关于历史遗留渣场的治理方案——以自贡市张化渣场为例

景国瑞 ，袁 松 ，段怡彤 ，耿 欣 ， 王奕文

［1.中城院（北京）环境科技有限公司，北京 100032；2.中国城市建设研究院有限公司，北京 100032］

0 引言

渣场主要目的是对各类企业在生产活动过程中产生的废渣进行填埋和处置，属于生产企业重要的配套设施。但历史遗留渣场由于建场时间较早，国家相关的法律法规还不完善。建设、运行及封场过程存在诸多不规范之处，会对土壤造成严重的污染。因此，必须对历史遗留渣场的问题予以关注，通过制定合理的治理方案，彻底解决历史遗留渣场对土壤的污染问题。

1 土壤现状

四川省土壤污染状况调查公报结果表明，我省土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重。全省土壤总的点位超标率为28.70%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为22.60%、3.41%、1.59%和1.07%。污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点位数占全部超标点位的93.90%。为全面落实国务院《土壤污染防治行动计划》[1]，逐步改善四川土壤环境质量，保障农产品质量和人居环境安全，四川省于2016 年12 月出台了《土壤污染防治行动计划四川省工作方案》，简称《工作方案》。

2 自贡市张化渣场治理项目概况

2.1 项目简介

自贡市张家坝地区曾经主要有自贡张家坝氯碱化工有限责任公司、张家坝化工建材厂、张家坝锶盐化工厂等重点企业，还有约20 户机械加工等租赁企业。张化固废堆场是堆存张家坝区域内多家企业共同排放产生固废的固废堆场，其中主要堆存张家坝氯碱化工有限责任公司生产的固废。

自贡市张家坝氯碱化工有限责任公司（原自贡市张家坝制盐化工厂）始建于1938 年，是一家有着悠久历史的盐业化工生产企业，原为自贡市的支柱企业之一，坐落于自贡市城区北端大安区，于2013年停产。在其长达几十年生产过程中，该厂及周边大量小型私营化工厂的化工生产废料露天堆积于野外，逐步形成了一个大型固废堆场，堆场占地面积约6 万m2。于2013 年停产后，该厂已经没有废弃物产生。自贡市张化渣场项目所在区域位置如图1 所示。

图1 自贡市张化渣场项目所在区域位置

2.2 调查结果及污染方量统计

2.2.1 土壤污染调查结果

以建设用地二类用地土壤钡的筛选值2000 mg/kg为界限，土壤钡污染区集中在老渣场区域。老渣场区域钡污染深度为3～4 m。5 m 深度土壤钡含量基本土壤钡的筛选值为2000 mg/kg。从钡含量超筛选值的水平分布来看，老渣场区域高钡含量点位并不集中，规律性不强，大致可以识别为渣场的中心区域污染较重，周边区域污染较轻[2]。

2.2.2 废渣污染调查结果

（1）从本次采样调查分析结果来看，本项目废渣偏碱性，个别样品pH≥12.5，具有一定的腐蚀性危害。

（2）废渣的酸浸分析结果中，在12 个送检样品中有5 个样品钡的酸浸出浓度超过危险废物浸出毒性标准限值100 mg/L；而危废浸出标准未规定限值的指标中，需要关注锶的酸浸浓度，其最小值为1.2 mg/L，最大值为1340 mg/L，平均值为143 mg/L。废渣的水浸出具有相似的特征。废渣浸出的特征污染物主要是钡和锶。

（3）废渣中钡的含量普遍偏高，已送检样品中钡含量平均值为57 828 mg/kg，需要重点关注废渣含钡毒性物质含量超标的危害特性。另外，废渣中部分样品的锶、硫化物含量比较高，需要给予足够的关注。

（4）进行废渣中有机污染物预检时，大部分指标检测结果是未检出，有检出的结果值都很低，初步判断，废渣有机污染物含量的危害特性基本可忽略。

（5）本项目筛选部分氯化物、硫酸盐含量较高的废渣样品送检水溶性盐含量，分析结果显示废渣样品水溶性盐含量较高，最低为4.98%，最高为18.20%，平均值为11.66%。说明废渣未经处置前其水溶性盐含量存在超过危废填埋场入场要求的风险，后续废渣处置和验收采样监测应关注该指标。

2.2.3 地下水调查结果

根据本项目地下水采样送检分析结果，西侧制盐厂区域地下水超IV 类地下水水质标准的指标包括pH、硫酸盐、氯化物和锰。制盐厂区域地下水污染与废渣堆存关联性不强，主要可能受张化公司历史生产影响。东侧老渣场地下水超IV 类地下水水质标准的指标包括pH、硫酸盐、氯化物、锰和钡。老渣场区域地下水污染与废渣堆存紧密相关，地下水主要污染区域集中在渣场中心区域。

2.2.4 污染方量统计

以老渣场区域孔口标高为上表面，以废渣填埋层底部标高为下表面，估算老渣场废渣堆存量约为52 万m3；以修复目标值为限，估算整个地块污染土方量约为4.67 万m3；区域需治理的地下水占地面积约为6.96 万m2；老渣场东侧化工运河河道底泥约为0.7 万 m3。

3 总体治理方案确定

3.1 处理工艺方案确定

结合国内外经验，目前对钡污染的固废及污染土，主要以脱水及稳定化技术处理为主。因此考虑到该地区的气候特征、污染物的污染特征、固废堆场地区的地形地貌特征、修复的周期和资金要求等因素，结合类似工程成功的治理经验，最终选择“原位搬迁治理技术”作为张化固废堆场中的废弃物及污染土的主要治理技术。

