医用废弃物无害化处理项目原址污染场地土壤污染修复技术方案.doc

医用废弃物无害化处理项目原址污染场地土壤污染修复技术方案1.1土壤中污染物概况1.1.1污染物产生的来源土壤总石油是由于地下油库中油罐泄漏所致。土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。重金属污染的主要来源为冶炼行业、电镀行业及大型企业中的电镀工艺，污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。对搬迁工业企业生产场所、周围环境土壤重金属污染的来源可从企业的生产过程和排污过程两个角度来考虑，主要有以下个方面：生产原料和中间产品储存使用不当；生产过程中的环境污染物质的流失；大气污染物的排放随颗粒物沉降于地表；污水地下管道的泄露；工业固体废物的不合理堆存及排放。市医用废弃物土壤超标原因主要是医疗废弃物焚烧过程中形成的,医疗废弃垃圾在不完全燃烧的情况存在一定污染，燃烧后的飞灰也存在一定的危险性。1.1.2土壤重金属污染的特点土壤环境的多介质、多界面、多组分以及非均一性和复杂多变的特点，决定了土壤环境污染具有区别于大气环境和水环境污染的不同特点。（1） 隐蔽性和滞后性水的污染或污染的河流、湖泊，经常用肉眼可以轻易的识别出，水泥工厂冒出滚滚浓烟造成的环境大气达到一定水平，可通过感官发现，废物污染问题更直观。然而，土壤环境污染通常是通过土壤样品分析实验室和作物残留监控情况，甚至通过出来的健康状态的人类或动物食品、蔬菜和水果作物以及喂养从污染产生的后果往往需要相当长的时间。换句话说，土壤环境污染造成污染通常发生在很长一段时间。（2） 累积性和地域性污染物在大气、水体，一般更容易在土壤环境中，并经常随着气流和水流进行长距离迁移。土壤环境中的污染物，并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释，所以容易积累在土壤环境中，而且很容易达到很高的浓度，就使土壤环境污染具有很强的地域性特征。（3） 不可逆转性如大气和水体受到污染，切断污染源之后，通过稀释作用和自净作用也有可能使污染问题不断逆转，但是积累在污染土壤环境中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净作用来消除。重金属污染物对土壤环境的污染基本上是一个不可逆转的过程，主要表现在2个方面，一是进入土壤环境中，很难通过自然过程得以从土壤环境中消失或稀释；二是对生物体的危害和对土壤生态系统结构与功能的影响不容易恢复。（4） 治理难而周期长土壤环境污染事件，仅仅依靠消减污染源总是很难自动复位的，必须使用各种有效的治理成本来解决现实问题。然而，治理从现在的观点来看，仍然有问题的更高成本和更长的治理时间。因此，需要更大的投资去探索、研究一种更先进、有效、经济的修复被污染土壤的治理技术。1.1.3土壤重金属污染的危害土壤重金属对人体的危害主要通过人体直接接触、儿童摄取或风起扬尘被人体直接吸入。一般情况下，个体除误服重金属及其化合物外，很少在短期内接触大量的重金属污染物，因此很少有急性中毒。（1）铬(Chromium)，化学符号Cr，单质为钢灰色金属。元素名来自于希腊文，原意为“颜色”，因为铬的化合物都有颜色。1797年法国化学家沃克兰 (L.N.Vauquelin)在西伯利亚红铅矿（铬铅矿）中发现一种新矿物，次年用碳还原得到。铬在地壳中的含量为0.01%，居第17位。自然界不存在游离状态的铬，主要存在于铬铅矿中1。在元素周期表中属 B族，铬的原子序数24，原子量51.9961，体心立方晶体，常见化合价为+2、+3和+6。氧化数为6, 5, 4, 3, 2, 1, 1, 2, 42，是硬度最大的金属。1.1.4重金属在土壤中的形态 土壤中重金属形态的划分有两层含义，其一是土壤中化合物或矿物的类型，其二是操作定义上的重金属形态。土壤中重金属存在的形态不同，其活性、生物毒性及迁移特征不同，其生态效应和植物效应也不同。重金属能在一定的幅度内发生氧化还原反应，具有可变价态，因重金属的价态不同，其活性和毒性也不同；在不同的土壤环境条件下，包括土壤类型、土地利用方式、阳离子交换量、土壤pH、Eh值、土壤胶体的种类与含量等因素的差异，都可以引起土壤中重金属元素存在形态的转化，从而影响到重金属对植物的危害程度。1.2土壤污染修复技术分类对土壤污染的修复技术(或称污染场地的修复技术)进行分类，不仅有利于修复技术的识别与比较，而且有利于修复经验与修复技术的认知，也有利于在相似的污染场地上迅速开展修复活动。其分类方法有多种，通常情况按暴露情景、处置地点和处理原理进行分类。1.2.1按暴露情景分类可以按“污染源一暴露途径一受体”对修复技术分类。