環(huán)衛(wèi)醫(yī)用廢棄物處理有限公司原址污染場(chǎng)地土壤污染修復(fù)技術(shù)

環(huán)衛(wèi)醫(yī)用廢棄物處理有限公司原址污染場(chǎng)地土壤污染修復(fù)技術(shù)1.1土壤中污染物概況1.1.1污染物產(chǎn)生的來(lái)源土壤總石油是由于地下油庫(kù)中油罐泄漏所致。土壤重金屬污染是指由于人類(lèi)活動(dòng)，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超過(guò)背景值，過(guò)量沉積而引起的含量過(guò)高，統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。重金屬污染的主要來(lái)源為冶煉行業(yè)、電鍍行業(yè)及大型企業(yè)中的電鍍工藝，污染土壤的重金屬主要包括汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類(lèi)金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。對(duì)搬遷工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所、周?chē)h(huán)境土壤重金屬污染的來(lái)源可從企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程和排污過(guò)程兩個(gè)角度來(lái)考慮，主要有以下個(gè)方面：①生產(chǎn)原料和中間產(chǎn)品儲(chǔ)存使用不當(dāng)；②生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境污染物質(zhì)的流失；③大氣污染物的排放隨顆粒物沉降于地表；④污水地下管道的泄露；⑤工業(yè)固體廢物的不合理堆存及排放。某市醫(yī)用廢棄物土壤超標(biāo)原因主要是醫(yī)療廢棄物焚燒過(guò)程中形成的,醫(yī)療廢棄垃圾在不完全燃燒的情況存在一定污染，燃燒后的飛灰也存在一定的危險(xiǎn)性。1.1.2土壤重金屬污染的特點(diǎn)土壤環(huán)境的多介質(zhì)、多界面、多組分以及非均一性和復(fù)雜多變的特點(diǎn)，決定了土壤環(huán)境污染具有區(qū)別于大氣環(huán)境和水環(huán)境污染的不同特點(diǎn)。隱蔽性和滯后性水的污染或污染的河流、湖泊，經(jīng)常用肉眼可以輕易的識(shí)別出，水泥工廠冒出滾滾濃煙造成的環(huán)境大氣達(dá)到一定水平，可通過(guò)感官發(fā)現(xiàn)，廢物污染問(wèn)題更直觀。然而，土壤環(huán)境污染通常是通過(guò)土壤樣品分析實(shí)驗(yàn)室和作物殘留監(jiān)控情況，甚至通過(guò)出來(lái)的健康狀態(tài)的人類(lèi)或動(dòng)物食品、蔬菜和水果作物以及喂養(yǎng)從污染產(chǎn)生的后果往往需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。換句話說(shuō)，土壤環(huán)境污染造成污染通常發(fā)生在很長(zhǎng)一段時(shí)間。累積性和地域性污染物在大氣、水體，一般更容易在土壤環(huán)境中，并經(jīng)常隨著氣流和水流進(jìn)行長(zhǎng)距離遷移。土壤環(huán)境中的污染物，并不像在大氣和水體中那樣容易擴(kuò)散和稀釋?zhuān)匀菀追e累在土壤環(huán)境中，而且很容易達(dá)到很高的濃度，就使土壤環(huán)境污染具有很強(qiáng)的地域性特征。不可逆轉(zhuǎn)性如大氣和水體受到污染，切斷污染源之后，通過(guò)稀釋作用和自凈作用也有可能使污染問(wèn)題不斷逆轉(zhuǎn)，但是積累在污染土壤環(huán)境中的難降解污染物則很難靠稀釋作用和自凈作用來(lái)消除。重金屬污染物對(duì)土壤環(huán)境的污染基本上是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程，主要表現(xiàn)在2個(gè)方面，一是進(jìn)入土壤環(huán)境中，很難通過(guò)自然過(guò)程得以從土壤環(huán)境中消失或稀釋?zhuān)欢菍?duì)生物體的危害和對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的影響不容易恢復(fù)。治理難而周期長(zhǎng)土壤環(huán)境污染事件，僅僅依靠消減污染源總是很難自動(dòng)復(fù)位的，必須使用各種有效的治理成本來(lái)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。然而，治理從現(xiàn)在的觀點(diǎn)來(lái)看，仍然有問(wèn)題的更高成本和更長(zhǎng)的治理時(shí)間。因此，需要更大的投資去探索、研究一種更先進(jìn)、有效、經(jīng)濟(jì)的修復(fù)被污染土壤的治理技術(shù)。1.1.3土壤重金屬污染的危害土壤重金屬對(duì)人體的危害主要通過(guò)人體直接接觸、兒童攝取或風(fēng)起揚(yáng)塵被人體直接吸入。一般情況下，個(gè)體除誤服重金屬及其化合物外，很少在短期內(nèi)接觸大量的重金屬污染物，因此很少有急性中毒。（1）鉻(Chromium)，化學(xué)符號(hào)Cr，單質(zhì)為鋼灰色金屬。元素名來(lái)自于希臘文，原意為“顏色”，因?yàn)殂t的化合物都有顏色。1797年法國(guó)化學(xué)家沃克蘭

