于勝南

一、項(xiàng)目背景

某廢棄電鍍廠污染場(chǎng)地，加工的產(chǎn)品有鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻、鍍金、鍍銀、鍍錫、磷化、法蘭、不銹鋼電解拋光、機(jī)械拋光、噴砂和金屬?zèng)_壓等。該電鍍廠原址場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告結(jié)果表明：場(chǎng)地土壤現(xiàn)存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)報(bào)告中提出的土壤現(xiàn)狀和修復(fù)目標(biāo)值，初步估算污染土壤量為15308m3，修復(fù)深度在0～3m范圍內(nèi)，主要污染物為重金屬鎳、鉻。依據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，本場(chǎng)地在開發(fā)利用前需對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)治理。本項(xiàng)目場(chǎng)地超標(biāo)污染物及污染物濃度詳見下表1-1。

二、土壤重金屬污染常用修復(fù)技術(shù)

目前，重金屬土壤的修復(fù)技術(shù)主要有固化/穩(wěn)定化技術(shù)、化學(xué)淋洗技術(shù)、電動(dòng)修復(fù)技術(shù)、玻璃化技術(shù)、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)和植物修復(fù)技術(shù)[1]。

（1）固化/穩(wěn)定化技術(shù)

固化/穩(wěn)定化技術(shù)包括固化技術(shù)和穩(wěn)定化技術(shù)，固化技術(shù)將污染的土壤與固化劑按照一定比例混合，熟化形成滲透性很差的固體混合物，使污染物被包裹起來，處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，重金屬和放射性物質(zhì)污染土壤的無害化處理常用該方法[2]。

（2）化學(xué)淋洗技術(shù)

化學(xué)淋洗技術(shù)是指利用淋洗液去除土壤污染物的過程，通過水力學(xué)方式機(jī)械地?cái)噭?dòng)土壤顆粒，使污染物與土壤顆粒分離。土壤清洗干凈后，再處理含重金屬污染物的廢水或廢液。如果大部分污染物被吸附于某一土壤粒級(jí)，并且這一粒級(jí)只占全部土壤體積的一小部分，那么可以只處理這部分土壤[3]。

（3）電動(dòng)修復(fù)技術(shù)

電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是一種新型的污染土壤修復(fù)技術(shù)，基本原理類似電池，即在污染土壤的兩側(cè)施加直流電場(chǎng)，使土壤中的污染物在電場(chǎng)的作用下，通過電遷移、電滲流和電泳方式遷移出土體并進(jìn)行后處理。

（4）玻璃化技術(shù)

玻璃化技術(shù)是指利用等離子體、電流或其他熱源在1600-2000℃的高溫下熔化土壤，污染物在高溫下發(fā)生熔融玻璃化而形成致密結(jié)晶結(jié)構(gòu)的玻璃狀或玻璃--陶瓷狀物質(zhì)，熔化物冷卻后形成的玻璃體將重金屬牢固地束縛于玻璃體內(nèi)，使其失去遷移性。

（5）水泥窯協(xié)同處置技術(shù)

水泥的生產(chǎn)過程是利用含碳酸鈣、二氧化硅以及鐵、鋁氧化物等原料（主要為石灰石和粘土）經(jīng)破碎后，按一定比例配合、磨細(xì)并調(diào)配為成分合適、質(zhì)量均勻的生料，在1400℃以上的水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融，生成具有水硬特性的以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料，再加入適量石膏、混合材料、添加劑共同磨細(xì)成為水泥產(chǎn)品[4]。

（6）植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)是一種利用自然界存在或人工培養(yǎng)的植物修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù)，分為植物提取、植物揮發(fā)和植物穩(wěn)定和植物鈍化等。

三、修復(fù)技術(shù)評(píng)價(jià)及排序

在對(duì)重金屬修復(fù)技術(shù)初步篩選的基礎(chǔ)上，結(jié)合本項(xiàng)目場(chǎng)地污染物分布特點(diǎn)、場(chǎng)地土壤和水文地質(zhì)條件以及場(chǎng)地施工限制、當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)際情況，充分考慮我國污染土壤修復(fù)技術(shù)的成熟可靠性、修復(fù)成本、資源需求、安全健康環(huán)境、環(huán)境可接受性、修復(fù)周期等方面，通過詳細(xì)分析化學(xué)淋洗、玻璃化技術(shù)、電動(dòng)技術(shù)、水泥窯協(xié)同處置、植物修復(fù)和固化/穩(wěn)定化等修復(fù)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)合理性、技術(shù)可行性，確定適合本項(xiàng)目的修復(fù)工程技術(shù)。

