拿走不謝!我國八大土壤修復技術典型案例解析
土壤修復產業有一定的生命周期。根據美國土壤修復產業發展的歷史經驗,可以將土壤修復產業的生命周期分為4個階段,即準備階段、起步階段、躍進階段、調整階段。
我國土壤修復行業目前在生命周期中所處的位置仍是產業成長的起步階段,人員、技術和裝備仍處在初期階段,污染土壤修復技術的研發或應用還處在初級階段。當前我國土壤修復產業的產值尚不及環保產業總產值的1%,而這一指標在發達國家已經達到30%以上。2015年全國土壤修復合同簽約額達到21.28億元,比2014年的12.74億元增長67%。可見,我國土壤修復行業仍有很大的發展空間。
作為土壤修復行業起步階段的我國,什么樣的修復技術才能適應市場發展,這些技術已經在哪些工程中成功落地呢?為此,本文盤點了近年來國內土壤修復典型工程案例,案例詳細列出了修復項目名稱、主要修復技術、工程簡介及修復效果,希望能對土壤修復技術市場起到借鑒作用。
■北京化工三廠土壤修復
目標污染物:四丁基錫、鄰苯二甲酸二辛酯、滴滴涕、重金屬鉛、鎘等有害化學物質
主要修復技術:水泥窯焚燒固化處理技術、阻隔填埋處理技術
修復工程量:6.5萬m3
施工單位:北京金隅紅樹林環保技術有限責任公司
修復技術:熱脫附
污染土方量:110000m3
施工單位:中節能大地環境修復有限公司
項目簡介:對浙江省PCBs封存點狀況進行摸底調查,建設PCBs熱脫附處置站。在此基礎上對浙江省多個PCBs封存點污染土壤進行清運,并利用間接熱脫附設備對污染土壤進行有效處置,處置后土壤全部達到相關標準要求。
修復效果:處置后土壤全部達到相關標準要求。
點評:熱脫附技術具有污染物處理范圍寬、設備可移動、修復后土壤可再利用等優點,特別對PCBs這類含氯有機物,非氧化燃燒的處理方式可以顯著減少二惡英生成。
■某汽車部品有限公司廠區內Cr(VI)污染修復工程
目標污染物:Cr(VI)
修復技術:化學還原技術
修復工程量:地下水修復面積187平方米,修復土方量217.8立方米。
工程周期:45天
施工單位:北京建工環境修復公司
工程簡介:本場地位于中國北方某城市一正在運行的公司廠區內,鍍鉻車間內“跑冒滴漏”的問題導致土壤和地下水受到Cr(VI)的污染。本項目首先采用化學還原法(D藥劑)原位注入修復區域內淺層地下水,隨后對污染土壤進行清挖,并采用化學還原法(E藥劑)原地異位修復修復清挖的Cr(VI)污染土壤,同時對深層地下水進行抽提-處理。
修復效果:污染土壤在與D藥劑充分反應30天后達到了99%以上的處理效率;后續10個月的持續監測數據表明,地下水中Cr(VI)同樣達到修復目標值。
點評:Cr(VI)是五毒之一,具有致癌作用,目前國內處理Cr(VI)污染的方法很多,但采用化學還原法去除Cr(VI)有較好的去除效果,使項目土壤污染處理達到最佳目的。
■河北某化肥廠砷污染修復工程
目標污染物:砷
修復技術:固化穩定化技術+覆土阻隔技術
修復工程量:修復土方量30042立方米,阻隔鋪設量為11648.18平方米
工程周期:150天
施工單位:北京建工環境修復公司
工程簡介:本場地位于中國北方某城市,由于長期生產作業導致該廠區存在較嚴重的砷污染,主要集中在凈化車間、銅洗車間及污水處理車間,根據場調報告知:現場最大濃度4840mg/kg,最大清挖深度為8.3m。
修復效果:污染土壤在與固化穩定化藥劑反應12小時后,土壤污染物浸出小于1mg/L,達到修復目標值。
點評:雖然固化/穩定化是一種快速、經濟的處理技術,但關于固化體長期穩定性的研究還十分缺乏,因此,有必要定期對固化/穩定化處理的污染土壤進行取樣檢測,長期追蹤污染物在環境中的穩定趨勢,目前的法規并未對上述過程加以要求,這一現狀仍有待改善。
■江蘇某遺留農藥污染場地土壤修復工程
目標污染物:苯系物、PAHs等揮發性或半揮發性有機物
工程簡介:北京化工三廠作為化工生產基地近五十年,土壤中含有四丁基錫、鄰苯二甲酸二辛酯、滴滴涕和重金屬鉛、鎘等大量有害化學物質。2005年根據北京市規劃委員會文件(2005規意選字0356號),該場地被規劃為宋家莊經濟適用房項目建設用地。
