环卫医用废弃物处理有限公司原址污染场地土壤修复技术筛选

环卫医用废弃物处理有限公司原址污染场地土壤修复技术筛选1.1基本原则某市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地土壤修复方案主要遵从国家环境保护部发布的《污染场地土壤修复技术导则》（HJ21.4-2014）、《污染场地修复技术应用指南》（征求意见稿）（环办函[2014]564号）等相关规定。根据场地调查结果，针对场地重点关注污染物，结合土地使用规划，并综合考虑场地地层特征、污染物迁移规律、时间、成本等情况，针对某市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地土壤提出修复方案。在修复技术筛选和方案设计过程中主要遵循以下基本原则。1.1.1修复技术筛选基本原则场地修复的首要目标是保障人体健康，同时兼顾环境保护，使得场地土壤中污染物的环境风险降低到可以接受的水平。在技术上，场地修复技术的选择目标是通过最简化的途径或方法达到修复目标，而不单纯追求技术的先进性。对于高风险污染物应采取工程治理措施，可采取制度管理措施作为工程控制技术的辅助手段，减少污染物的暴露。在经济上，场地修复技术筛选需兼顾当前经济状况及未来的经济发展趋势，筛选在目前及长远均适用的修复技术。在可行性上，修复技术筛选从我国和宽某市目前的现状水平出发，充分考虑国内现有场地修复队伍的能力和某市现有固体废物处置设施。在可操作性上，建议的修复技术在目前的政策、政府管理体制、经济机制、技术水平等方面可以操作运行。考虑场地污染物分布特征，将具有不同类型污染物和不同风险的土壤进行分区分类，筛选适用的修复技术。1.1.2修复方案设计基本原则科学性原则：采用科学的方法，综合考虑污染场地修复目标、土壤修复技术的处理效果、修复时间、修复成本、修复工程的环境影响等因素，设计修复方案。可行性原则：方案构建、技术选择、工程实施、现场维护、后期监测、评估和验收等均应符合国家相关法律、法规的要求，严格按照技术导则的规定和要求设计修复技术方案。设计的污染场地土壤修复方案要合理可行，具有可操作性。在前期工作基础上，针对污染场地的污染性质、程度、范围以及对人体健康或生态环境造成的危害，合理选择土壤修复技术，因地制宜设计修复方案，使修复目标可达，修复工程切实可行。安全性原则：设计污染场地土壤修复方案要确保污染场地修复工程实施安全，防止对施工人员、周边人群健康以及生态环境产生危害和二次污染。1.2主要工作内容和工作程序污染场地修复技术筛选及方案设计主要工作内容包括：修复技术初步筛选、优先修复技术推荐和修复方案设计。工作程序如图3-1所示。（1）修复技术初步筛选：在分析前期污染场地环境调查和风险评估资料的基础上，根据场地污染物种类和介质不同，利用修复技术筛选矩阵，从修复技术的适用性、成熟性、实用性、可操作性、政府和居民的可接受性、投资预算、成本和修复时间等多方面初步筛选出可用于本场地的污染土壤修复技术。（2）优先修复技术推荐：针对场地重点关注污染物，结合土地使用规划，并综合考虑场地地质与水文地质条件、修复目标、污染物迁移规律、时间、成本等情况，优先推荐适用于本场地的修复技术。根据备选修复技术的原理及方法，分析备选技术在相同或类似污染场地的应用实例，从修复效果、时间需求和成本效益等方面对相关修复技术进行比较和选择，优先推荐经济、实用、可行的修复技术。（3）修复方案设计：根据优先推荐的修复技术提出修复技术路线和工艺流程；由场地修复面积和土方量估算修复工程量，并根据修复工程量估算修复时间及费用；分析修复工程实施对环境的影响，提出防范二次污染和环境应急措施。评估修复技术可行性评估修复技术可行性分析比较备选修复技术优先推荐修复技术估算修复时间及费用估算修复工程量设计修复方案确定场地污染物类型确认场地污染介质修复技术筛选要素评估是否适用于目标场地地质环境是否满足目标场地开发需求设施设备需求修复面积修复土方量适用性成熟性可获取性成本节约可操作性修复时间初步筛选修复技术设计修复工艺流程初步筛选修复技术优先推荐修复技术设计修复方案能源供给••••••图5-1场地修复方案设计工作程序1.3初步筛选修复技术土壤受污染后，蓄积在土壤中的有害物质能迁移到水、空气和植物中，最终进入人体。土壤污染一旦形成，就会造成长远的影响，而且难以消除。因此，我们应以“预防为主”，积极做好土壤的保护工作。化学污染物的种类及存在介质对于修复技术的初步筛选至关重要。根据场地调查结果，某市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地主要污染物质为重金属，存在介质包括场地浅层土壤。其中，土壤污染物主要为铬（土壤中铬存在人体健康风险）。1.3.1

