尾矿库流域生态环境综合治理与修复技术比选及方案选定.doc

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1、尾矿库流域生态环境综合治理与修复技术比选及方案选定1.1 污染防控的思路土壤污染防治行动计划将“预防为主，保护优先，风险管控”正式确立 为土壤污染防治工作必须遵循的总原则，本项目中污染防治工作优先考虑风险管 控的思路，通过工程与制度措施的实施，降低或消除项目区域内因受到污染产生 的相关人体健康、农产品质量、生态环境安全等潜在危害，有效保障农产品和人 居环境安全。1.2 修复技术选择的原则按照环境保护技术文件污染场地修复技术应用指南（征求意见稿）环办 函2014564 号的要求，土壤和地下水修复技术的筛选需要考虑多种因素，鉴于 污染场地的情况不尽相同，因此只对各项技术进行定性评价，为相关人员在具

2、体 操作上提供参考。在修复技术的选择上需要确保污染场地的修复效果满足土地利 用方式的要求，在技术可行、时间充足、经济允许等条件下，选择可以降低污染 物毒性、迁移性和含量的较为成熟的修复技术，避免二次污染，全面保护人体健 康与环境。具体选择原则如下:(1)场地修复技术的目标是保障人的健康，使得场地土壤和地下水中污染物 的环境风险降低到可以接受的水平。(2)将具有不同类型污染物和不同风险值的土壤和地下水区别对待，分别处 置。(3)在技术上，场地修复技术选择可以达到目标的最简化的途径或方法，而 不单纯追求技术的先进性。(4)在经济上，场地修复技术兼固考虑目前在修复费用方面的实际承受能力 和今后的经济

3、发展，使得不仅在目前，而且从较长远来看，修复技术方案都是合 适的。(5)在可行性上，修复技术的选择从我国目前的现状水平出发，充分考虑我 国现有场地修复队伍的能力以及现有固体废弃物和污染水处置设施的可操作性。(6)修复技术应被大多数公众接受，在修复过程中产生的噪音，造成的不便 以及对景观的影响在公众的可接受范围内。1.3 重金属污染治理修复技术概述矿区土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。场地重金属可 以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能直接毒害植 物或通过食物链途径危害人体健康。目前，世界各国对矿区重金属污染修复技术 进行广泛的研究，具体有如下几种修复措施：

4、1.3.1填埋法1.3.1.1 技术原理填埋法是将污染土壤进行掩埋覆盖，采用防渗、封顶等配套设施防止污染物 扩散的处理方法。填埋法不能降低土壤中污染物本身的毒性和体积，但可以降低 污染物在地表的暴露及其迁移性。1.3.1.2 技术特点填埋法是修复技术中最常用的技术之一。在填埋的污染土壤的上方需布设阻 隔层和排水层。阻隔层应是低渗透性的粘土层或者土工合成粘土层，排水层的设 置可以避免地表降水入渗造成污染物的进一步扩散。通常干旱气候条件要求填埋 系统简单一些，湿润气候条件可以设计比较复杂的填埋系统。填埋法的费用通常 小于其它技术。1.3.1.3 适用范围在填埋场合适的情况下，可以用来临时存放或者最

5、终处置各类污染土壤。该 技术通常适用于地下水位之上的污染土壤。由于填埋的顶盖只能阻挡垂向水流入 渗，因此需要建设垂向阻隔墙以避免水平流动导致的污染扩散。填埋场需要定期 进行检查和维护，确保顶盖不被破坏。1.3.2异位淋洗技术1.3.2.1 技术原理土壤异位洗涤技术由一系列物理操作单元和化学过程组成。首先，将污染土 壤挖掘出来，进行物理筛分，分成不同的颗粒级别；然后分别用水或溶于水的化 学试剂来清洗，去除污染物；再处理含有污染物的废水或废液；最后将洁净的土 壤回填或运到其他地点。异位二次淋洗工艺流程见图 4-1。上清回用液回用水处理系统1.3.2.2 技术适用性污泥安全处置土壤堆存泥水分离药剂筛

6、下物一次淋洗装置二次 淋 洗 装 置土壤挖掘筛分筛上物稳定化装置泥水分离输送上清 液图 4-1 异位二次淋洗工艺流程土壤异位洗涤技术适用于偏砂性污染土壤修复，粘土比重大的土壤一般不采 用异位淋洗工艺，如需选择异位淋洗工艺需进行工艺、设备的改进。异位淋洗工 艺能够处理的浓度范围广，能去除水溶态、酸溶态的污染物，对于轻度污染土壤 一般不采用异位淋洗工艺。1.3.2.3 技术要求在选择异位淋洗工艺路线时应确保不引入可能造成新的环境污染的物质。异 位淋洗装置应配备自动控制系统和在线监测系统，以控制进料量、转速、固液比 等运行参数；并显示运行工况，包括搅拌桨速度、搅拌时间、固液比、不同时间 段淋洗液浓度

