文_王炳晨 張語情 姚佳斌 上海傲江生態(tài)環(huán)境科技有限公司

1 工程概況

1.1 場地污染現(xiàn)狀

該項(xiàng)目位于我國的西南高海拔地區(qū)，海拔高度約1000m，當(dāng)?shù)剞r(nóng)田以果樹種植為主。主要污染來源為周邊工業(yè)企業(yè)的鉛鋅礦采選、冶煉等工作。調(diào)查結(jié)果顯示，土壤中最大鉛、鎘和鋅含量分別是污染篩選值（GB15618-2018）的2.83倍、31.6倍和3.08倍，土壤受鉛、鎘污染嚴(yán)重，本工程的總修復(fù)面積約為133400m2。

1.2 修復(fù)目標(biāo)

農(nóng)田土壤中目標(biāo)污染物鎘、鉛、鋅達(dá)到《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB15618-2018）中污染篩選值的要求。農(nóng)作物安全利用率達(dá)到90%以上，以農(nóng)產(chǎn)品可食用部分作為考核單元，食用部分目標(biāo)污染物鎘、鉛含量滿足《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》（GB2762-2017）的要求。

1.3 修復(fù)工藝路線

采用“穩(wěn)定化技術(shù)+污染阻隔技術(shù)+客土技術(shù)+低積累作物替代種植+有機(jī)肥調(diào)控+跟蹤性監(jiān)測”工藝。客土深度100cm，隨后種植淺根類果樹等食用農(nóng)作物，并開展跟蹤性監(jiān)測，以確保修復(fù)后該區(qū)域食用農(nóng)產(chǎn)品的安全，修復(fù)完成后，該區(qū)域劃為優(yōu)先保護(hù)類農(nóng)用地。

1.4 工程原理介紹

土壤穩(wěn)定化技術(shù)是向污染土壤中添加一定量的穩(wěn)定劑降低土壤中重金屬的溶解性、遷移能力及其生物有效性，從而降低其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的危害。客土技術(shù)是一種物理修復(fù)法，是通過潔凈土壤替換原本污染土壤，從而達(dá)到土壤修復(fù)的效果。污染阻隔措施為配合農(nóng)田客土工程采用的技術(shù)，主要用于將原有污染土壤和客土的垂直交接斷面進(jìn)行阻隔，防止因植物根系和地下水毛細(xì)交換作用等造成污染物的遷移。在穩(wěn)定化之后的土上鋪設(shè)阻隔層，阻止原始污染土壤中的污染物向上遷移，限制經(jīng)濟(jì)作物的根系與原始污染土壤接觸。低積累作物替代種植是用農(nóng)產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)較低的作物替代農(nóng)產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)較高的作物的措施。

2 工程實(shí)施

2.1 工程準(zhǔn)備

2.1.1 穩(wěn)定劑篩選

因本項(xiàng)目治理區(qū)農(nóng)田土壤整體呈堿性，為了避免單一穩(wěn)定劑所帶來的顯著改變土壤pH的不利影響，本項(xiàng)目采用復(fù)合穩(wěn)定化技術(shù)。施用技術(shù)和用量通過室內(nèi)模擬篩選試驗(yàn)和田間小區(qū)試驗(yàn)驗(yàn)證兩種措施最終確定。根據(jù)田間實(shí)際條件變化等，對(duì)室內(nèi)篩選出的穩(wěn)定劑及其組合作適當(dāng)調(diào)整。本方案復(fù)合穩(wěn)定劑的平均施用量按土壤干重的2.0%投加。

2.1.2 進(jìn)場設(shè)備準(zhǔn)備

本項(xiàng)目中穩(wěn)定化施工、土方開挖和運(yùn)輸?shù)戎饕に囆枰Ｒ?guī)機(jī)械進(jìn)行配合，所使用的設(shè)備及設(shè)備使用工序見表1。

表 1 主要投入設(shè)備一覽表

2.2 工程實(shí)施

2.2.1 穩(wěn)定化處理工程

本項(xiàng)目采用土壤旋耕機(jī)為主、人工機(jī)械為輔的方式對(duì)耕地土壤進(jìn)行翻耕破碎預(yù)處理。在添加穩(wěn)定劑之前，對(duì)耕地農(nóng)田土壤進(jìn)行翻耕，使土壤處于細(xì)小均勻的分散狀態(tài)。穩(wěn)定劑經(jīng)計(jì)量稱重后，由人工配合土壤旋耕機(jī)均勻投加到污染土壤之中。同時(shí)對(duì)土壤進(jìn)行旋耕，使穩(wěn)定劑與土壤充分?jǐn)嚢杌旌?。?jīng)投加穩(wěn)定劑后的土壤，進(jìn)行適當(dāng)澆水保持田間含水率在30%，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為5～15d。