修復效果:修復后的北京化工三廠土壤各項指標經北京市環保局檢測,符合居民土壤健康風險評價建議值標準,該工程為國內首例污染土壤修復項目。
點評:作為國內首例土壤修復項目,在行業內起到了標桿作用,采用水泥窯焚燒固化處理技術,處置污染物做到了無害化、減量化和資源化。利用阻隔填埋方法處理,需要注意施工質量,免得施工不當引起二次污染。
■南方某熱電廠污染場地修復工程
目標污染物:鄰甲苯胺、1,2-二氯乙烷、苯并(a)芘、2,6-二硝基甲苯、2,4-二硝基甲苯、砷、鎳
修復工藝:原位化學氧化、原地異位固化穩定化、原位熱脫附、原地異位間接熱脫附
修復工程量:土壤修復工程量18483m3,地下水修復工程量8292m3。
修復周期:240天
施工單位:北京建工環境修復公司
工程簡介:該場地位于我國南方某城市,其前身一期工程為熱電廠,于2008年停產。根據后續用地規劃,該場地將規劃為商業用地和居住用地。根據場調報告,該場地土壤與地下水均受污染,污染物包括鄰甲苯胺、1,2-二氯乙烷、氯乙烯、多環芳烴等易揮發的有機污染物,以及砷、鎳兩種無機污染物。該項目是國內第一個集四項修復工藝于一身的污染修復工程。
修復效果:達到修復目標值。
點評:通過原位化學氧化、原地異位固化穩定化、原位熱脫附、原地異位間接熱脫附四項修復工藝,徹底解決了項目土壤污染問題,開啟了綜合修復工藝的先河。
■世界銀行多氯聯苯管理與處置示范項目(POPs處置管理與示范項目)
主要污染物:多氯聯苯
修復技術:常溫解吸、熱解吸
修復工程量:修復土方量24.7萬立方米。
工程周期:440天
施工單位:北京建工環境修復公司
工程簡介:本項目所在地的兩個化工廠過去曾大規模生產農藥、精細化工等近百種產品,經場地調查與風險評估發現,兩個廠區內土壤及廠區毗鄰河道底泥都受到以VOCs和SVOCs為主的有機污染,局部地區污染深度可達地表以下7.5m。綜合考量場地土壤及底泥污染特點,選擇常溫解吸技術修復VOCs污染土壤,選擇熱解吸技術修復VOCs及SVOCs復合污染土壤。
修復效果:根據第三方實驗室檢測結果,修復后土壤中污染物濃度均達到修復目標值。
點評:熱解吸技術和常溫解吸技術都是處理有機物污染土壤的物理處理技術。兩種技術的主要區別在于溫度的差異,熱解吸技術需要使用熱源對污染土加熱,溫度通常高于100℃低于600℃;常溫解吸技術通常只要求室溫或比室溫稍高。
■紫金山金銅礦濕法廠污染場地修復工程
目標污染物:銅、鐵、酸性物質等
主要技術:柔性水平垂直防滲技術、生態屏障技術
工程量:130萬平方米
施工單位:北京高能時代環境技術股份有限公司
工程簡介:該項目位于福建省西南部,礦區屬于低侵蝕山地地形,礦區面積4平方公里左右。污染物質為銅、鐵、酸性物質等,采用污染源頭控制(HDPE水平/垂直阻隔),廢水導排、收集、處理,場地生態修復等技術。
效果:從源頭有效阻隔污染源,避免大規模的污染出現。
點評:開創國內多項技術先河,提出了“多屏障系統”的新理念,在國內外都沒有先例,對建設高標準的金屬礦堆浸礦山具有示范性。
■湖南省衡陽市常寧農田土壤修復
目標污染物:重金屬鎘等有害化學物質
主要修復技術:森美思土壤重金屬去除技術
修復工程量:15畝(第一期試驗)
施工單位:湖南森美思環保有限責任公司(格豐環保科技有限公司子公司)
工程簡介:該工程位于湖南省衡陽市常寧市羅橋鎮,屬傳統的天堂山石盤貢米生產區。該地區土壤為黑色肥沃壤土,土壤有機質含量較高,通氣性能好,經檢測核心地區土壤硒元素達到0.54mg/kg,極利于開發富硒農作物,但同時也存在重金屬污染。
修復效果:通過試驗可知,水稻中的鎘含量減少了82%~96%,使“鎘大米”變成了達到國家標準要求的“安全大米”。
點評:“改性多孔陶瓷納米材料”——森美思材料在農田土壤重金屬修復中的應用項目經現場評議會取得高度評價、成效卓著。為目前正在開展的湖南長株潭三市大規模農田修復項目提供了可靠的數據支持。森美思技術不影響農作物的耕種、不影響土壤的結構和特性、不產生二次污染。森美思材料一次使用,可長效吸附土壤中不斷轉化的重金屬離子。

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