7、及流向分配比等。应根据不同土壤特性、不同污染程度土壤来确定 合适的工艺条件，包括粒径、固液比、pH 值，同时应保证充分的反应时间。水 处理系统应具有一定的储存和缓冲能力，要能适应不同浓度梯度淋洗液的处理； 絮凝剂的选择在考虑成本外还应着重考虑污泥的减量化问题。异位淋洗过程中作业场所的粉尘浓度应满足 GBZ 2 的要求。异位淋洗产生 的废水应尽量返回工艺路程进行循环使用，如需外排时，应进行处理，满足 GB 8978 的要求后排放。异位淋洗后的污染土壤，必须满足其后续处理处置的相应要求。如不满足则 重新进行处理，满足标准后方可进行综合利用和最终处置。1.3.3原位淋洗技术1.3.3.1 技术原理淋

8、洗剂地表水处理 系统非饱和区地下水位线污染羽饱和区抽提井土壤原位淋洗技术是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶 剂，通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染的土层中，继而把含有污染物 的液体从地下水中分离出来的技术，作用原理见图 4-2。图 4-2 原位淋洗技术示意表1.3.3.2 技术适用性原位淋洗技术适用于多孔性、易渗透、水力传导系数大（一般不小于 10-5cm/s） 的土壤，尤其是沙地或沙砾土壤、冲积土和海滨土。对于渗透系数较小的红壤， 因为污染物与土壤之间吸附能力较强，所需修复时间较长。同时，土壤 pH、有 机质含量、阳离子交换容量也会影响淋洗效果。原淋洗工艺能够处理的浓度范

9、围 有限，一般不适用于重度污染土壤的修复，能去除土壤中水溶态、酸溶态的污染 物。1.3.3.3 技术要求原位淋洗修复技术应配备地下水自动控制系统和在线监测系统，以控制污染 物在地下水中的迁移、扩散，并显示运行工况，包括水力传导系数、地下水中污 染物浓度、地下水位变化等。应根据实际工程应用中监测的数据，确定合适的工 艺条件，在确保土壤修复达标的同时，避免地下水的污染，修复后地下水水质应 满足 GB 3838 的要求。污染土壤原位淋洗修复技术一般与地下水异位抽出-处理-回灌技术或地下 水原位 PRB 技术组合使用，其核心是如何通过控制地下水的流场达到控制污染物扩散的目的。因此，使用该技术前需要对场

10、地的工程地质、水文流场等特性进 行详细和全面的研究。1.3.4异位固化/稳定化技术1.3.1.1 技术原理固化剂/稳定化药剂达标后堆存水土壤异位固化剂/稳定化装置养护异位固化/稳定化技术通过将污染土壤挖出后与硫化物、亚铁盐等还原剂及 粉煤灰、水泥、石膏等固化/稳定化药剂混合，通过化学还原和重金属络合等作 用将重金属固定在混合体内，降低重金属的释放，达到污染土壤的无害化处理， 异位固化/稳定化工艺流程图见图 4-3。图 4-3 重金属污染土壤异位固化/稳定化工艺流程表1.3.1.2 技术适用性异位固化/稳定化技术一般适用于污染浓度高的重金属污染土壤修复，对土 质类型适应性强。固化/稳定化工艺主要

11、作用于土壤中水溶态、酸溶态及可还原 态污染物，固化/稳定化前后污染物含量基本不变。固化/稳定化技术工艺虽简单， 但该技术主要存在土壤中重金属难释放，增容比大和固化/稳定化后的混合体需 要进行安全处置、后期需要长期监测和跟踪等缺点。1.3.1.3 技术要求在选择异位固化/稳定化工艺路线时应确保不引入可能造成新的环境污染 的物质。异位固化/稳定化装置应配备自动控制系统和在线监测系统，以控制进 料量、转速、含水率等运行参数；并显示运行工况，包括搅拌桨速度、搅拌时间、 含水率、pH、养护时间等。应根据不同土壤特性、不同污染程度土壤来确定合 适的工艺条件，包括粒径、固液比、pH 值、搅拌方式，同时应保证

