重金属污染土壤修复思路探讨

轻工业环境保护研究所工业场地污染与修复重点实验室

宋 云 研究员2012-11-02

轻工环保所在重金属修复领域所做的研究

1 、污染土壤稳定固化及生物堆处理技术规范

2 、重金属污染场地土壤修复技术评价与应用

3 、矿山重金属修复与植被恢复

4 、重金属污染土壤的稳定化与装备研究

5 、重金属污染河道底泥无害化工程示范

6 、重金属土壤污染修复评估技术研究

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提纲

• 重金属土壤污染与修复存在的问题• 污染场地调查和修复目标• 修复技术和修复原则 • 技术选择• 高级修复技术发展• 重金属污染土壤修复工程• 重金属土壤污染修复环境管理

正常土壤重金属含量和阳离子交换容量

土壤重金属正常含量： Cr: 5-3000mg/Kg Cd: 0.01-7mg/Kg Hg: 0.01-4.15mg/Kg Zn: <10-300mg/Kg As: 0.10-5mg/Kg Pb: 2-200mg/Kg Cu: 2-100mg/Kg

土壤阳离子交换容量： 沙质壤土： 2-18

meq/100 g 壤土： 8-22 meq/100

g 粉质壤土： 9-27

meq/100 g 高岭土： 3-15

meq/100 g 蒙脱石： 80-150

meq/100 g

重金属污染治理修复存在主要问题

1. 污染程度、范围和修复目

目标不明确

2. 修复技术和方案脱离污染

实际

3. 污染暴露途径判断

不准确

4. 修复验收和修复完成后的

环境监管

污染概况调查

结果分析评价

污染风险评估

治理目标范围

健康风险评价 危害识别 暴露评估 毒性评估 风险表征 环境风险评估 建立各类环境模型 分析周边环境影响

污染初步识别 特征污染物确定 伴生污染分析 污染状况确定（现场采

样） 监测指标 布点原则 采样频次 实验室分析

土壤重金属污染程度 污染分布范围 污染物迁移及归宿 场地污染概念模型

污染状况调查

污染治理（修复）目标 污染治理（修复）范围

重度污染区 中度污染区 轻度污染区

污染治理（修复）规模

重金属污染调查现场关注重点

现状调查代表性（调查方案设计）

特征污染物识别，伴生重金

属种类

污染状况与环境风险的关系判断

重金属污染区域背

景调查

NO.1NO.1 NO.2NO.2

NO.4NO.4 NO.3NO.3

冶炼矿渣和大气污染土壤调查 铅锌冶炼矿渣堆成分和存量调查

周边环境影响调查 周边农田土壤污染状况调查

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使用 FP-XRF，可在现场直接对土壤进行定性测试，或在实验室对样品进行风干、筛分和研磨均质后进行半定量和定量分析（校准后）；

FP-XRF 一般可以分析26 个元素，但不用于锂、铍、镁、钠、铝、磷、硅的测试； 现场快速筛选调查

修复技术

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重金属污染土壤修复技术费用比较

费用（美元 / 吨）

修复原则

• 污染扩散控制的原则•污染场地风险管控和用地发展规划结合的原则•技术可行和方案可实施的原则•修复成本和修复风险控制的原则

Sub title

土壤修复技术筛选程序

填埋、固化稳定化技术在我国应用面临的问题

没有根据环境影响途径、污染物性质和化学形态、及所处环境条件进行设计

没有充分采取以废治废，资源再生的原则，把固化稳定化作为“产品”再利用

药剂效果评估技术不成熟

大面积浅层污染土壤应尽量保持土壤功能

恢复植被物种选择

可行的修复目标可用的修复技术

开展实验室研究、现场中试及场地应用确定最终修复方

案可行性

重金属污重金属污染治理修染治理修

复复

土壤功能土壤功能保持保持

重污染区域进行污染阻隔—绿色修复封盖处理

•单层土壤封盖技术 •双层土壤封盖技术•沥青和混凝土封盖技术•危险废物填埋场封盖技术

结合当地土壤特性选择绿色修复材料

土壤污染程度

地形和周边环境

以废治废

植被恢复

土壤密度、土壤孔隙度、土壤团粒结构、土壤质地、 pH 、有机质含量、氧化还原性 、氮磷

污泥、赤泥、粉煤灰、石灰、石灰石、零价铁、铁铝化合物、磷酸盐、畜禽养殖废弃物、农林生产废弃物

生物质、石灰石、粉煤灰混合作为土壤改良剂

固化稳定化的土壤应重视再利用

减量化资源化无害化

电动修复

化学浸出或热解析

干湿粒径分级

技术发展—重金属污染高级修复趋势

摩擦洗和浮选

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污染土壤异位处理分级清洗流程图

重金属污染土壤修复工程

环境管理计划和监理

实施方案

修复技术选择和方案设计

修复目标和范围

修复后监测和验收

重金属污染土壤修复实施过程中环境管理计划

项目实施过程环境影响分析

环境保护措施

环境监测计划

环境管理计划

环境监理计划

二次污染风险评估及风险控制措施

影响因素防治措施实施主体监督机构

项目周边环境和修复过程中的污染物排放进行监测

对施工过程中对环境产生影响的施工环节进行监督协调

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