陳潤勝

【摘要】針對國內(nèi)大中城市污染土壤亟待修復的緊迫情勢，通過對國內(nèi)外污染土壤整治修復常用技術(shù)介紹，和對固化/穩(wěn)定化技術(shù)應用于污染土壤修復的可行性分析，提出了修復污染土壤的固化/穩(wěn)定化技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】污染土壤；穩(wěn)定化；土壤修復

1、國內(nèi)外污染土壤修復現(xiàn)狀與分析

國際上污染土壤的修復主要集中在那些發(fā)達國家。20世紀80年代以來，世界上許多國家特別是發(fā)達國家均制定并開展了污染土壤治理與修復計劃。

我國對于大中城市污染土壤修復問題的研究開展得較晚，這顯然是因為我國的經(jīng)濟的快速發(fā)展大大晚于發(fā)達國家的緣故。不過，隨著我國至上而下對大中城市土壤污染問題給予的高度重視，我國在大中城市污染土壤修復問題上進展十分迅速。

國內(nèi)外專家的研究表明，解決土壤修復的過程是一個相當漫長的過程。當前解決土壤污染問題，需要有不同學科的科學家如土壤學、農(nóng)學、生態(tài)學、生物地球化學、海洋科學以及涉及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)等有關(guān)的生產(chǎn)單位和政府決策者的共同努力。

2、修復污染土壤的常用技術(shù)

2.1換土法，這種方法是修復污染土壤最切實有效的方法，比較適用于小面積的污染區(qū)域；

2.2洗土法，這種方法操作簡單、造價低、投入少，缺點是所需時間較長。

2.3固化/穩(wěn)定法，這一方法工藝簡單，可操作性強。

2.4熱處理法，這一方法的可操作性較強只是消耗的能源較多，需要投入較大的修復資金，被修復土壤結(jié)構(gòu)破壞不能復原。

2.5玻璃化法，優(yōu)點是處置徹底。由于過程的不可逆，因此不會發(fā)生再污染；缺點是價格昂貴，同時處理后會破壞土壤結(jié)構(gòu)。

2.6化學還原法，化學還原法成本較低，有大規(guī)模應用的可能。但是當污染物無氧化性能、或者污染物存在于土壤顆粒內(nèi)部難以與還原劑接觸并發(fā)生氧化還原反應時，此類污染物的去除是化學還原法的難點。

2.7化學降解法，處于研究階段，截止于目前國內(nèi)還沒有在工程中應用。

2.8電動力學修復技術(shù)，電動力學修復法的基本原理是在污染土壤兩端加上低壓直流電場，在直流電場產(chǎn)生的各種電動力學效應（包括電遷移、電滲析、電泳、電解）作用下，污染物的正離子、氫離子、帶正電的土壤小顆粒向陰極運動，污染物的負離子，氫氧根離子，帶負電的土壤小顆粒向陽極遷移，然后再把沉積有污染物組分的電極挖出進行處理，達到去除污染物的目的。

2.9植物修復技術(shù)，使用植物法修復污染土壤可以將污染土壤修復工程設(shè)計為：城市公園式的假山假水、庭院樓閣、芳澗草坪、回廊四延、人工湖河四通八達、曲橋流水相得益彰的庭院式樣。這一模式同時還完全避免了植物修復法耗時長的弊病。

2.10微生物修復技術(shù)，體方法是在污染土壤的水飽和區(qū)加入營養(yǎng)鹽、氧源（多為H2O2），再引入微生物。目的是提高生物降解的能力。

3、固化/穩(wěn)定化修復污染土壤技術(shù)

3.1固化技術(shù)

固化技術(shù)是指在污染土壤中添加土壤固化劑，使被固化物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃拥墓腆w或者是使其形成緊密固化體的技術(shù)。固化過程形成的產(chǎn)物是結(jié)構(gòu)完整的整塊密實固體。

3.2穩(wěn)定化技術(shù)

穩(wěn)定化技術(shù)是指在污染土壤中添加土壤固化劑時，同時加入一定量的穩(wěn)定劑，將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑?、低遷移性及低毒性的物質(zhì)的促進深化技術(shù)。穩(wěn)定化技術(shù)一般可分為化學穩(wěn)定化技術(shù)和物理穩(wěn)定化技術(shù)。

化學穩(wěn)定化技術(shù)是通過化學反應使有毒物質(zhì)生成具有晶相態(tài)的結(jié)晶體。一般情況下，物質(zhì)呈晶相態(tài)后在都會處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。晶相態(tài)的生成使物質(zhì)變成不溶性化合物，從而使有害污染物在穩(wěn)定的晶格內(nèi)固定；