12、充分的反应 时间。异位固化/稳定化技术修复后的土壤在满足土壤修复目标的同时，还需满 足最终处理处置的相应浸出浓度要求。1.3.5原位固化/稳定化技术1.3.5.1 技术原理水固化剂/稳定化药剂搅拌或注入原位固化/稳定化技术通过机械搅拌或注入的方式将硫化物、亚铁盐等还原 剂及粉煤灰、水泥、石膏等固化/稳定化药剂与污染土壤混合，通过化学还原和 重金属络合等作用将重金属固定在混合体内，降低重金属的释放，达到污染土壤 的无害化处理，原位固化/稳定化工艺流程图见图 4-4。达标后封存铬渣污染土壤搅拌养护图 4-4 重金属污染土壤原位固化/稳定化工艺流程表1.3.5.2 技术适用性原位固化/稳定化技术一般

13、适用于中度或轻度污染的重金属污染土壤修复， 对土质类型适应性强。原位固化/稳定化工艺主要作用于土壤中水溶态、酸溶态 及可还原态污染物，固化/稳定化前后污染物含量基本不变。原位固化/稳定化技 术与异位固化/稳定化技术工艺原理类似，该技术最大的优势在于无需土壤开挖。1.3.5.3 技术要求在选择原位固化/稳定化工艺路线时应确保不引入可能造成新的环境污染的 物质。原位固化/稳定化装置应配备自动控制系统和在线监测系统，以控制进料 量、转速、含水率等运行参数；并显示运行工况，包括搅拌桨速度、搅拌时间、 含水率、pH、养护时间等。应根据不同土壤特性、不同污染程度土壤来确定合 适的工艺条件，包括含水率、pH

14、 值、搅拌方式，同时应保证充分的反应时间。 原位固化/稳定化技术修复后的土壤在满足土壤修复目标的同时，还需满足最终 处理处置的相应浸出浓度要求。同时，由于原位修复技术与地下水密切相关，需 配备地下水监测系统，长期监测地下水水质。1.3.6异位微生物还原技术1.3.6.1 技术原理营养液水菌种铬渣污染土壤反应搅拌或注入污染土壤异位微生物还原技术是通过添加菌种或营养液促进微生物的新陈 代谢、生长繁殖将有害物质变成无害物。异位微生物还原技术工艺流程见图 4-5。达标后封存1.3.6.2 技术适用性图 4-5 异位微生物还原技术工艺流程表异位微生物还原技术不适合高浓度重金属污染土壤修复。异位微生物还原

15、技 术工艺简单，前期基础设施建设成本较低，但该技术的应用具有一定的局限性。 需根据实地场地重金属浓度及形态分布特性，制定合适的组合修复技术。1.3.6.3 技术要求在选择异位微生物还原工艺路线时应确保不引入可能造成新的环境污染的 物质。异位微生物还原技术应配备自动控制系统和在线监测系统，以控制营养液 添加量、pH、温度、含水率等运行参数；并显示运行工况，包括搅拌速度或频 次、搅拌时间、含水率、pH、温度、氧化还原电位等。应根据不同土壤特性、 不同污染程度土壤来确定合适的工艺条件，包括温度、含水率、pH、营养液投 加类型、搅拌方式等，同时应保证充分的反应时间。此外，该技术修复污染土壤 后，还需长

16、期监测和跟踪，确保修复后土壤的长期稳定性。异位微生物还原技术 修复后的土壤在满足土壤修复目标的同时，还需满足最终处理处置的相应浸出浓 度要求。1.3.7原位微生物还原技术1.3.7.1 技术原理原位微生物还原技术通过机械搅拌或注入的方式将菌种或营养液等与污染 土壤混合，通过微生物的新陈代谢、生长繁殖将有害物质变成无害物。1.3.7.2 技术适用性原位微生物还原技术一般适用于中度或轻度污染的重金属污染土壤修复，原 位微生物还原技术与异位微生物还原技术工艺原理类似，该技术最大的优势在于 无需土壤开挖。1.3.7.3 技术要求在选择原位微生物还原工艺路线时应确保不引入可能造成新的环境污染的 物质。原

17、位微生物还原系统应配备自动控制系统和在线监测系统，以控制营养液 添加量、pH、温度、含水率等运行参数；并显示运行工况，包括搅拌速度或频 次、搅拌时间、含水率、pH、温度、氧化还原电位等。应根据不同土壤特性、 不同污染程度土壤来确定合适的工艺条件，包括温度、含水率、pH、营养液投 加类型、搅拌方式等，同时应保证充分的反应时间。原位微生物还原技术修复后的土壤在满足土壤修复目标的同时，还需满足 最终处理处置的相应浸出浓度要求。同时，由于微生物修复需要一定含水率，实 地原位修复中有淋溶液下渗，需配备地下水监测及控制系统，长期监测地下水水 质，控制淋溶液在地下水中的扩散。1.3.8原位电动修复技术1.3