对污染源进行处理的技术：生物修复、植物修复、生物通风、自然降解、生物堆、化学氧化、土壤淋洗、电动分离、气提技术、热处理、挖掘等。对暴露途径进行阻断的方法：稳定固化、帽封、垂直水平阻控系统等。降低受体风险的制度控制方法：增加室内通风强度、引入清洁空气、减少室内外扬尘、减少人体与粉尘的接触、对裸土进行覆盖、减少人体与土壤的接触、改变土地或建筑物的使用类型、设立物障、减少污染食品的摄入、工作人员及其他受体转移等。1.2.2按处置地点分类可分为原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术又可分为原位处理技术和原位控制技术，常用的原位处理技术包括物理、化学、生物方法、稳定固化和淋洗等。异位修复技术可分为挖掘和异位处理处置技术。1.2.3按处理原理分类按处理原理分：化学法、物理法、生物法和综合法。表4-1 污染土壤的修复技术方法分类手段技术要点化学法化学林洗法水力压头推动淋洗剂注入被污染土壤中，再将已溶解和迁移的污染体抽出来，进行分离和污水处理。包括原位和异位。固定/稳定化加入固定/稳定剂，改变污染土壤中的理化性质，将污染物转为难溶、低毒物质。分为原位和异位。溶剂浸提利用溶剂将有害化学物质从土壤中提出来或去除，一般采用异位处置。原位化学氧化向土壤注入化学氧化剂，发生氧化反应，使污染物降解或转化为更稳定、迁移性更弱的无毒或低毒化合物。原位化学还原利用还原剂将土壤或地下水中的污染物还原为难溶态的物质，降低其迁移性和可利用性。土壤性能改良通过改良剂降低重金属、有机污染物的水溶性、迁移性和生物有效性，从而降低他们进入植物体、微生物体和水体的能力，减轻危害。物理法换土法把污染土壤提走，换入干净的土壤，并妥善处理换出的土壤，以防止二次污染。包括换土、去表土、客土、翻土等。物理分离利用土壤介质和污染物粒径、密度、磁性等物理性质差异，将颗粒物从胶体中分离出来，减少污染土壤的体积，去除颗粒污染物。固化加入一些固化剂（水泥、沥青等）与污染土壤混合，待混合物变硬变干，转化为结构完整且稳定的固态体，从而将污染物封装在其中。玻璃化土壤加热，污染物热解或蒸发去除，溶化后冷却后形成惰性玻璃体。电动插入电极、施加低压直流形成电场，污染物向电极区富集，进行回收处理。电热用蒸汽、无线电波、高频电压和红外辐射等对土壤加热，污染物解吸出来，收集后处理。蒸汽汽提清洁空气注入污染土壤，负压驱使空气解吸有机污染物，收集后处理，包括原位和异位。冰冻土壤无害冷冻剂溶液输入管道使水分冻结，形成地下冻土层以容纳土壤或地下水中重金属、有机污染物和放射性污染物，防止迁移扩散。高温处理焚烧法（高温9201200）和等离子体高温（15001600）回收金属和有机气体。生物法微生物通过土著微生物或外源微生物提供最佳营养条件，保持其代谢活动功能，分解污染物。植物利用植物对土壤中污染物吸收、富集、转移和降解来修复土壤。包括植物提取、植物稳定、植物挥发、植物降解等。1.2.4土壤中重金属污染修复技术表4-2 污染土壤重金属的修复方法方法适用范围优点缺点隔离包埋小范围、剧毒、难降解污染物操作简单、价格低廉临时性控制固化稳定广泛操作简单、价格低廉、固化剂易得固化剂的长期稳定性较差化学修复广泛降低重金属对植物的毒性易形成二次污染电动修复广泛操作方便耗时长，受土壤温度等条件限制淋洗技术异位修复污水净化后可循环使用价格昂贵、效率低下客土翻土广泛操作简单费用高、工程量大热冶分离污染严重土壤操作复杂费用高、工程量大植物修复广泛操作简单效率低微生物修复广泛操作简单、费用低特异性强1.2.5土壤修复技术评估4-3土壤修复评级技术参数表分类方法技术成熟性适合的目标污染物适合的土壤类型治理成本污染物去除率修复时间污染源植物修复中试规模af无关低成本752年以上生物通风规模应用bdDI低成本90112个月生物堆规模应用adCI低成本75112个月化学氧化规模应用af不详中等成本50112个月化学氧化还原规模应用af不详中等成本50112个月热处理规模应用af除了cAI中等成本90112个月土壤淋洗（原位)规模应用afFI中等成本5090112个月土壤淋洗（异位）规模应用bfFI中等成本到高成本9016个月电动中试规模ef不详高成本50-汽提技术规模应用abFI低成本75906个月2年挖掘规模应用afAI低成本9513个月暴露途径帽封规模应用cfAI低成本75906个月2年稳定/固化规模应用c,efAI中等成本90612个月垂直/水平阻控技术规模应用cfAI中等成本-2年以上受体改变土地利用方式规模应用afAI低成本-移走受体规模应用afAI低成本-1、 污染物类型：a-挥发性，b-半挥发性，c-重碳水化合物，d-杀虫剂，e-无机物，f-重金属；2、 土壤类型：A-细粘土，B-中粒粘土，C-淤滞粘土，D-粘滞肥土，E-瘀滞肥土，F-淤泥，G-砂质粘土，H-砂质肥土，I-砂土；