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污染场地土壤修复与管理方案分析

赵东
  
领域媒体号
2022年24期
江苏华东新能源勘探有限公司(江苏省有色金属华东地质勘查局八一三队) 江苏南京 210007

摘要:在开展场地污染土壤调查与评估工作时,要注重采取科学合理的方法,对污染物类型、污染因子、污染途径和危害程度等进行全面真实性调查,以便编制客观准确的土壤污染评估报告,从而对其健康风险、地下水污染风险等进行综合性评估诊断,为后续环境整治优化提供依据。

关键词:污染场地;土壤修复;管理方案

在改革开放后,我国各个城市的发展属于粗放式的经济发展模式,重点是促进我国各个工业企业的经济发展,进一步促进我国经济的发展。在此过程中,缺乏对周边环境和土壤的关注度,使得一些工业企业在发展中没有重视工业中的废渣、废水对生态环境和土壤的影响,使生态环境和土壤造成了污染。随着我国经济的飞速发展,我国的经济实力的不断增强,我国进一步将各个城市的发展重点转移到对环境的绿色友好发展中,加大对生态环境和土壤的重视力度。然而,在一些城市中,土壤已经遭到了非常严重的污染,在治理土壤时需要消耗较大的治理费用。此时,可以通过对污染场地土壤污染的调查分析进一步掌握土壤的具体污染情况,并准确地分析出土壤污染的风险等级,根据调查和评估的结果制定出相应的治理措施,为后期土壤防治奠定坚实的基础。

1污染场地环境调查中土壤监测点位布设的原则分析

为了更好地落实厦门某垃圾填埋场旧址的污染场地环境调查,在土壤及监测点的布设中,建议调查人员遵循以下原则。第一,可行性原则:是为了确保在土壤监测点位布设完成之后,能持续顺利推进后面的工作。这主要是指调查人员在布设监测点位时,需要充分考虑垃圾填埋场旧址场地的所在区域位置、场地内建筑物、场地周围的交通情况以及基础设施情况等,以确保土壤数据采集、土壤样品采集操作的可行性,同时,还要保证后续工作不会出现因监测点不科学而引起中断的情况。第二,可持续性原则:主要是指在布设场地内的土壤监测点位时,需要遵循可持续性原则,要兼顾土壤污染的监控需求、土壤污染的整理需求。在实际工作中,土壤环境的监测与治理需要较长周期,因此,监测点位的布设也要满足长期、可持续监测的需求;同时,还需要控制隐藏风险,避免外部气候、环境等对土壤监测造成不良影响。第三,全面性原则:主要是指在布设场地环境内的土壤监测点位时,要考虑场地实际情况,以及场地区域内的不同地块、不同土壤类型、不同地质结构、不同污染情况之间的差异,要有计划地布设土壤监测点位,确保布设的全面性。需要注意的是,在布设土壤监测点位时,应提前了解场地内的区域划分情况,以及不同区域土壤的污染情况、土壤类型等,以便于统筹规划土壤监测点位。第四,经济性原则:主要是指土壤监测点位的布设会涉及较多因素,所以,需要综合考虑消耗的人力、物力与财力,并且,还要根据本项目的投资额度控制监测点位的布设情况,避免出现浪费的情况。

2场地污染土壤调查

2.1对原搬迁企业生产要素进行调查

对原搬迁企业的生产要素进行全面性调查:可以对污染场地的调查工作指明方向,了解其原材料、产品、生产工艺等,同时也要对工厂整体布局图纸资料进行收集和分析,以便明确其生产车间、原材料存储的具体位置,从而针对性的进行现场调查工作,提高工作效率。可以对原企业的生产产品、工艺等进行分析,以便对明确其具体的污染类型,并对其进行精细化分类,开展针对性研究,掌握污染物的类型、特点、性质等。要把原工厂生产事故作为调查关键点,可以对周边居民进行走访了解情况,采访原工厂工作人员掌握详细情况,以及咨询环保监管部门核实相关情况,对事故起因、后果、处理方案等进行明了,并明确具体的事故位置,从而对事故的环境影响展开针对性调查分析。要结合原工厂的平面分布图,对严重污染场地实施重点调查,掌握相关数据资料,并将其与生产中产生的污染物类型进行对比分析,如果差异较大,需要对原工厂搬迁原因进行调查。