生物修复

生物修复是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。其中包括植物修复技术和微生物修复技术。植物修复技术是一种利用自然生长或遗传培育植物修复重金属污染土壤的技术。根据其作用过程和机理，重金属污染土壤的植物修复技术可分为植物提取、植物挥发和植物稳定三种类型。而微生物能够改变金属存在的氧化还原状态，从而降低土壤中重金属的毒性；许多微生物与重金属具有很强的亲合性，能富集多种重金属。如藻类对铜、铀、铅、镉等都有吸收富集作用。

一、植物修复：是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染土壤使其对环境无害。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤。研究表明，通过植物的吸收、挥发、降解、稳定等作用，可以净化土壤中的污染物，达到净化环境的目的，因而植物修复是一种很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术，具有成本低、不破坏土壤和河流生态环境、不引起二次污染等特点。1.植物修复的类型

植物修复的作用方式主要分为6种类型，植物净化主要是通过叶片吸收及根系的滤除作用来清洁污染空气和水体；植物降解是利用植物根系分泌物和特有酶系的转化和降解作用去除土壤中的有机污染物；根际圈生物降解是利用根际圈内菌根真菌、细菌等微生物的新陈代谢活动来转化和降解有机污染物；植物提取、植物挥发、植物固定主要是利用植物的吸收积累、挥发及根系分泌物的螯合沉淀作用来去除和固定重金属。其中利用超富集植物的提取作用去除土壤中超量重金属被认为是最有前途的植物修复技术。2.植物修复的优势和局限性

①植物修复的优势

植物修复技术与传统的物理、化学技术相比具有技术和经济上的双重优势，主要体现在以下几个方面：1）实用范围广，在清除土壤中重金属污染物的同时，可清除污染土壤周围的大气、水体中的污染物；2）污染物在原地去除，可通过传统农业措施种植植物，使成本大大降低，而且可从产生的富含金属的植物残体中回收贵重金属，取得直接的经济效益；3）植物本身对环境的净化和美化作用，更易被社会所接受；4）植物修复过程也是土壤有机质含量和土壤肥力增加的过程，被修复过的土壤适合多种农作物的生长。②植物修复局限性