2.2.2 污染阻隔工程

本項(xiàng)目水平阻隔采用10cm的透水卵石隔離層，隔離層結(jié)構(gòu)采用“土工布+10cm卵石隔離層+土工布”，土工布錨固于錨固溝內(nèi)。隔離層斷面從上至下分別是：客土主體（0.3m耕層，0.7m非耕作層）；土工布（滿足GB/T 17639-2008要求）；卵石隔離層（厚度10cm，粒徑15～30mm）

2.2.3 客土工程

客土前，采用挖掘機(jī)加ALLU篩分機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場，使土壤中碎石粒徑小于50mm，確保后期土壤能和土壤改良劑混合均勻。進(jìn)行回填時(shí)，先用輕型推土機(jī)推平，低速碾壓4～5遍，使表面平實(shí)，再使用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓?？刂茩C(jī)械行駛速度，一般不超過2 km/h。用壓路機(jī)及運(yùn)土工具進(jìn)行壓實(shí)，其移動(dòng)均需均勻分布于填筑層的全面，逐次卸土碾壓。

2.2.4 低積累農(nóng)作物種植和管護(hù)工程

本項(xiàng)目根據(jù)修復(fù)類型地塊，采取可食的低累積作物替代種植方式。完成場地平整后，進(jìn)行果樹種植對(duì)場地進(jìn)行植被恢復(fù)。篩選當(dāng)?shù)爻Ｓ玫头e累作物進(jìn)行種植，后期開展農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)工作，并進(jìn)行跟蹤性監(jiān)測，采集成熟作物的可食部分，并對(duì)其重金屬鉛和鎘的含量進(jìn)行檢測。

3 修復(fù)效果

3.1 樣品采集分析

土壤樣品采集相關(guān)要求按照《場地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.1-2019）詳細(xì)調(diào)查采樣方案，農(nóng)作物樣品參考《糧油作物植物樣品田間采集及制備技術(shù)規(guī)范》（DB51/T1047-2010），包括樣品數(shù)量、采樣點(diǎn)布設(shè)、采集方法、樣品保存、運(yùn)輸和儲(chǔ)存等要求。

土壤及農(nóng)作物樣品中重金屬含量按照國家《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ-T166-2004）、《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（NY-T395-2000）和《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中多元素的測定》（GB 5009.268-2016）等方法進(jìn)行分析。

3.2 驗(yàn)收結(jié)果

項(xiàng)目驗(yàn)收為主要為作物和土壤中的目標(biāo)污染物，修復(fù)前后樣品中重金屬含量如表2所示，土壤穩(wěn)定化后有效態(tài)重金屬Pb、Cd和Zn含量分別降低了33.7%、17.6%和26.5%，均在10%以上；土壤中鎘、鉛和鋅含量均達(dá)到污染篩選值的要求，農(nóng)作物食用部分鎘、鉛含量滿足要求。根據(jù)采樣和實(shí)驗(yàn)室分析和現(xiàn)場復(fù)核的結(jié)果表明修復(fù)效果符合污染治理驗(yàn)收條件。

表 2 修復(fù)前后樣品重金屬含量

4 結(jié)語

本工程采用化學(xué)穩(wěn)定化、客土技術(shù)及污染阻隔等多種技術(shù)聯(lián)合修復(fù)重金屬污染農(nóng)田土壤，共修復(fù)污染農(nóng)田面積約133400m2。修復(fù)后農(nóng)田中，穩(wěn)定化處理土壤有效態(tài)重金屬Pb、Cd和Zn含量分別降低了33.7%、17.6%和26.5%，客土后土壤重金屬含量和農(nóng)作物可食部分污染物含量均達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，工程滿足施工管理、環(huán)境保護(hù)、安全文明施工的管理要求。

本工程涵蓋多種修復(fù)技術(shù)且修復(fù)效果良好，取得了良好的環(huán)境效益，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值，為同類別重金屬污染農(nóng)田綜合治理提供了借鑒和參考。