2.2大气沉降造成的土壤污染

地球的大气环境随着时间的发展已经形成一个稳定性极强的大气环境体系,其中各种物质包括了硫、氮以及其他重金属物质的含量维持在稳定数值中。但是随着我国工业化水平的不断提升,一些化石燃料的大量燃烧,排放出大量的酸性气体和其他重金属,进一步破坏了大气环境体系的稳定性以及各种物质含量的平衡。在对当前污染气体排放的调查中可以发现,所排放的汞、锌、铅等重金属的含量已经远远超过了自然界所排放重金属含量的数倍。更关键的是,人们日常活动所排放出的二氧化硫,氮氧化气体的含量已经超过了自然界所排放气体的6倍和1.5倍。而这些污染气体的排放量远远破坏了大气环境体系的平衡,进而使得大气中的一些有毒物质沉降到土壤环境中,造成土壤污染。

2.3对场地污染物类型展开调查

在开展初步调查时,工作人员要选择合适的取样地点,侧重在那些污染严重的厂房、废弃原材料堆积处。在对土壤进行取样时,要注意取样深度进行合理掌控,一般要深入到浅层地下水以下,才能对土壤污染的具体深度进行真实性调查,并对其他区域的污染深度分析提供参考数据。在对污染样本进行分析时,要对污染物进行分类研究,如有机类、无机类以及特征污染物等。

2.4系统网格布点法

本次调查以“重金属含量”为厦门某垃圾填埋场旧址土壤的监测因子。同时,根据场地面积、场地区域功能进行划分。在点位布设环节,综合考虑了不同区块之间的相似与不同,采用系统网格点布设方法,划分16个网格,形成A~P区块,并提取区块表层深度0.2m处的土壤样品进行检测分析,获取全面检测结果。

根据初步调查结果以及筛查综合数据发现,G网格、M网格镉检测结果超过《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)一级(自然背景)限值0.2mg/kg;且G网格、M网格、O网格三个网格点位的重金属含量较其他网格要高,因此,调查人员初步判定这三个网格属于污染较重点位,随即拟定针对重点网格采用纵向深度详细调查。

3污染场地土壤修复与管理措施

3.1物理修复技术

3.1.1客土法和换土法

一般而言,简易物理修复技术主要采用深耕翻土的方法对重金属污染土壤进行处理和修复,主要应用于污染较少的土壤;在重金属污染严重的情况下,采用客土法和土壤交换法。由于重金属污染控制相关技术的发展,国外土壤法和土壤置换法具有明显优势,即工艺方法成熟,土壤修复全面,但投资大,工程量大,容易对土壤肥力产生一定影响。

3.1.2分离和修复方法

目前,土壤中重金属的分离和回收技术非常丰富,主要包括水力分离、颗粒筛选处理、脱水分离处理等,这些技术主要用于从沉积物、废渣和土壤中有效分离重金属。虽然该技术具有良好的处理效果,但主要用于处理范围小、重金属污染严重的土壤,并能最大程度地恢复土壤的正常功能。

3.1.3热修复方法

土壤处理技术主要利用辐射和热传导原理。目前,高温原位加热修复技术、低温原位加热修复和原位电磁波加热技术主要用于修复“汞”污染土壤。

3.1.4隔离方法

在重金属污染土壤修复过程中,分割和隔离是隔离方法的核心原则,但必须科学合理地选择具有防渗性能的隔离材料。一般来说,隔离法的适用范围比较严格,主要适用于重金属污染严重或土壤处理困难的情况,主要是因为这种污染容易与地下水结合,扩大重金属污染面积。因此,有必要采用防渗隔离材料划分污染区域,将重金属污染控制在预期范围内,以避免土壤污染造成的地下水污染。

总体而言,物理分离和修复技术的机械设备相对简单,但土壤修复的可行性将受到各种外部因素的影响。因此,在利用该技术进行重金属污染土壤的修复时,应尽可能应用于污染浓度高的区域,最好存在于具有不同物理特性的介质中,以实现对土壤重金属污染的有效治理,但要注意粉尘的控制。