18、.8.1 技术原理电动修复是近年来逐渐兴起的具有应用潜力的原位土壤修复技术。其修复原 理是：通过在污染土壤两侧施加直流电压形成电场梯度，土壤中的污染物质在电 场产生的各种电动力学过程，如电迁移、电渗析和电泳等作用下被带到电极两端 从而清洁污染土壤，电动修复示意见下图 4-6。1.3.8.2 技术适用性图 4-6 原位电动修复技术示意一般来说，粘土更适合使用电动修复技术进行修复，重金属含量很高的土 壤不适合电动修复技术的应用。电动修复技术可适合中、低浓度污染土壤的修复。 目前该技术在国内外仍然不是很成熟，基本处于实验室小试阶段。电动修复的主 要影响因素主要有四方面：（1）极化作用：浓差极化、电阻

19、极化、活化极化；（2） 电流密度：电流密度是指单位面积污染土壤所通过的电流的强度。污染物的迁移 速度随着电流强度的增加而增加，但是随着电流强度的增大能耗也随之增大。针 对不同的土壤污染物，则需据土壤污染物特性和处理时间等因素来综合进行电流 密度的选择和调节；（3）聚焦现象：聚焦现象是指电动修复过程中由于污染物因 化学反应生成沉淀或其它因素使目标离子无法移动或移动十分缓慢，导致其聚集 在某一区域内而难以去除的现象。聚焦现象会极大地增加电动修复所需额时间， 增加电能的消耗，降低污染物的去除率；（4）土壤本身性质及其它因素，如土壤 类型、有机质含量、污染浓度和性质、电极材料、电极的布设方式、迁移槽的

20、形 状、电能供应方式等。这四方面的原因是阻碍其推广应用的关键。1.3.9原位植物修复技术植物修复技术是指利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发、转化和降 解的作用机制来清除环境中污染物质。由于修复植物需要适宜的环境条件，对污染物质的耐性也是有限的，超过其 耐受程度的污染土壤不适于采用植物修复技术；同时，修复的深度有限，一般仅 限于表层土壤的修复；且生长周期一般较长，难以满足快速修复污染土壤的需求等特点使得其在工业污染场地方面受到极大的限制。1.4 重金属污染防控技术1.1.1工程阻隔技术阻隔技术是采用物理墙技术将污染土壤的范围与周围的未污染土壤分隔开 来，防止污染物的扩散的一种技术。该技术适

21、合于低毒和低迁移性的污染物的治 理。这种方法的优点是简单、快速，能治理大块的污染土地。但这只是一种暂时 的措施，而不是根本意义上的“修复”技术。要最终消除污染，需要采取其他的 处置方法。1.1.2生态隔离修复技术生态隔离技术是在受污染物质（如土壤、填埋垃圾或尾矿）上铺设覆盖层， 防止降雨或其他地表水流入污染物质，其主要形式为蒸散覆盖（即： Evapotranspiration (ET) Cover 或“蒸发蒸腾覆盖”）。蒸散覆盖基于水分储存释 放原理，在降雨时通过上部细颗粒土存储进入覆盖层的水分，在非降雨时段通过 覆盖层表面植物的蒸腾作用与土体蒸发作用释放存储的水分，以恢复覆盖层的储 水能力，

22、防止水分下渗进入污染土壤隔离层形成渗滤液。蒸散覆盖是基于非饱和土的持水性，能够在旱雨季交替过程中实现存储释 放水量平衡循环过程。主要类型包括以下两大类：1)单一土层型：通常由一层适合植物生长的较厚的细粒土组成，如粉土、 粉质黏土，此层土具有持水能力，通过毛细作用可存储大量水分，并在上方种植 根系长且适宜当地生长的植被，如草本、灌木或小乔木；2)毛细阻滞型：在污染物与细粒土层间增加一层粗粒土，如砂砾或碎石， 利用粗细土料间非饱和渗透系数的差异减少水向粗粒土层的入渗，粗粒土层和细 粒土层的组合增加了覆盖层的蓄水能力。粗粒土层和细粒土层的土壤类型取决于 土壤本身储水和促进植被生长的能力，同时其厚度取

