）16-0206-02

随着工业化及城镇化的不断推进，建设用地土壤污染的面积也是逐日增长，土壤污染问题已经成为人们关注的主要环境问题之一。据统计近年来，我国受砷，镉，铅，汞等重金属污染的耕地面积近2000万hm2，约占总耕地面积的百分之二十。重金属污染土壤具有隐蔽性、长期性、不可降解和不可逆转性的特点，加上当前受限于资金和技术，大部分重金属污染土壤并没有得到及时的治理。

由于重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累、转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。因此，重金属土壤污染的危害是不仅严重而且是长远的。

1重金属污染土壤修复技术介绍

重金属污染土壤的修复是指利用物理、化学和生物的方法将土壤中的重金属清除出土体或将其固定在土壤中降低其迁移性和生物有效性，降低重金属的健康风险和环境风险。近年来重金属污染土壤的修复技术研究取得了长足发展，按照工艺原理主要归纳为三类：物理/化学修复、生物修复和农业生态修复。目前较为成熟的重金属土壤修复技术有：固化/稳定化、陶粒技术、水泥窑协调处置、生物修复、土壤淋洗、填埋、焚烧等，以下对以上较为成熟的修复技术进行简要论述。

1.1稳定化/固化技术。

稳定化/固化技术最早用于危险废物的处置，在污染场地修复方面主要用于受重金属污染的土壤。稳定化/固化技术包含了两个概念。

稳定化是利用磷酸盐、硫化物和碳酸盐等作为污染物稳定化处理的反应剂，将有害化学物质转化成毒性较低或迁移性较低的物质，使其不具有危害性或移动性。重金属污染土壤与石灰混合，石灰与重金属反应形成金属氢氧化物沉淀，不易移出土壤。

固化是指利用水泥一类的物质与土壤相混合将污染物包被起来，使之呈颗粒状或大块状存在，进而使污染物处于相对稳定的状态。固化程序包含将污染土壤与固化剂（如水泥）混合，以使土壤硬化的过程，混合物干燥后形成硬块，可以在原地或转移到其它地点进行最终处置。固化程序可避免固化物中的化学物质流散到周围环境中，来自雨水或其他水源的水，在流经地下环境中的固化物時，不会带走或溶解其固化物中的有害物质。

1.2陶粒技术

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陶粒是当前应用面广、市场良好的一种轻质原料，可以通过含粘土土壤、城市生活垃圾、粉煤灰、市政污泥等物料经过配比后焙烧制成，相关技术已日趋成熟，已成为部分固体废物消纳的一种新型环保工艺。

陶粒法目前主要应用于重金属污染土壤，将重金属污染土壤筛分后与粉碎筛分处理后的工业污泥混合，加水调节含水率后进行造粒。将造粒后的坯料小球置于回转窑窑尾进行水分烘脱后传送至回转窑主体，坯料小球在600～800℃条件下加热50～80min，完成坯料小球的预热。预热完成后将坯料小球转至高温窑头区间，1300℃～1500℃条件下焙烧10min～60min后卸料冷却。

1.3水泥窑协同处置技术。

水泥的生产过程是以石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后，按一定比例配合、磨细并调配为成分合适、质量均匀的生料，在水泥窑内煅烧至部分熔融所得到的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料的过程。

将污染土壤与水泥生料共处置，经过回转窑高温煅烧，可以将部分重金属升华进入废气收集处置，或者高温达到无害化处置。受水泥生产的工艺限制，普通水泥窑必须经过设备改造方可共处置污染土壤，使尾气排放指标达到环保标准。同时作为水泥生产的附加功能，要求对土壤性质进行分析，合理配料，不能对水泥生产和产品质量带来不利影响。

1.4淋洗技术。

土壤淋洗修复技术，是利用淋洗液去除土壤污染物的过程，通过水力学方式机械地悬浮或搅动土壤颗粒，使污染物与土壤颗粒分离。土壤清洗干净后，再处理含有污染物的废水或废液。如果大部分污染物被吸附于某一土壤粒级，并且这一粒级只占全部土壤体积的一小部分，那么可以只处理这部分土壤。

1.5焚烧技术。

焚烧是利用高温、热氧化作用通过燃烧来处理危险废物的一种技术，是一种剧烈的氧化反应，常伴有光与热的现象，是一项可以显著减少废物的体积、降低废物毒性或危害的处理工艺。焚烧可以有效破坏废物的有害成分，达到减容减量的效果，还可以回收热量用于供热或发电。焚烧产生的气体是二氧化碳、水蒸汽和灰分。