重金属污染土壤的植物修复的主要问题是如何提高植物修复效率和速率。尽管植物修复在重金属污染土壤修复中具有极大的优势，但其本身也有局限性，主要表现在以下几个方面：

1)因为植物的富集容量是有限的，植物修复只能治理一定污染程度的土壤；

2)植物根系一般分布在土壤表层，对于深层土壤污染的修复能力较差

；

3)用于植物修复的植物在气候不适合的地方，生长将受到抑制；

4)植物修复最大的局限性是植物的生长周期较长而导致修复周期长，难以满足快速修复污染土壤的需求。二、动物修复：土壤中的某些低等动物(如蚯蚓、鼠类等)具有能吸收重金属的特性，人们将其利用，在一定程度上降低了污染土壤中重金属比例．达到了通过动物修复而治理重金属污染土壤的目的。在Pb污染的土壤中投放蚯蚓，待其富集重金属后，采用电激、清水等方法驱出蚯蚓集中处理，对于Pb污染的土壤也有一定的治理效果。三、微生物修复：微生物对土壤中重金属活性的影响主要体现在生物吸附和生物转化两个方面。在土壤环境中，微生物能够利用有效的营养和能源，在土壤滤沥过程中通过分泌有机酸络合并溶解重金属。微生物对重金属的溶解主要是通过各种代谢活动直接或间接地进行的。土壤微生物的代谢作用能产生多种低分子量的有机酸，如甲酸、乙酸、丁酸等。基于生物化学原则，微生物可对重金属进行生物转化和氧化还原，土壤中的一些重金属元素可以多种价态存在，它们呈高价离子化合物存在时溶解度通常较小，不易迁徙，而以低价离子形态存在时溶解度大，易迁徙。1)对重金属的生物吸附：细胞表面载有负电荷，且存在氨基、羧基、醛基、硫酸根等多种官能团，可通过静电吸附和络合作用固定重金属离子。分为微生物吸着和微生物累积两个不同的生物化学阶段。2）对重金属的生物转化作用：主要包括氧化还原，甲基化与去甲基化，溶解作用以及有机物络合配位降解转化重金属等。汞、砷、镉等金属或类金属离子都能够在微生物的作用下发生甲基化反应。还能够将高价金属离子还原成低价态，将有机态金属还原成单质，有些金属在这个过程中毒性消失。还能够将一些重金属元素氧化，像AS3+、Fe2+、Cu+等，通过氧化作用降低重金属活性。四、优缺点：（1）优点①生物修复可现场进行，减少了运输费用和人类直接接触污染物的机会；②生物修复经常以原位方式进行，对污染位点的干扰或破换达到最小，可在难以处理的地方（如建筑物下、公路下进行）在生物修复时场地可以照常用于生产；③生物修复可永久性的消除污染物和长期的隐患，无二次污染；④生物修复可与其它技术结合使用，处理复合污染；⑤降解过程迅速，费用低，只是传统物理、化学修复的30~50%。（2）局限性。生物修复技术虽然取得长足的发展，但由于受到生物特性的限制，生物修复技术还存在许多局限性。①不是所有的污染物都适用生物修复，污染物的难生物降解、不溶性以及污染物的土壤腐殖质或泥土结合在一起常使生物修复难以进行；②生物修复要求对地点状况进行工程前期的考察，往往费时、费钱；③有些化学品的生物降解产物的毒性和移动性比母体化合物还大；④可处理性研究和评价的费用要高于常规技术的费用，一些低渗透性土壤往往不适合生物修复。⑤微生物活性受温度和其它环境条件的；⑥执行时的监测指标除化学监测项目以外，还需要微生物监测项目；⑦特定的微生物只降解特定的化合物类型，化合物的形态一旦变化难以被还原有的微生物酶系降解。⑧有些情况下，生物修复不能将污染物全部去除，因为当污染物的浓度太低不足以维持一定数目的降解菌时，残余的污染物就会留在土壤中。1.3.2化学修复