(L.N.Vauquelin)在西伯利亞紅鉛礦（鉻鉛礦）中發(fā)現(xiàn)一種新礦物，次年用碳還原得到。鉻在地殼中的含量為0.01%，居第17位。自然界不存在游離狀態(tài)的鉻，主要存在于鉻鉛礦中[1]。在元素周期表中屬ⅥB族，鉻的原子序數(shù)24，原子量51.9961，體心立方晶體，常見(jiàn)化合價(jià)為+2、+3和+6。氧化數(shù)為6,5,4,3,2,1,?1,?2,?4[2]，是硬度最大的金屬。1.1.4重金屬在土壤中的形態(tài)

土壤中重金屬形態(tài)的劃分有兩層含義，其一是土壤中化合物或礦物的類(lèi)型，其二是操作定義上的重金屬形態(tài)。土壤中重金屬存在的形態(tài)不同，其活性、生物毒性及遷移特征不同，其生態(tài)效應(yīng)和植物效應(yīng)也不同。重金屬能在一定的幅度內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，具有可變價(jià)態(tài)，因重金屬的價(jià)態(tài)不同，其活性和毒性也不同；在不同的土壤環(huán)境條件下，包括土壤類(lèi)型、土地利用方式、陽(yáng)離子交換量、土壤pH、Eh值、土壤膠體的種類(lèi)與含量等因素的差異，都可以引起土壤中重金屬元素存在形態(tài)的轉(zhuǎn)化，從而影響到重金屬對(duì)植物的危害程度。1.2土壤污染修復(fù)技術(shù)分類(lèi)對(duì)土壤污染的修復(fù)技術(shù)(或稱污染場(chǎng)地的修復(fù)技術(shù))進(jìn)行分類(lèi)，不僅有利于修復(fù)技術(shù)的識(shí)別與比較，而且有利于修復(fù)經(jīng)驗(yàn)與修復(fù)技術(shù)的認(rèn)知，也有利于在相似的污染場(chǎng)地上迅速開(kāi)展修復(fù)活動(dòng)。其分類(lèi)方法有多種，通常情況按暴露情景、處置地點(diǎn)和處理原理進(jìn)行分類(lèi)。1.2.1按暴露情景分類(lèi)可以按“污染源一暴露途徑一受體”對(duì)修復(fù)技術(shù)分類(lèi)。對(duì)污染源進(jìn)行處理的技術(shù)：生物修復(fù)、植物修復(fù)、生物通風(fēng)、自然降解、生物堆、化學(xué)氧化、土壤淋洗、電動(dòng)分離、氣提技術(shù)、熱處理、挖掘等。對(duì)暴露途徑進(jìn)行阻斷的方法：穩(wěn)定／固化、帽封、垂直／水平阻控系統(tǒng)等。降低受體風(fēng)險(xiǎn)的制度控制方法：增加室內(nèi)通風(fēng)強(qiáng)度、引入清潔空氣、減少室內(nèi)外揚(yáng)塵、減少人體與粉塵的接觸、對(duì)裸土進(jìn)行覆蓋、減少人體與土壤的接觸、改變土地或建筑物的使用類(lèi)型、設(shè)立物障、減少污染食品的攝入、工作人員及其他受體轉(zhuǎn)移等。1.2.2按處置地點(diǎn)分類(lèi)可分為原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)。原位修復(fù)技術(shù)又可分為原位處理技術(shù)和原位控制技術(shù)，常用的原位處理技術(shù)包括物理、化學(xué)、生物方法、穩(wěn)定固化和淋洗等。異位修復(fù)技術(shù)可分為挖掘和異位處理處置技術(shù)。1.2.3按處理原理分類(lèi)按處理原理分：化學(xué)法、物理法、生物法和綜合法。表4-1污染土壤的修復(fù)技術(shù)方法分類(lèi)手段技術(shù)要點(diǎn)化學(xué)法化學(xué)林洗法水力壓頭推動(dòng)淋洗劑注入被污染土壤中，再將已溶解和遷移的污染體抽出來(lái)，進(jìn)行分離和污水處理。包括原位和異位。固定/穩(wěn)定化加入固定/穩(wěn)定劑，改變污染土壤中的理化性質(zhì)，將污染物轉(zhuǎn)為難溶、低毒物質(zhì)。分為原位和異位。溶劑浸提利用溶劑將有害化學(xué)物質(zhì)從土壤中提出來(lái)或去除，一般采用異位處置。原位化學(xué)氧化向土壤注入化學(xué)氧化劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，使污染物降解或轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定、遷移性更弱的無(wú)毒或低毒化合物。