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP）是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。

TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）是由 Wang. C. L 和Yoon. K.S于1981年首次提出，又叫逼近理想解的排序法，是一種多指標(biāo)決策方法。該方法解決問題的基本思路是利用評(píng)價(jià)對(duì)象到理想解和負(fù)理想解的距離，對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行排序，由此來判別評(píng)價(jià)對(duì)象的優(yōu)劣。

為了更好地篩選適合本次污染場(chǎng)地修復(fù)的技術(shù)，本項(xiàng)目利用層次分析法（AHP）和逼近理想解排序法（TOPSIS）來篩選出適合的場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)，AHP法可詳細(xì)分析各指標(biāo)間的關(guān)系，可用于確定指標(biāo)權(quán)重，TOPSIS法的目的是在可行方案中找到一個(gè)距離理想解最近、負(fù)理想解最遠(yuǎn)的方案，從而解決決策問題。

（1）構(gòu)建修復(fù)技術(shù)篩選指標(biāo)體系

從場(chǎng)地條件（C1）、技術(shù)指標(biāo)（C2）、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（C3）和環(huán)境指標(biāo)（C4）四個(gè)方面選取了17項(xiàng)指標(biāo)，形成篩選指標(biāo)體系。

（2）確定各指標(biāo)的權(quán)重

針對(duì)篩選指標(biāo)體系，經(jīng)專家調(diào)查對(duì)場(chǎng)地條件（C1）、技術(shù)指標(biāo)（C2）、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（C3）和環(huán)境指標(biāo)（C4）的重要性做出標(biāo)度判斷，以1～9代表極不重要～極重要進(jìn)行量化，再用AHP法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行分層比較和計(jì)算，可確定C1、C2、C3、C4的權(quán)重ωi分別為0.184、0.289、0.278、0.249[5]。

（3）各技術(shù)篩選指標(biāo)體系評(píng)分

先將上述的修復(fù)技術(shù)：固化/穩(wěn)定化技術(shù)（T1）、化學(xué)淋洗技術(shù)（T2）、電動(dòng)修復(fù)技術(shù)（T3）、玻璃化技術(shù)（T4）、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)（T5）、植物修復(fù)技術(shù)（T6）的適合的土壤類型、技術(shù)成熟度、修復(fù)周期、治理效果、治理成本、殘留物等評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行比較。再對(duì)照本次污染場(chǎng)地的實(shí)際條件，進(jìn)行量化評(píng)分，采用10分制，按照分值越高指標(biāo)效果越好的原則，對(duì)六種備選修復(fù)技術(shù)進(jìn)行評(píng)分，形成最初的決策矩陣，見表3-1。

四、結(jié)論

（1）建立了土壤修復(fù)技術(shù)篩選指標(biāo)體系，篩選指標(biāo)包括場(chǎng)地條件、技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo)四個(gè)方面。具體包括技術(shù)成熟度、修復(fù)周期、治理效果、治理成本、殘留物、技術(shù)可行性等評(píng)價(jià)因子。

（2）某電鍍廠污染場(chǎng)地的修復(fù)技術(shù)篩選基于AHP和TOPSIS方法建立的篩選模型，對(duì)選擇的6種修復(fù)技術(shù)進(jìn)行排序，篩選出最佳修復(fù)技術(shù)，固化/穩(wěn)定化修復(fù)技術(shù)和水泥窯協(xié)同處置技術(shù)作為場(chǎng)地修復(fù)的備選技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋云，尉黎，王海見. 我國重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及選擇策略[J]. 環(huán)境保護(hù)，2014，42（9）：32-36.

[2] 劉甜甜，陳劍雄，陳晨，等. 固定/穩(wěn)定化土壤修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化分析[J]. 土壤，2014（3）：407-412.

[3] 王海峰，趙保衛(wèi)，徐瑾，等. 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理，2009，34（11）：15-20.

[4] 水泥窯協(xié)同處置POPs污染土壤對(duì)環(huán)境的影響研究[J]. 中國環(huán)境科學(xué)，2011，31（S1）：24-29.

[5] 張倩，蔣棟，谷慶寶，等. 基于AHP和TOPSIS的污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)篩選方法研究[J]. 土壤學(xué)報(bào)，2012，49（6）：1088-1094.

（作者單位：天津藍(lán)天環(huán)科環(huán)境科技股份有限公司）