23、决于污染物所在区域的降雨 量。蒸散覆盖层需要长期维护，定期监测土壤层及植被生长状况，确保土壤和植 被没有受到天气和动物活动的影响，可以继续阻隔污染物。目前该技术正越 来越多的应用在废弃物处置场地，根据美国环保署（USEPA）统计，在美国已有超过 200 个项目场地成功使用该技术。 生态隔离技术的优点在于：1）经济快速的方式阻隔污染物，结构简单，对土料要求低，可就地取土，造价低；2）对于低污染土壤或污染物，可避免大面 积开挖；3）隔离效果与传统覆盖层相同，甚至更好，而其植被种植可美化场地； 4）不会因为季节变化而反复损坏，服务年限长，容易维护。但是，该项技术也 存在一定的局限性：受场地条件影响，

24、如场地地理位置、气候特征及当地土壤特 性等。因此，对于不同场地，还需要进行进一步的优化设计。1.5 污染场地地下水修复技术简介1.5.1 异位抽出-处理-回灌技术1.5.1.1 技术原理抽提处理回灌技术简称抽出处理技术，通过抽取污染带地下水，在地面 进行处理，处理达标后回灌到上游和下游的地下水污染修复方法（见图 4-7）。通 过不断地抽取污染地下水，使污染羽的范围和污染程度逐渐减小，并使含水层介 质中的污染物通过向水中转化而得到清除。地表水处 理系统处理后地下水回灌污染地下水抽出抽提井非饱和区地下水位线污染羽饱和区回灌井1.5.1.2 技术适用性图 4-7 地下水抽提-处理-回灌技术示意自 2

25、0 世纪 80 年代开展地下水污染修复至今，地下水污染治理仍以该技术为 主，该技术适合处理地下水埋设深，污染严重的地下水。抽出处理技术非常适合 地下水污染面积小的场地，当地下水污染面积很大时，抽出处理技术的应用需要系统评估。该技术的难点是需要通过对地下水流场的控制来达到防止污染扩散的 目的。此外，该技术在实际应用中，存在两方面主要问题：饱和含水层与重金属 离子存在吸附/解吸反应，致使重金属离子通过含水层比水通过含水层要慢（存 在滞后性），因此实际修复抽水水量要比治理开始时受污染水体的体积多；含水 层中存在粉质或粘质透镜体，由于渗透系数较低，不能与高渗透区的砂砾含水层 同步修复，会进一步增大抽出

26、处理的水量及时间。从而导致抽出处理技术存在成 本高、周期长、易造成地下水二次污染等关键问题。1.5.1.3 技术要求在选择异位抽出处理工艺路线时应确保不造成新的环境污染。异位抽出处理 系统应配备自动控制系统和在线监测系统，以控制抽出系统、水处理系统、回灌 系统；并显示运行工况，包括抽水量、药剂投加量、pH、回灌速度等。抽出处 理后对污染地下水的处理有很多方法，如：吸附、过滤、离子交换、微生物降解、 化学沉淀等。水处理系统在满足出水水质达标的同时，还应着重考虑污泥的减量 化问题。1.5.2 原位 PRB 技术1.5.2.1 技术原理可渗透反应屏障(Permeable Reactive Barri

27、er，PRB)也称可渗透反应墙技术， 包括在污染源的下游开挖沟槽，然后填充反应介质，当被污染的地下水靠自然水 力传输通过预先设计铺设好的介质时，与流经的重金属污染地下水进行反应，使 污染物得到处理。技术示意见下图。用于反应的填充介质可以包括零价铁、活性 炭、沸石、锯屑、蒙脱石、微生物或其他物质。按填充介质的作用机制分类，PRB 可分为微生物 PRB 技术、化学还原 PRB 技术、物理吸附 PRB 技术。含污染地下水填充反 可渗 修复后的地下水污染的羽状体重金属渗透反应 岩 床图 4-8 渗透反应墙技术示意1.5.2.2 技术适用性该技术是目前国外成熟的原位修复技术，不需要动力，维护成本低，二次

28、污 染小；但比较适用于比较浅的含水层，因此，污染区必须要进行详细的勘测和描 绘，比如污染深度，地下水位、断层情况等。同时，地下水污染物浓度较高时， 反应墙易失效，因此，该技术更适合于污染程度较轻的情况。此外，还需注意， 反应墙的渗透系数等特性与土壤不同，构建反应墙会改变地下水的流场，很可能 造成污染的扩散。因此，对于地下水流场的模拟控制需要进行详细的研究。1.5.2.3 技术要求在选择原位 PRB 技术路线时应确保不引入可能造成新的环境污染的物质。 原位 PRB 系统应配备在线监测系统，显示运行工况，包括 pH、温度、氧化还原 电位、渗透系数等。应根据不同含水层特性、不同污染程度地下水来确定合