物理穩(wěn)定化技術(shù)是將污染物與固化劑/穩(wěn)定劑混合生成一種粗大顆粒、達到如工程土壤狀堅實度的固體。

實際上，在對污染物的處理過程中，化學穩(wěn)定化和物理穩(wěn)定化不是次第進行的，無先后之分。固化技術(shù)和穩(wěn)定化技術(shù)在處理污染土壤時通常無法截然分開，固化的過程同時會有穩(wěn)定化的作用發(fā)生，穩(wěn)定化的過程往往也伴隨有固化的作用。

3.3包容技術(shù)

固化/穩(wěn)定化技術(shù)通常情況下還含有包容技術(shù)在內(nèi)。所謂包容技術(shù)是指用固化劑/穩(wěn)定劑作用于污染土壤與污染物時，同時產(chǎn)生的凝聚作用，凝聚過程就是將污染物（有毒物質(zhì)或危險廢物）顆粒包容或覆蓋的過程。污染土壤固化/穩(wěn)定化處理的目的，是使污染土壤中的所有污染組分呈現(xiàn)化學惰性或被固化/穩(wěn)定化包容起來，以便運輸、利用和處置。和固化/穩(wěn)定化相互伴生一樣，在固化和穩(wěn)定化處理過程中，往往也同時發(fā)生包容化的作用。

在一般情況下，穩(wěn)定化過程是選用某種適當?shù)墓袒瘎?穩(wěn)定劑與污染土壤混合，以降低污染土壤的毒性和減小污染物的遷移率。穩(wěn)定化的方式是將污染物全部或部分地附著在支持介質(zhì)、黏結(jié)劑上的方法。固化過程是一種利用固化劑/穩(wěn)定劑改變污染土壤的工程特性的過程。當然，固化過程也可以看作是一種特定的穩(wěn)定化過程，可以理解為穩(wěn)定化的一個部分，但從概念上它們又有所區(qū)別。無論是穩(wěn)定化還是固化，其目的都是減小污染土壤的毒性和可遷移性，同時改善被處理土壤的工程特性。

4、適用于國內(nèi)修復污染土壤的固化劑——HEC固化劑

本文選用HEC高強高耐水土體固結(jié)劑作為城市污染地塊應用固化/穩(wěn)定化技術(shù)固封受污染土壤的主要固化材料。其理由是HEC固化劑系國家級火炬計劃項目、國家級重點新產(chǎn)品。

HEC固化劑系水泥基粉狀膠凝材料，固化固封性質(zhì)好，且易均化。選用具有強固封作用的AD材料作為HEC固化劑的輔助材料。并適量摻添石灰，營造有害重金屬的成鹽氛圍。

HEC固化劑最重要的特征是其生成的固化體具有良好的水穩(wěn)定性能，土壤固化體的K穩(wěn)≥0.8，這是國內(nèi)外其它土壤固化劑望塵莫及的。如果將HEC、AD、石灰的配比根據(jù)污染土壤的污染物及其污染程度進行適當?shù)恼{(diào)配，同時固化劑摻量應≥15%（m/m），就可以保證整治修復的效果。

5、結(jié)語

由于各種受污染土壤中的污染物的不同、受污染的程度和范圍的差異、污染土壤擱置時間長短不一、同時各地的地理環(huán)境氣候條件千差萬別，因此在污染土壤的整治修復時采用的技術(shù)方案也應有各自的特點。由此，必須針對具體的整治修復對象及其處置目標，提出可操作的優(yōu)化技術(shù)方案。與此同時，從經(jīng)濟角度上考慮還應該是廉價的，整治修復能達到目標效果。

從技術(shù)層面上，固化/穩(wěn)定化修復污染土壤技術(shù)具有簡明有效、針對性強、整治修復快速、可操作性強等特點。固化/穩(wěn)定化修復污染土壤技術(shù)的要點在于具有多重整治效果，和可以因地制宜進行施工操作的施工與環(huán)境的適宜性。

從地理位置和環(huán)境條件要求層面上，固化/穩(wěn)定化修復污染土壤技術(shù)具有十分鮮明的適應性和簡約性，方案的操作不受鬧市區(qū)的制約，也不會對鬧市區(qū)的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生不良的影響，摒棄了那些工程與鬧市互相阻滯的弊端。

從經(jīng)濟層面上，固化/穩(wěn)定化修復污染土壤技術(shù)具有經(jīng)濟合理性，不采用那些使用高新設(shè)備、高消耗能源和高處置費用的整治修復技術(shù)，同時能達到既定的處置目標。

從節(jié)能環(huán)保層面上，固化/穩(wěn)定化修復污染土壤技術(shù)基本無廢棄物排放，對地下水資源、地理環(huán)境和生態(tài)資源也不造成影響。

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