化学修复是指通过向土壤施改良剂、抑制剂，改变pH值、Eh和电导率等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制等作用，以降低重金属的生物有效性。有机质法是指有机质中的腐殖酸能络合重金属离子生成难溶的络合物，而减轻土壤重金属的污染；吸附法是指重金属离子能被膨润土、沸石、粘土矿物等吸附固定，从而降低土壤重金属的污染。根据土壤缓冲性原理，施用改良剂可降低土壤重金属污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，减轻重金属对生态环境的危害。沉淀法是利用一些物质与重金属形成沉淀，来降低土壤溶液中重金属离子的溶解度，从而有效地降低植物体的重金属浓度。利用离子间拮抗作用来降低植物对重金属的吸收。在酸性土壤上施用石灰，利用Ca2+离子与Pb的拮抗作用，减少作物对Pb的吸收。添加土壤改良剂：施用改良剂、抑制剂等能有效地降低重金属的水溶性、扩散性和生物有效性,从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力,减轻它们对生态环境的危害。常用的改良剂有石灰性物质，磷酸盐，粘土矿物，有机质等。一些石灰性物质，如石灰、硅酸钙、硅酸镁钙和碳酸钙等，能与金属结合形成溶解度很小的化合物，如氢氧化物、碳酸盐或其它化合物沉淀，从而降低土壤中重金属活性，使其脱离食物链，达到修复目的。由于磷酸盐化合物易与重金属形成磷酸盐沉淀，因此可采用添加磷酸盐化合物的方法来降低土壤中重金属的有效性。常用的磷酸盐化合物包括磷酸盐、磷灰石、人工合成的羟磷灰石等。一些粘土物质如沸石，是碱金属或碱土金属的水化铝硅酸盐晶体，含有大量的三维结构、很强的离子交换能力及独特的分子结构，从而通过离子交换吸附和专性吸附降低土壤中重金属的有效性。另外，铁、锰氧化物、铁屑、以及一些含铁锰的工业废渣，能吸附重金属，减小其毒性。其作用原理是这些物质与重金属离子间能产生强烈的物理化学、化学吸附作用，使重金属失去活性，减轻土壤污染对植物和生态环境的危害。固化/稳定化方法：加入土壤固化剂来改变土壤的理化性质,并通过重金属的吸附或沉淀作用来降低其生物有效性。污染土壤中的毒害重金属被固定后,不仅可减少向土壤深层和地下水迁移,而且有可能重建植被。固化方法的关键在于成功地选择一种经济而有效的固化剂。固化剂的种类很多,常用的主要有卜特蓝水泥、硅酸盐、高炉渣、石灰、磷灰石、窑灰、飘尘、沥青、沸石、磷肥、海绿石、含铁氧化物材料、堆肥和钢渣等。固化技术的处理效果与固化剂的组成、比例、土壤重金属总浓度以及土壤中一些干扰固化的物质的存在有关。研究表明,在低石灰水平下,土壤中有机质的主要官能团羟基和羧基与OH-反应促其带负电,土壤可变电荷增加,土壤有机结合态的重金属比较多；另外,Cd2+与碳酸根离子结合生成难溶的CdCO3,且随着pH值的增高CdCO3含量增加,在pH值大于515时,粘土矿物和氧化物与重金属生成络合、螯合物,性质稳定,表明石灰是一种良好的改良剂。固化方法能在原位固化重金属,从而大大降低成本。但固化方法并不是一个永久的措施,因为它不仅需要大量的固化剂,还容易破坏土壤,使土壤不能恢复其原始状态,一般不适宜于进一步的利用；因此,只适用于污染严重但面积较小的污染土壤修复。（3）淋洗法：化学淋洗技术是指借助于淋洗剂，通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染土层中，然后再将含重金属的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术，其原理是通过清洗液中淋洗剂与土壤中的金属反应，增加金属在土壤溶液中的溶解度，促进其在土壤中迁移。清洗液通常是水，可以循环再生。淋洗剂种类较多，如无机盐、有机酸、碱性试剂、鳌合剂等。淋洗法/淋洗-提取法，简便、成本低、处理量大、见效快，适用于大面积、重度污染的治理，尤其是轻质土和砂质土，该方法在去除重金属的同时，也使土壤营养元素流失、土壤结构破坏，导致土壤肥力下降，而且会污染水体，造成二次污染，并且受土壤性质、污染物种类和存在形态、淋洗剂种类性质等因素影响土壤淋洗效果1.3.3