29、适的 工艺条件，包括介质填充量、填充厚度、停留时间、填充介质更换频次等。 1.5.3原位反应带技术1.5.3.1 技术原理原位反应带技术利用注入井（井排）在污染源的下游地带注入反应介质， 形成一个“污染物的反应带”，污染物与注入的介质发生物理、化学和生物化学 作用而使地下水中的污染物得以阻截、固定或降解。对于重金属污染地下水的修 复，原位反应带技术按作用机制又分为化学反应带和微生物反应带。1.5.3.2 技术适用性该技术适用于处理污染范围较大、污染程度较严重的地下水污染。原位化学 反应带技术具有操作简单、经济、高效等优点；其局限性在于注入还原剂自身及 反应产物是否会造成二次污染。原位微生物反应

30、带技术具有操作简单、经济、效 率高、很少造成二次污染等优点；其局限性在于受电子受体浓度和营养物质的限 制，此外，由于微生物降解缓慢，达到降解目标的时间可能受到限制。1.5.3.3 技术要求在选择原位反应带技术路线时应确保不引入可能造成新的环境污染的物质。 原位反应带系统应配备自动控制系统和在线监测系统，以控制药剂/营养液添加 量、温度、pH、氧化还原电位等运行参数；并显示运行工况，包括 pH、温度、 氧化还原电位、渗透系数等。应根据不同含水层特性、不同污染程度地下水来确 定合适的工艺条件，包括温度、pH、氧化还原电位、药剂/营养液投加类型、药 剂/营养液投加方式、药剂/营养液投加配比等，同时应

31、保证充分的反应时间。 1.5.4自然衰减1.5.1.1 技术原理自然衰减（natural attenuation，NA）是依靠自然界的作用去除污染物的过程， 它包括吸附、挥发、稀释、弥散等对污染物的非破坏性过程和生物降解、化学降 解等破坏性过程。采用自然衰减修复的地下水污染场地必须进行长期监测，故也 称监测下的自然衰减（monitored natural attenuation，MNA）。1.5.1.2 技术适用性一般来说，MNA 方法对于那些污染程度低的场地更为适合，如：严重污染 场地的外围，或污染源很小的情形。总之，如果污染物的自然衰减速率大于污染 物的迁移速率，应用自然衰减方法是有效可行

32、的。一般可通过风险评价具体判断 MNA技术是否可行。有时，为提高自然衰减的效率，也可以通过向地下环境注 入营养物质或添加电子受体等手段进行强化，称为强化自然衰减（enhanced-MNA， E-MNA）技术。MNA技术的优点包括：一般不会产生次生污染物，对生态环境的干扰程度 较小；工程设施简单，对污染场地周围环境破坏小；运行和维护造价低，修复费 用远远低于其他修复技术；可以与其他修复技术结合使用，工艺组合多样。该技术的局限在于：污染物去除的时间较长，在风险较大的敏感场地不能单独使用。1.5.5物理阻隔技术物理阻隔技术是采用物理墙技术将污染地下水与周围的未污染地下水分隔 开来，防止污染物的扩散的

33、一种技术。该技术适合于低毒和低迁移性的污染物的 治理。这种方法的优点是简单、快速，能治理大块的污染地下水。但这只是一种 暂时的措施，而不是根本意义上的“修复”技术。要最终消除污染，需要采取其他 的处理处置方法。1.5.6组合人工湿地技术组合人工湿地是模拟和仿照不同类型的自然湿地生态系统的结构与特点，通 过组合设计与工程手段强化湿地生态系统净化与景观功能的复合系统。常用的组 合人工湿地系统包含了垂直流、潜流和表流湿地单元。人工湿地在液固废物处理中具有很高的应用价值，通过组合构成的人工湿地 系统适用面广，其不仅可以达到处理目标，还具有高效益、低能耗、污水回用可 作为灌溉水源、为野生动植物提供栖息场

34、所等优点，这一处理方法，尤其适合于 远离废物处理中心的区域。组合人工湿地技术可用来构筑生态防污带，防止污染 扩散，也可以用来处理污染地区土壤的渗滤液和地表径流，防止污染土壤的水土 流失对周边环境的影响。但人工湿地技术不能直接用以重金属污染土壤的修复， 仅可以作为辅助系统用以处理土壤的渗滤液和地表径流。1.6 治理修复技术筛选国内外采用不同的修复技术已经处理了大量污染区域和地下水，但每种修复 技术都有其优点和适用性，分别适用于不同污染特性、不同场地特性的污染场地， 在实际修复工程中，需要不同技术的有机组合。在此对几种常用修复技术进行汇 总比较（表 4-1、表 4-2）。跟据本场地水文地质条件、污