3.2植物富集修复

在对污染土壤进行植物富集修复时,要结合实际情况选择合适的超富集植物类型,才能有效提升整体修复效果。当前超富集植物种类越来越多,高达400多种,而且针对镍的超富集植物种类比较多。其中圆叶南芥针对镉元素、天蓝遏蓝菜针对锌元素、商陆针对锰元素等。利用该方式对污染土壤进行修复,整体费用不高,而且较为环保化,不会产生太多的污染物,没有二次污染,还可以对清理出来的重金属进行回收利用,经济性和生态性较好。利用超富集植物对受到污染的土壤进行修复时,其积累植物组织中的重金属物质,往往是以可溶性状态呈现,时间越是久远,这些积累的重金属灰逐渐向地上转移,当到达木质部位时,可以与其内部的汁液发生反应,即重金属离子与有机酸、氨基酸等进行结合形成复合物。然后可以综合利用物理、化学、微生物等方式,实现对污染土壤的高质量修复。

3.3化学修复技术

3.3.1化学固化方法

在被重金属污染的土壤中,重金属是可移动的,主要由这些物质在土壤中的存在形式决定,土壤的物理化学性质直接影响重金属的存在形式,如有机质含量、eh值、pH值等。化学固化法是根据土壤的物理化学性质,通过调整相关参数信息,最大限度地控制土壤中重金属的迁移率。具体工艺流程是通过使用固化剂调整土壤的物理和化学性质,然后通过吸附技术或沉淀法降低或控制重金属的迁移率。该方法的优点是,通过固定土壤中的重金属,一方面可以有效地保证土壤肥力,为植被重建奠定良好的基础;另一方面,它还减少了重金属污染对深层土壤和地下水的影响。

3.3.2电动修复方法

该方法是选择低直流电流,将其电极插入重金属污染土壤中,依靠电场的工作原理将重金属离子吸引到电极上,从而实现土壤重金属污染的集中处理,有效恢复土壤结构。该工艺的特点是,由于电场的作用,重金属在电渗和电迁移的作用下迁移富集到电极上。但是,在应用该方法时,应注意相关人员应科学控制污染物的流向,以避免二次污染。

3.4微生物修复技术

微生物修复技术主要是利用土壤内的微生物吸收土壤中的污染物,再采用降解的方式将复杂的污染物转化成小分子有机物,从而达到土壤修复的目的。但在使用该技术时会受到很多因素的影响,包括温度、氧气等。由于土壤内会存在多种微生物,而每种微生物都会有一定的耐受范围,如果土壤内微生物种类较多,耐受范围会相应扩大,但如果土壤的环境超过微生物的耐受范围,微生物就会停止修复工作,从而影响土壤修复的质量。因此,在修复过程中,相关技术人员要控制周围的温度以及土壤内氧气的含量,以此保障土壤修复的质量。

3.5加强土壤环境的监督和治理

在实际修复过程中,为实现重金属污染土壤的有效治理和修复,相关单位和技术人员应加强对土壤周围环境的监督和治理,全面实施有效的防治协调,逐步减少该地区的重金属污染源。特别是,地方环保部门应根据全面准确的调查结果,加强对土壤污染治理的监督,并采取有针对性的污染治理措施。同时,也要实时掌握土壤修复过程中各种数据的变化,不断调整防治措施,确保重金属污染土壤修复的效率和效果。

3.6利用信息技术加强土壤监测

在开展重金属污染土壤的相关修复工作时,有必要借助当前的科技水平,即应用先进的信息技术和智能自动化技术,加强土壤监测工作。在实际工作中,要依靠全面实施数据共享和健全的环境保护机制,实现土壤环境的有效保护。具体而言,由于污染土壤的修复涉及物理化学性质、有机质、水分、肥力等诸多参数,因此应根据实际污染情况进行有效处理,同时应确保良好的土壤肥力。因此,相关单位和技术人员在开展实际修复工作时,应充分发挥信息技术的作用,加强土壤监测,建立健全环境保护机制,科学协调土壤环境监测工作,明确各部门的职责和任务。同时,还需要监测和控制地下水中的重金属污染,并实时提供相关监测数据交换。特别是物联网技术和大数据技术的应用,可以实时、动态地掌握土壤修复的进展和现状,通过信息平台的支持加强跨部门合作,减少潜在污染,从多方面保证土壤修复的质量和效益。

结论

综上所述,土壤资源是人类赖以生存的基础,但随着社会经济的快速发展,在提升人们生活质量的同时,对土壤环境造成了严重的污染与破坏。因此,需要加大对污染土壤的生态修复力度,秉持安全性、生态性、整体性、适宜性等原则基础上,对污染土壤生态修复技术应用途径进行全面性分析探究,从而对土壤生态系统的活性、自净能力、生态服务能力等进行有效性恢复,并对生态因子进行合理性调控,全面推动污染土壤生态修复效果的提升。

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