物理修复

重金属污染也可以通过物理方法来修复，主要有物理工程措施、电动力学法、淋洗法、电热修复、玻璃化技术和冰冻土壤技术。（1）物理工程措施：物理工程措施主要包括排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等措施。排土、换土、去表土、客土被认为是一种好方法，但是工程量大，并有污土的处理问题。客土和污土混合措施是一种比较常见的方法，利用一定量的无污客土与污土成比例混合，从而降低土壤中重金属的含量，减少客土需求量。深耕翻土即采用深耕，翻动上下土层，使得表土壤中的重金属含量降低。深耕翻土用于轻度污染的土壤，而客土和换土则是用于重污染区的常见方法。目前，一些发达国家在土壤污染严重地区试行固化技术和挖土深埋包装技术。（2）电动修复：电动修复是在电场作用下,通过电迁移、电渗透或电泳的方式,将土壤中的污染物带到电极两端,经工程化的收集系统收集起来进行集中处理。目前该技术可有效地去除土壤中的重金属,并已进入商业化阶段。（3）电热修复：电热修复是利用高频电压产生电磁波,产生热能,对土壤进行加热,使污染物从土壤颗粒内解吸出来,加快一些易挥发性重金属从土壤中分离,从而达到修复的目的。该技术可以修复被Hg和Se等重金属污染的土壤。另外可以把重金属污染区土壤置于高温高压下,形成玻璃态物质,从而达到从根本上消除土壤重金属污染的目的。（4）玻璃化技术：玻璃化技术是将重金属污染的土壤置于高温条件下，形成玻璃态结构，使重金属固定于其中，稳定了土壤中的重金属。该技术可从根本上消除土壤中的重金属的污染且去除速率快，但其技术工程量大、费用高，常用于重金属重污染区的抢救性修复。1.4优先推荐修复技术结合某市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地所在区域的水文条件、土层结构及场地未来用途等场地特征，优先推荐适用于本场地土壤修复技术。厂区地质构成简单，层次普遍相同，厂区为6层地质结构，依次为人工土层、砂质粘土层、粘土层，粗沙层、圆砾层、红色沙质粘土层。化学污染物的种类和浓度、在场地中的分布状况及存在介质对于修复技术的预筛选至关重要。根据场地调查结果，某市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地表层回填土壤中污染物质为铬等含量较高。由于该场地位于某市城市规划地段，属于急待开发场地，根据该场地的实际情况需要推荐的修复技术必须符合技术有效、经济合理及修复周期短等条件。结合场地环境特征，拟提出以下几种修复技术。1.4.1转移填埋法1.技术要点填埋法是将污染土壤进行转移掩埋覆盖，采用防渗、封顶等配套设施防止污染物扩散的处理方法。土壤填埋覆盖可以控制污染物的源头，减少污染土壤的表层曝露，防止雨水淋滤而产生沥滤液污染，同时也能有效地防止人体皮肤接触及直接摄入。土壤填埋覆盖层的设计需根据场地情况确定，可选取简单的一层植生土壤系统或复杂的多土壤和合成土工膜系统。污染土壤的上方需布设阻隔层和排水层，以避免地表降水入渗造成污染物进一步扩散。转移填埋法可以有效控制土壤污染物对人体健康和生态受体的风险，该方法将污染物进行了转移，本质上并不能达到清除污染物的目的，也不能降低有害物质的毒性、移动性和体积，但可以阻止污染物在土壤中的扩散。该方法适用于局部性、事故性污染土壤的治理，其治理费用通常低于其它修复技术。2.实际应用应用案例1：意大利某采矿废渣处置区土壤填埋意大利西北部某采矿废渣处置区面积为4.8万m2，场地主要污染物为石棉，污染介质为土壤。根据场地调查结果，选择使用填埋技术对场地土壤进行修复。覆盖层下部为20cm的砾石和河砂，以利于雨水排放，上面再覆盖30cm的适合种植植被的清洁土壤层。预计修复总费用为30万欧元。应用案例2：北京焦化厂土壤填埋场地主要污染物为多环芳烃，污染介质为土壤。场地在进行房地产开发前利用填埋技术对该场地2047m3（总计2746.45t）土壤进行了填埋，处理后的场地达到了商业开发用地标准。应用案例3：北京原化工三厂土壤焚烧和填埋场地拟作为住宅用地，部分区域的土壤污染严重，主要污染物为四丁基锡、邻苯二甲酸二辛酯、滴滴涕和重金属铅、铬等。为消除污染土壤对环境、人体健康潜在的危害，该场地在进行房地产开发时必须先清理场地内的污染土壤，经环保部门监测认可后才能开发。