35、染物浓度分布和迁移特性、以及场地未来可能 的土地用途，对上述治理修复技术就其技术有效性、技术成熟度、修复成本、修 复工程实施时间和环境影响等因素进行比较分析（如表 4-3 所示），以确定最终 最适合本场地污染特性的修复技术。表 4-1 污染土壤修复技术汇总技 术治理修复技术污染防控技术电动修复技术固化/稳定化技术植物修复技术异位淋洗技术原位淋洗技术微生物修复技术热处理修复技术填埋法工程阻隔生态隔离2工程量小、根本去除、处工程量小、操作流适应性强、技术成熟土方量生态效益成本低、二次污工程量小、程简单、运行维护修复后土壤性质稳大、土方量小、好、无二次优 操作流程简 方法简单、易于操作、置时间短、二

36、势 单、耗费人工染小、适用大面成本低、 成本低、二次污染定、二次污染小周期短且 快速且费污染，染少、二次污 处置时间短、技术成熟小未能根本去除污染物积、根本去除处置时间长次污染小泥水分离困根本去除小投入大、处理成本高费用相对用低 低快速且费 用低 无法从根增容比大效果差难处置时间长处理时间长、流程复杂、尾气达标 可从根本 无法从根 本上进行不成本昂贵固化体的去向问题难以满足重污需要废水处 地下水污染 只适合低浓度重 排放困难、土壤传质 上进行修 本上进行 修复治理足条件苛刻固化体长期环境安全 性，工程大、成本高染土壤修复的 需求理 处理成本高控制 金属污染土壤修不均 复、对环境要求要复治理修复

37、治理国内外没有成 危险废物填埋预处理国内外已有工程 国内有工程应用案例 国内外有 国内外有 国内外有现 功的大规模工常用技术，国内外有成 国内外无成功国内有示范 国内外有工例，发展潜工程应用 工程应用 工程应用应用案状 程应用案例 熟工程应用案例，发展 的工程应用案 工程应用，发程应用，发力大案例案例案例潜力大例展潜力大展潜力大表 4-2 污染地下水修复技术汇总技术异位抽出-处理-回灌技术原位 PRB 技术原位反应带技术自然衰减物理阻隔技术优势适合高浓度地下水修复，前期处 理见效快根本去除地下水中的污染物， 基本无能耗、维护成本低工程量小、费用低、操作 简单、效率高工程实施简单、运行维护费 低

38、、修复费用远低于其他修 复技术、工艺组合性强、无 二次污染简单、快速，能治理大面积的 污染地下水不足后期处理效果差、能耗高、成本 高、易造成地下水的二次污染、 很难彻底去除地下水中的污染物不适合高浓度地下水修复、 PRB 填料成本高、地下水流场 控制难不能根本去除地下水重金 属污染、易造成二次污染、 注射的药剂存在安全性问 题污染物去除的时间较长，在 风险较大的敏感场地不能单 独使用无法从根本上进行修复治理现状国内外有工程应用，有发展潜力国外工程应用广泛，国内已启动相关研究，发展潜力很大国内外有修复工程应用案例，发展潜力很大国外有工程应用案例，在特定场景具有一定发展潜力常用的工程控制手段，但通

39、常需要与其他技术组合表 4-3 修复技术比选分析序号修复技术技术有效性技术成熟度修复 成本修复工程 实施时间环境影响比选意见1土壤淋洗较适用于砂质土壤 不受当地水文地质条件影响技术成熟，国外已广泛应用高中对土壤环境影响小 二次污染风险低不建议在修复方案中进一步考虑2固化/稳定化有效修复多种介质中的重金属污染， 适用范围广技术成熟，国内外已广泛应用低短生态风险较高，对 土壤结构影响大， 需长期跟踪监测不建议在修复方案中进一步考虑3电动修复适宜地质均匀的粉土、粘土场地 只适用小面积修复技术尚不成熟，未广泛应用高中对现场环境影响小 二次污染风险低不建议在修复方案中进一步考虑4植物修复只适宜处理污染不

40、太严重地区 受当地气候条件和可用植物物种限制技术成熟、未广泛应用低场对土壤环境扰动小 二次污染风险高不建议在修复方案中进一步考虑5工程阻隔适合低污染大面积污染场地修复技术成熟、国内外已广泛应用低短需要长期监测建议在修复方案中进一步考虑6生态隔离适合低污染大面积污染场地修复 受场地条件影响技术成熟、国内外已广泛应用低短需要长期监测建议在修复方案中进一步考虑7填埋法可以用来临时存放或者最终处置各类 污染土壤。该技术通常适用于地下水 位之上的污染土壤技术成熟、国内外已广泛应用低短需要长期监测建议在修复方案中进一步考虑8PRB 可渗透 反应墙适用于处理污染范围较大、污染程度较严重的地下水污染技术成熟、