原位化學(xué)還原利用還原劑將土壤或地下水中的污染物還原為難溶態(tài)的物質(zhì)，降低其遷移性和可利用性。土壤性能改良通過(guò)改良劑降低重金屬、有機(jī)污染物的水溶性、遷移性和生物有效性，從而降低他們進(jìn)入植物體、微生物體和水體的能力，減輕危害。物理法換土法把污染土壤提走，換入干凈的土壤，并妥善處理?yè)Q出的土壤，以防止二次污染。包括換土、去表土、客土、翻土等。物理分離利用土壤介質(zhì)和污染物粒徑、密度、磁性等物理性質(zhì)差異，將顆粒物從膠體中分離出來(lái)，減少污染土壤的體積，去除顆粒污染物。固化加入一些固化劑（水泥、瀝青等）與污染土壤混合，待混合物變硬變干，轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)完整且穩(wěn)定的固態(tài)體，從而將污染物封裝在其中。玻璃化土壤加熱，污染物熱解或蒸發(fā)去除，溶化后冷卻后形成惰性玻璃體。電動(dòng)插入電極、施加低壓直流形成電場(chǎng)，污染物向電極區(qū)富集，進(jìn)行回收處理。電熱用蒸汽、無(wú)線電波、高頻電壓和紅外輻射等對(duì)土壤加熱，污染物解吸出來(lái)，收集后處理。蒸汽汽提清潔空氣注入污染土壤，負(fù)壓驅(qū)使空氣解吸有機(jī)污染物，收集后處理，包括原位和異位。冰凍土壤無(wú)害冷凍劑溶液輸入管道使水分凍結(jié)，形成地下凍土層以容納土壤或地下水中重金屬、有機(jī)污染物和放射性污染物，防止遷移擴(kuò)散。高溫處理焚燒法（高溫920~1200℃）和等離子體高溫（1500~1600℃）回收金屬和有機(jī)氣體。生物法微生物通過(guò)土著微生物或外源微生物提供最佳營(yíng)養(yǎng)條件，保持其代謝活動(dòng)功能，分解污染物。植物利用植物對(duì)土壤中污染物吸收、富集、轉(zhuǎn)移和降解來(lái)修復(fù)土壤。包括植物提取、植物穩(wěn)定、植物揮發(fā)、植物降解等。1.2.4土壤中重金屬污染修復(fù)技術(shù)表4-2污染土壤重金屬的修復(fù)方法方法適用范圍優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)隔離包埋小范圍、劇毒、難降解污染物操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉臨時(shí)性控制固化穩(wěn)定廣泛操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、固化劑易得固化劑的長(zhǎng)期穩(wěn)定性較差化學(xué)修復(fù)廣泛降低重金屬對(duì)植物的毒性易形成二次污染電動(dòng)修復(fù)廣泛操作方便耗時(shí)長(zhǎng)，受土壤溫度等條件限制淋洗技術(shù)異位修復(fù)污水凈化后可循環(huán)使用價(jià)格昂貴、效率低下客土翻土廣泛操作簡(jiǎn)單費(fèi)用高、工程量大熱冶分離污染嚴(yán)重土壤操作復(fù)雜費(fèi)用高、工程量大植物修復(fù)廣泛操作簡(jiǎn)單效率低微生物修復(fù)廣泛操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低特異性強(qiáng)1.2.5土壤修復(fù)技術(shù)評(píng)估4-3土壤修復(fù)評(píng)級(jí)技術(shù)參數(shù)表分類(lèi)方法技術(shù)成熟性適合的目標(biāo)污染物適合的土壤類(lèi)型治理成本污染物去除率修復(fù)時(shí)間污染源植物修復(fù)中試規(guī)模a~f無(wú)關(guān)低成本﹤752年以上生物通風(fēng)規(guī)模應(yīng)用b~dD~I低成本﹥901~12個(gè)月生物堆規(guī)模應(yīng)用a~dC~I低成本﹥751~12個(gè)月化學(xué)氧化規(guī)模應(yīng)用a~f不詳中等成本﹥501~12個(gè)月化學(xué)氧化還原規(guī)模應(yīng)用a~f不詳中等成本﹥501~12個(gè)月熱處理規(guī)模應(yīng)用a~f除了cA~I中等成本﹥901~12個(gè)月土壤淋洗（原位)規(guī)模應(yīng)用a~fF~I中等成本50~901~12個(gè)月土壤淋洗（異位）規(guī)模應(yīng)用b~fF~I中等成本到高成本﹥901~6個(gè)月電動(dòng)中試規(guī)模e~f不詳高成本﹥50-汽提技術(shù)規(guī)模應(yīng)用a~bF~I低成本75~906個(gè)月~2年挖掘規(guī)模應(yīng)用a~fA~I低成本﹥951~3個(gè)月暴露途徑帽封規(guī)模應(yīng)用c~fA~I低成本75~906個(gè)月~2年穩(wěn)定/固化規(guī)模應(yīng)用c