由于工期限制，该项目需短时间内完成土壤污染的修复工作。考虑当时土壤修复技术现状，项目只能采用异位修复技术，需将污染土壤挖掘并运至特定地区进行污染物的清除。对于高浓度的有机物污染土壤进行焚烧处理，对轻度污染土壤进行无害化处理后组合填埋。应用案例4：中国石油兰州石化厂土壤阻隔填埋场地位于甘肃省兰州市西固区某石化行业厂区，土壤主要污染物为苯及硝基苯，污染土壤面积约4080m2，需处理的土方量约8万m3。为消除石油化工行业环境风险隐患，该场地采用阻隔填埋技术对污染土壤进行处理。经检测，土壤修复后其中苯及硝基苯的浓度均达到《展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）》（HJ350-2007）中的A级指标。1.4.2土壤化学淋洗法1.淋洗法技术要点土壤淋洗技术是使用淋洗剂来清洗土壤，使土壤中污染物随淋洗液流出，然后对淋洗液及土壤进行后续处理，从而达到修复污染土壤的目的。化学淋洗法分为原位土壤淋洗、异位土壤淋洗。异位土壤淋洗是将土壤挖掘出来，用水或其它化学溶液进行清洗使污染物从土壤中分离出来，主要通过以下几个步骤实现：①污染土壤的挖掘；②污染土壤的淋洗修复处理；③污染物的固液分离；④残余物质的处理处置；⑤最终土壤的处置。处理之前应先筛分出粒径大于5cm的土壤和瓦砾，然后土壤进入清洗处理。由于污染物不能强烈的吸附于砂质土壤上，所以砂质土壤只需初步淋洗；污染物容易吸附于土壤的细质地部分，所以壤土和粘土通常需要进一步修复处理。然后是固液分离过程和淋洗液的处理过程，在这个过程中，污染物或被降解破坏，或被分离，最终把处理后土壤置于恰当位置。5-6土壤异位淋洗原理图原位土壤淋洗是指在田间通过灌溉或喷洒淋洗剂方式进入土壤，根据污染物分布深浅，让淋洗液在重力或外力作用下流入土壤里，使土壤污染物溶解进入淋洗溶液，而后使淋洗溶液往下渗透或水平排出，最后将含有污染物的淋洗溶液收集、再处理的过程。原位土壤淋洗技术较土壤挖出后更经济有效，不需要建设混合淋洗剂和土壤的环境工程设施。5-7土壤原位淋洗原理图2.实际应用应用案例1：江苏省无锡市某电镀厂主要污染物为铬及镍、铅、锌等重金属。因该项目重金属污染样式典型，被环保部列为2010年国家重金属污染防治示范项目。于2011年3月至2011年9月，对该场地采取稳定化/固化和化学淋洗等技术进行了污染土壤的修复治理。应用案例2：伦敦东区土壤修复伦敦东区在历史上被看成是贫民区，早在17和18世纪，东区是集纺织、印刷、汽油、化学品等工业工厂的聚集地。伦敦奥林匹克中心坐落于伦敦东部的斯特拉特福德，位于东伦敦的泰晤士河的支流RiverLea（利河）河岸，选择了多种治理技术其中包括‘土壤淋洗法’（SoilWashing）、生物修复（Bioremediation）和土壤稳定和固定（Stabilisation/Solidification）对其进行治理，该工程从2006年到2010年总共治理毒土约200万吨。伦敦东区的有毒的土壤被挖起后，运进大规模土壤“洗澡”，分离掉沙子和碎石。然后将其放入洗涤塔（scrubbingunit）中进行处理，往往加入一些洗涤剂，分离掉重金属。由于采取洗涤方式并不能将土壤全部“洗净”，因此还要在土壤中加入一些牛奶与植物油，因为这会使细菌在泥土里生长繁殖，加速分解污染物。应用案例3：美国马萨诸塞州Monsanto地区美国马萨诸塞州Monsanto地区有34hm2棕色田地受到萘、BEHP、砷、铅和锌污染，1996年技术人员在该地搭建了处理能力为15t/h的清洗工厂对该地进行了长达6个月的异位土壤淋洗修复工程。该工程首先将待处理土壤分成含有RAPR污染物、大于2mm的土壤和小于2mm的泥土，再将湿泥浆通过剧烈水力分离单元分成粗粒级和细粒级，粗粒级土壤检验合格后可作为清洁土壤回填，而细粒级土壤则需要生污泥浆反应器进一步修复。本工程共修复土壤9600t，污染物去除率达93%，土壤清洗和生物修复总费用为90万美元。根据美国环境署2001年发布的《土壤淋洗法介绍》显示，单独使用土壤淋洗法并无法完全清除土壤污染，故通常需搭配其他处理方法将土壤污染完整清除。淋洗剂的残留可能造成土壤和地下水二次污染，工程运用效率不高。5-8土壤淋洗修复示意图1.5设计场地修复方案1.1.1污染土壤修复方案某市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地待修复土壤主要集中于厂区的表层回填土层，土壤污染物为铬。