41、国外已广泛应用低短需要长期监测建议在修复方案中进一步考虑1.7 治理与修复技术方案确定1.7.1 场地治理修复技术方案选择根据各场地目标污染物特性和浓度分布、以及场地未来的用地规划，从修复 方案技术有效性、技术成熟度、修复成本、修复时间和环境影响等因素进行比较 分析，以确定最终最适合本场地污染特性的修复技术组合。综合上述常用的土壤 及地下水重金属污染修复技术，本项目可供选择的治理修复技术方案如下：方案一：异位填埋+工程阻隔+生态隔离对贵峰、化达三选 2 个场地内符合第 II 类一般固体废物浸出标准的尾砂， 总计约 0.87 万 m3 开挖，并运至鑫丰选厂采取工程阻隔+生态隔离处置，开挖完 成后

42、对场地平整，并采取工程隔离+生态隔离方式处置；对鑫丰场地及贵峰及化 达三选场地运来的尾砂一起实施工程阻隔+生态隔离+地下水采取 PRB 可渗透反 应墙综合处理；对岗山、地发、兴达、化达场地采矿废石约 1.55 万 m3 进行工程 阻隔+生态隔离处理；对双兴场地内尾砂进行平整，实行工程阻隔+生态隔离。本方案的优点：基于区域污染源分散性、无序性、规模不一的特点，统筹单 个场地的风险管控工作与矿区污染防治工作，对于污染特点、风险评价结果、场 地水文地质特点相近或者一致的场地采用统一的风险管控的方法，实现污染防治 工作统一部署、统一实施，实现规模化与集约化。方案二：固化稳定化+生态隔离 对鑫丰、贵峰、

43、化达三选、岗山、地发、兴达 6 个场地内将 II 类一般固体废物约 2.10 万 m3 开挖，并进行固定稳定化处理后原地回填，并与 I 类一般固体 废物及污染土壤一起实施生态隔离处理。对化达场地约 1.55 万 m3 进行生态隔离 处理。对双兴场地内尾砂进行生态隔离。本方案其优点为工艺简单、养护时间短，施工设备简单，施工周期短，成本 较低。缺点为稳定化对污染物只起到稳定化作用，稳定化效果受土壤性质、污染 物种类和外界环境影响大，长期环境安全性不确定性较大，还存在人体直接暴露 的较大风险。另一方面对尾砂实行稳定化处理后，不利于有价值尾砂的再利用、 再回收，一定程度上造成资源的浪费。方案三：原位工

44、程阻隔+生态隔离 将鑫丰、贵峰、化达三选、岗山、地发、兴达 6 个场地内将尾砂进行原位工6程阻隔，切断暴露途径。对化达场地约 1.55 万 m3 进行生态隔离处理。对双兴场 地内尾砂进行生态隔离。本方案其优点为避免大面积开挖、二次污染少。本方案使用的隔离技术只是 通过将受污染土壤封闭在地下，达到切断暴露途径控制人体健康风险的目的，但 并未对隔离的污染土壤进行处理。同时也需要对场地进行长期监测，确保隔离覆 盖层不被破坏，确保措施长期有效。1.7.2农田治理修复技术方案选择本项目需要修复的土壤面积相对较大、不同区域污染程度相差较大，各种单 一技术效果最佳的应用条件以及本项目修复方案选择时存在的客观

45、限制性条件 及有利条件，在实际修复工程实施过程中，本项目重金属污染土壤应根据耕地治 理目标、目标区域污染特征、修复经费、技术可接受度等选择科学合理的修复技 术组合，针对不同污染程度土壤采取相应最适宜的技术，最终达到修复并控制本 项目范围内重金属污染土壤风险的目标。分类技术选择见表 4-4表 4-4 分类技术选择技术名称安全利用区备注原位钝化通过施加石灰、钝化剂等土壤调理剂降低土 壤中有效态重金属含量低积累作物 品种选育低吸收、低富集水稻、耐性经济作物品 种，从作物的种质资源上减少食用作物与非 食用作物中的重金属的富集超富集植物超富集植物能有效提取土壤重金属并高量 积累在地上部，可与低累积作物联合，达到 边生产边修复目的农艺修复措 施可以通过调节土壤有机质、pH、Eh 等因素， 改变耕作制度和调整作物种植结构，改变土 壤重金属活性，降低其生物有效性，减少从 土壤向作物的转移叶面阻控通过喷施富含硅、锌、硒等产品，利用增厚 细胞壁、离子拮抗作用等阻控镉等重金属向