1.6填埋技术。

填埋技术是指将污染土壤挖掘运输到填埋场进行安全填埋。

1.7植物修复技术。

利用植物进行提取、根际滤除、挥发和固定等方式移除﹑转变和破坏土壤中的污染物质，使污染土壤恢复其正常功能。适用于重金属（如砷、镉、铅、镍、铜、锌、钴、锰、铬、汞等）污染土壤，以及特定的有机污染（如石油烃、五氯酚、多环芳烃等）土壤。适用于修复面积较大的场地，修复成本相对较低，二次污染较少。但修复周期较长，不适用于工期较短的工程。

2风险管控的含义

《土十条》要求坚持预防为主、保护优先、风险管控;实施建设用地准入管理，防范人居环境风险。《土壤污染防治法》也明确了土壤污染防治应当坚持预防为主、保护优先、分类管理、风险管控、污染担责、公众参与的原则。随后生态环境保护部发布的5项导则2个标准均从题目及内容上强调了土壤污染风险管控的导向及具体要求。

土壤污染的风险管控，是采取移除或清理重污染源、污染隔离阻断、环境介质长期监测、污染扩散及时补救等工程和张贴告示牌等非工程措施防止污染扩散和暴露的过程。相对于土壤污染治理，土壤修复风险管控需要根据具体污染地块的性质来确定治理措施和技术路线，两者的重点、思路以及后期管理要求均不同。因为风险管控不单单是一次性的工程，需要相应的配套管理体系。

3重金属土壤污染修复技术的实用案例分析

南京栖霞区某电镀厂地块，总用地面积18770平方米。根据土壤调查和风险评估结果显示，该地块存在砷、铬、锌、pH四类因子污染。主要污染物及修复土方量为：重金属、pH（酸性）污染土方量为9423m3。如图1所示。

结合本场地土壤特征（质地、含水量、污染含量等）、场地水文地质条件、修复工期、场地规划及后期建设相关要求，在修复技术初步筛选及初步可行性评估的基础上，对重金属、pH（酸性）污染土壤的备选方案进行适应性评价，最终筛选出2个可行方案，结果见表3-1。

该地块未来规划开发利用人口较为密集，结合区内有郊区公园林地需要用土的需求，地块总体采用异地风险管控的措施，将该污染土作为林地造山用土资源化并采取一定阻隔措施风险管控。具体施工内容为：（1）砷、铬（VI）、锌污染采取原地异位稳定化/固化技术。pH采取原地异位中和技术。重金属和pH复合性污染土壤，在原地异位稳定化/固化过程中进行pH中和。（2）重金屬污染修复土壤作为林地造山用土资源化，同步采取异位工程阻隔管控，以最大限度减小土壤环境影响及控制受污染土壤对人群健康影响的风险。酸化修复土壤，原场地在公共交通站场、综合绿地建设过程中，按照风险管控要求，资源化利用。（3）除了稳定化治理、工程控制堆填外，在后期管理中也要进行制度控制，规定了该异位管控区域内不可进行开挖、移土等土层扰动。（4）对产生的二次污染采取预防为主、科学治理的原则，妥善进行可能产生的废水、废气、噪声、地下水及二次土壤污染治理设计。方案一可以有效处理本场地污染物，同时成本比方案二低，工期也可以按满足要求，污染物也可以在阻隔过程中进行控制，而且整个工程程序较为简单，因此，经多种方案筛选，确定该地块土壤采取方案一，

经过该地块土壤修复效果评估，该地块重金属污染土壤稳定化/固化处理后填埋至太平山资源化利用场地阻隔管控区，通过一系列防渗措施，阻隔管控区达到资源化利用要求，未对周边造成环境风险。项目的二次污染防控措施到位，施工期间废水、扬尘、噪音等各项指标均达标排放。施工期间未发生任何环境污染投诉事件。该风险管控措施达到土壤污染风险评估报告确定修复目标且可以安全利用，修复治理后地块可满足规划用地方式土壤环境要求。风险管控措施一方面有效的控制了对地块建设用地开发对人体健康风险的影响，另一方面极大的降低了处理处置的费用，极好的解决了该地块开发周期、经费等方面的矛盾。

评价内容能针对性处理关注污染物修复效果好坏成本/效益合理修复工期允许修复过程对环境及安全的不利影响程序复杂性

方案一：固化/稳定化+异位工程阻隔风险管控能好成本中等允许（100～120）可以有效控制程序简单，修复过程在场内进行，土可在栖霞区消减

方案二：水泥窑共处置能好成本偏高

允许（90～100）焚烧污染控制技术成熟需要异地协调、水泥厂处置需要环评、异地运输程序复杂

要求可以针对性处理污染物技术成熟成本较低150天以内可以有效控制程序简单

结语

重金属土壤污染的彻底修复代价高昂，且容易造成土地资源的极大浪费。重金属污染土壤的风险管控措施，不仅可以较快的实现污染土壤风险的控制，也能极大降低污染土壤的处置费用。虽然风险管控的措施不能彻底解决土壤中的污染脱除问题，但是实践证明该措施，已经成为我国当下重金属土壤污染修复一个更为可行的选择。

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