基于保护人体健康并修复至适合土地用途（Fitnessforuse）的原则，在充分考虑经济、技术、时间、法律法规要求、资源需求（能耗）、成本效率以及修复过程中二次环境影响等因素的基础上，按照某市北湖科技开发区某市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地调查评估确定的土壤污染状况，结合场地土层岩性、结构及理化性质，推荐采用填埋法对土壤进行修复，厂区西侧受重金属铬污染的土壤，应先进行固化处理，之后进行填埋。此部分由厂区原公司进行处理，本公司不涉及。厂区东侧受总石油污染的土壤，送到松原市碳化处理，制作型煤等综合利用，设备内危险废物，清理后进行固化处理，处理后送吉林省固体废物管理中心处理，由此其一期已满，在本公司暂存2月，待其开放运至填埋，若超出期限将送往沈阳市工业固体废物处理中心处理。（1）土壤清挖根据场地调查评估结果，需要进行修复的污染土层主要集中于厂区表层回填土中，污染土壤清挖过程应遵循以下三条原则：①尽量减少污染土壤清挖和场内转运次数；②优先清挖容易施工且不受场地设施影响区域；③被清挖出的污染土壤需独立堆放于场地固定区域内。（2）土壤运输污染土壤运输过程中，需要使用封闭式运输车，以隔绝有机污染物与外界接触。污染土壤的运输过程包括：①清挖区域土壤转运到土壤暂存区；②暂存区土壤转运到填埋区或热解吸处理区；③修复达标后的土壤转运到干净的土壤堆积区。（3）土壤暂存由于考虑到吉林省固体废物处理中心一期已满，先计划将需要填埋的固体废物暂存于公司厂房，暂存过程中需采取防止污染物挥发的措施。建议采用土工布、高密度聚乙烯膜或混凝土对暂存场地表面进行防渗处理，使用防雨布覆盖暂存污染土壤并在暂存区域四周设置排水沟，防止二次污染。（4）土壤筛分场地调查结果显示，被污染的回填土层主要由房渣土、碎石填土、炉灰渣、渣土和粉土填土构成（图6-10）。其中粗料或极粗料（碎石、房渣土和炉灰）被认为是惰性的（可通过渗滤液测试验证），可在被筛分后进行安全再利用。具体修复策略为：1.进行渗滤液测试，确定被污染土壤和惰性土壤的理论粒度界限；2.通过机械筛选，将污染土壤和惰性土壤分离；3.控制惰性土壤的渗出性，将其用作场地回填材料；4.使用填埋或化学淋洗技术处理筛分出的污染土壤。图5-10现场土壤筛分示例1.1.2填埋场的选址、设计和封装方法填埋法是将污染土壤进行掩埋覆盖，采用防渗、封顶等配套设施防止污染物扩散的处理方法。土壤填埋覆盖可以控制污染物的源头，减少污染土壤的表层曝露，防止雨水淋滤而产生沥滤液污染，同时也能有效地防止人体皮肤接触及直接摄入。土壤填埋覆盖层的设计需根据场地情况确定，可选取简单的一层植生土壤系统或复杂的多土壤和合成土工膜系统。污染土壤的上方需布设阻隔层和排水层，以避免地表降水入渗造成污染物进一步扩散。本项目污染土壤填埋场的选址、设计和封装方法设定为：（1）填埋场的选址：结合某市城市规划、土地利用规划和工业发展规划等相关规划要求，建议污染土壤填埋场不应选在城市工农业发展规划区、农业保护区、自然保护区、风景名胜区、文物保护区、生活饮用水水源保护区、供水远景规划区、矿产资源储备区、军事要地、国家保密区和其他需要特殊保护的区域。此外，填埋场应避开地质灾害易发区；为避免地下水的浸润，填埋场应处于地下水位以上。（2）填埋场的设计：污染土壤填埋场一般应包括缓冲区和填埋区，主要设施有衬层系统（表6-1）、地表径流收集系统、地下水监测设施、封场覆盖系统等。由于本场地污染土壤中含有半挥发性有机污染物，因此，填埋场还应配有渗滤液处理系统和污染土壤预处理系统。防渗系统应根据天然基础层的地质特征，选择天然材料衬层或单层复合衬层作为防渗衬层。当天然基础层的饱和渗透系数不大于10-7cm/s，且厚度不小于2m时，可选用天然材料衬层；当天然基础层的饱和渗透系数大于10-7cm/s，或厚度小于2m时，可选用单层复合衬层作为防渗衬层。在防渗衬层上方铺设砾石层和集水管，组成渗滤液收集系统。建议填埋场缓冲区宽度不小于30m，以便为运行期运输车辆进出、附属设施和设备建设，以及封场后各种监测、维护和环境保护工作提供空间。填埋区的设计应基于场地的地质和岩土特征，建议填埋区的最大边坡坡度不大于33%，以保证填埋区的稳定性。