3.2 稳定化技术方案确定

根据废渣污染特性和调查结果，轻污染废渣采用药剂配方6 进行稳定化处置，药剂添加量为3%～5%；重污染废渣采用药剂配方1 进行稳定化处置，药剂添加量为5%～8%。对于高污染浓度钡渣，综合现场固废物料性质、后期封场需求、进度计划等因素，选取干化预处理和加药预拌两种施工方式中满足现场需求的稳定化方式进行现场稳定化施工。

3.3 总体技术方案确定

充分考虑技术可行、经济有效和资源节约的因素，针对本项目的特点，以“全量处理、安全处置”为技术路线，将固废堆场中的废弃物及污染土进行清挖和处理，对固废堆场中的废弃物及污染土进行全量处理、安全处置，可以达到清理污染的目的，减少运输和处理过程中的环境风险，也可降低运输和处理成本。同时结合处理规模情况和固废堆存区建设位置对清挖过程中产生的挖方区进行合理利用，遵循安全、可靠、美观的利用原则。因此，提出了固废、污染土壤与河道底泥的总体技术路线，如图2 所示。

图2 治理工程技术路线

4 张化渣场治理方案

4.1 开挖工程

整个固废堆场被污染区占地面积较大，未来在污染区及污染区西侧拆迁区新建固废堆存区，用于填埋处理后的固废、污染土等废弃物。当开挖1 区挖至未污染土层时，停止开挖。然后对位于堆存2 区中部、北部的污染区进行开挖。当开挖2 区挖至未污染土层时，停止开挖。1 区及2 区开挖完的固废在临时处理厂进行稳定化处置后被填埋至堆存1 区。依次对3～5 区固废进行开挖，所产生的固废最终在临时填埋场稳定合格后被填埋至堆存2 区及3 区。

4.2 稳定化工程

本项目中主要污染源钡渣中残留有大量硫化钡，水溶性较强，导致钡浸出浓度较高。针对钡的治理主要使用缓释硫酸盐沉淀机制，污染土壤中的可浸出钡离子进入液相后，先与吸附材料和络合材料产生作用，起到初步的吸附阻隔和缓冲稳定作用，减缓钡离子释放速率，逐步释放硫酸盐等，与钡离子产生沉淀，生成稳定无害的硫酸钡沉淀等[3]。

4.3 固废堆存区建设

固废堆存区的堆存作业分3 个阶段。第一阶段：在张化固废堆场西侧建设固废堆存1 区，用于填埋固废堆场内经稳定化后的固废及被污染的土壤；第二阶段：在1 号库区东侧，待2 号库区固废堆存区场底污染的土壤处理完成，建设固废堆存2 区，用于填埋稳定化后的固废及被污染的土壤；第三阶段：在2号库区北侧，待3 号库区固废堆存区场底污染的土壤处理完成，建设固废堆存3 区，用于填埋稳定化后剩余的固废、被污染的土壤及河道底泥。3 个库区填埋全部完毕后，对固废堆存区进行封场绿化[4]。

本固废堆存区为平原型固废堆存区，固废堆存区库区有效占地面积约5.02 万m2。堆存库区的建设方案主要如下。

（1）根据固废堆存区的地质地貌以及所处区域的水文地质条件，利用场地填挖结合的方式，在库区四周设置围堤，高2.0～5.0 m，形成一封闭库区，这样可以有效减少雨水进入固废堆存区，减少渗沥液产生量，实现雨污水分流。

（2）本工程库区边界标高控制以环场道路顶标高为基础，环场道路标高为301.0～305.5 m。满足有效堆存库容的最大化，同时满足环场截洪沟的排水坡度，保障了库区的安全。

（3）固废堆存库区平均标高为295.00～300.55 m，保证堆存库区的初始堆存库容能满足一定的使用时间。

（4）固废堆存区进行垃圾堆填时，垃圾堆体边坡不大于1:3，最终垃圾堆体堆存标高为320.00 m 左右。

（5）固废堆填区内用分区坝将堆填区分为3 个独立的库区。这样一方面可以实现雨污水分流，减少渗沥液产生量，另一方面可满足前期固废及污染土壤的填埋。

（6）在堆存库区内可能产生气体的区域设置导气石笼，用于排放固废中产生的气体和保持堆存堆体内空气的流动。

4.4 固废堆存区封场工程

待3 个固废堆存区完成固化稳定化的固废堆填后，按照固废原有堆积密度对固废堆存区的固废进行压实及整形，整形后的堆体需符合稳定性及相关规范的要求，并在堆体上实施封场覆盖结构及绿化工程。本封场工程参照《危险废物填埋污染控制标准》（GB 18598—2019），封场主要结构如下[5]：①200 mm厚营养植被层。②500 mm 厚覆盖支持土层。③5 mm土工复合排水网排气层。④1.5 mm 高密度聚乙烯土工膜防渗层（双糙面）。⑤600 g/m2土工布。⑥300 mm 厚砂砾层。⑦整形后固废堆体。

张化固废堆场的封场改变了张化厂一直以来对环境污染的影响。按照园林休闲区的理念进行园林绿化后的张化厂，可供市民参观学习，彻底改变了人们对其固有的印象，实现了较好的社会效益及环境效益。固废堆存区封场工程实施后，该固废堆存区将成为当地生态环境的有机组成部分，与周边环境和谐共存，协调统一。

5 结语

国内目前还存在多处历史遗留渣场，历史遗留渣场的治理对保护城市的生态环境有重要意义。对于历史遗留渣场的问题，应采取“全量，安全”的理念进行处理，不限于本次提出的重新建设堆存场，也可以采用外运处理和协同处理方式，或者资源化处理固废等方案。落实对历史遗留渣场的治理，能有效地解决该地区的土壤、地下水、地表水的污染问题。因此，对国内类似历史遗留渣场应采用合理的治理方案对历史遗留渣场进行治理。