表5-1填埋场衬层系统类型位置组成材料建议厚度功能底部衬层上层渗滤液收集系统砾石层和集水井〉40cm收集渗滤液中层单层合成衬层高密度聚乙烯（HDPE）土工膜〉1.5mm防止渗漏压实的粘土〉1m下层衰减层天然或人工形成的低渗透性土壤〉1.5m阻隔污染物侧向衬层内测单层合成衬层高密度聚乙烯（HDPE）土工膜〉1.5mm防止渗漏压实的粘土〉1m外侧衰减层天然或人工形成的低渗透性土壤〉1.5m阻隔污染物（3）填埋场的封场：填埋场封场用的覆盖层系统应为多层结构，外形美观、能够控制地表入渗，并符合场地的最终利用规划。覆盖系统结构详见表6-2。填埋场封顶坡面坡度不应小于5%；当边坡坡度大于10%时，宜采用多级台阶进行封场。填埋场封场后，应设立永久性警示标志。污染土壤填埋场实例见图6-2。填埋场运行期应定期监测渗滤液、地表水和地下水水质，监测项目根据填埋土壤污染物确定。填埋场封场后应每年监测一次，连续监测五年。表5-2覆盖系统覆盖系统位置序号材料建议厚度下1压实粘土〉0.5m-----------2无纺布保护层--3HDPE衬层系统≥1.5mm4无纺布保护层--5砾石排水层≥0.3m6无纺布保护层--上7表土≥0.5m注：表土层上可种植植被或铺装水泥硬化路面图5-11污染土壤填埋场实例1.6土壤修复技术可行性评估由于该场地属于急待开发场地，根据污染场地环境调查和风险评估结果，从修复技术的适用性、成熟性、实用性、可操作性、法律法规的可接受性、投资预算、成本和修复时间等多方面筛选出可用于本场地的污染土壤修复技术。结合某市北湖科技开发区某市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地所在区域的水文条件、土层结构及场地未来用途等场地特征，优先推荐适用于本场地土壤。厂区地质构成简单，层次普遍相同，厂区为6层地质结构，依次为人工土层、砂质粘土层、粘土层，粗沙层、圆砾层、红色沙质粘土层。化学污染物的种类和浓度、在场地中的分布状况及存在介质对于修复技术的预筛选至关重要。根据场地调查结果，某市北湖科技开发区某市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地表层回填土壤中污染物质为铬等含量较高。按照《污染场地土壤修复技术导则》（HJ21.4-2014）的规定，土壤修复技术可行性评估可以采用相同或类似污染场地修复技术的应用案例进行分析。由于本方案所选定的填埋法和固化/稳定化修复技术较为成熟，应用案例较为充足，因此，本方案将介绍场地污染土壤采用填埋法或者固化稳定化技术进行修复的相关案例，以对土壤填埋法和固化稳定化技术的可行性进行评估。1.6.1填埋法1.技术要点填埋法是将污染土壤进行掩埋覆盖，采用防渗、封顶等配套设施防止污染物扩散的处理方法。土壤填埋覆盖可以控制污染物的源头，减少污染土壤的表层曝露，防止雨水淋滤而产生沥滤液污染，同时也能有效地防止人体皮肤接触及直接摄入。土壤填埋覆盖层的设计需根据场地情况确定，可选取简单的一层植生土壤系统或复杂的多土壤和合成土工膜系统。污染土壤的上方需布设阻隔层和排水层，以避免地表降水入渗造成污染物进一步扩散。填埋法可以有效控制土壤污染物对人体健康和生态受体的风险，该方法将污染物进行了转移，本质上并不能达到清除污染物的目的，也不能降低有害物质的毒性、移动性和体积，但可以阻止污染物在土壤中的扩散。该方法适用于局部性、事故性污染土壤的治理，其治理费用通常低于其它修复技术。2.实际应用应用案例1：意大利某采矿废渣处置区土壤填埋意大利西北部某采矿废渣处置区面积为4.8万m2，场地主要污染物为石棉，污染介质为土壤。根据场地调查结果，选择使用填埋技术对场地土壤进行修复。覆盖层下部为20cm的砾石和河砂，以利于雨水排放，上面再覆盖30cm的适合种植植被的清洁土壤层。预计修复总费用为30万欧元。应用案例2：北京焦化厂土壤填埋场地主要污染物为多环芳烃，污染介质为土壤。场地在进行房地产开发前利用填埋技术对该场地2047m3（总计2746.45t）土壤进行了填埋，处理后的场地达到了商业开发用地标准。应用案例3：北京原化工三厂土壤焚烧和填埋场地拟作为住宅用地，部分区域的土壤污染严重，主要污染物为四丁基锡、邻苯二甲酸二辛酯、滴滴涕和重金属铅、铬等。为消除污染土壤对环境、人体健康潜在的危害，该场地在进行房地产开发时必须先清理场地内的污染土壤，经环保部门监测认可后才能开发。由于工期限制，该项目需短时间内完成土壤污染的修复工作。考虑当时土壤修复技术现状，项目只能采用异位修复技术，需将污染土壤挖掘并运至特定地区进行污染物的清除。对于高浓度的有机物污染土壤进行焚烧处理，对轻度污染土壤进行无害化处理后组合填埋。应用案例4：中国石油兰州石化厂土壤阻隔填埋场地位于甘肃省兰州市西固区某石化行业厂区，土壤主要污染物为苯及硝基苯，污染土壤面积约4080m2，需处理的土方量约8万m3。为消除石油化工行业环境风险隐患，该场地采用阻隔填埋技术对污染土壤进行处理。经检测，土壤修复后其中苯及硝基苯的浓度均达到《展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）》（HJ350-2007）中的A级指标。污染土壤开挖污染土壤处理后填埋污染土壤焚烧处理图5-13案例场地土壤修复施工现场相片综上所述，填埋法可适用于重金属污染土壤的修复，鉴于某市北湖科技开发区某市某市医用废弃物无害化处理项目原址场地土壤中待修复的污染物为铬，且场地土层地质条件较为简单，场地待修复范围较为集中，故可选用填埋法对本场地污染土壤进行修复。1.6.2固化/稳定化1.固化/稳定化的技术要点固化/稳定化技术是将污染土壤与能聚结成固体的黏结剂混合，从而将污染物捕获或固定在固体结构中的技术。固化稳定化技术具有处理时间短、适用范围较广等优势，因此美国环保局将固化，稳定化技称为处理有毒有害废物的最佳技术