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有害重金属的棕地土壤采用的处理方式

栏目 :行业动态 发布时间 :2022-07-27
长期工业生产活动影响,棕地中可能含有各种污染物,如汞、铬、铅、镉、砷、镍等重金属,以及苯系物 、氯代烃类、石油轻、多环芳轻 、农药、多氯联苯等有机物。因工业“三废”排放或污染事故 ,棕地的污染物浓度通常较高,有时甚至在土壤和地下水中存在自由相物质 。

棕地,又称为棕色地块 。不同国家对棕地的定义有所不同 。在美国“棕地”是指因含有或可能含有危害性物质、污染物或致污物而使其开发利用变得复杂的土地。在英国“棕地”侧重于指曾经被利用现闲置的土地。在加拿大 ,“棕地”是指被遗弃的、闲置的或未充分利用的商业或工业用地 。这些土地虽然含有或可能含有污染物,但具有巨大的潜在开发价值。从用地性质上看,棕地以工业用地居多,可以是废弃的,也可以是还在利用中的旧工业区,与其他用地的区别主要是都存在一定程度的污染或环境问题 。

棕地可能含有什么污染物 ?

受长期工业生产活动影响,棕地中可能含有各种污染物,如汞 、铬 、铅、镉 、砷、镍等重金属,以及苯系物 、氯代烃类、石油轻、多环芳轻、农药、多氯联苯等有机物。因工业“三废”排放或污染事故,棕地的污染物浓度通常较高,有时甚至在土壤和地下水中存在自由相物质 。

棕地中的有毒物质渗入地下后,可通过土壤和管道等挥发 、释放有毒物质,毒性持续可达上百年。棕地中的污染物对人体的毒害 ,在国外早有惨痛教训。然而,在中国 ,“棕地”还没有引起足够的重视 。为了保障人体健康和环境安全,原工业用地所形成的“棕地”再开发之前 ,应采取适当措施进行治理修复。

棕地污染有何特点?

棕地中的污染物大多处于“老化”状态 ,吸附于土壤颗粒、尤其是细粒土壤表面,或渗入土壤颗粒内部,甚至嵌入土壤晶格中。这是因为棕地的污染主要由原工业企业的生产活动引起的 ,时间较长 ,多数为慢性 、累积性污染 。与新近发生的土壤污染不同,棕地中的污染物大多为“固定”状态,其迁移扩散能力相对较低 ,而刚发生的土壤污染,污染物与土壤和地下水之间的吸附与解吸尚未达到平衡状态,因而容易迁移和扩散 。

“老化态”污染物的处理是“棕地”修复的技术难点 。“棕地”因其具有开发利用价值,目前主要是在开发利用时实施修复,允许的修复时间有限。“快速修复”是“棕地修复”面临的又一挑战。

正确做法应是先要进行危险废物鉴别 。由于棕地的污染物“老化”特点,含有毒有害重金属的棕地土壤,经过鉴别后发现大多数都不是危险废物。只有污染物含量极高、棕地所在区域的水文地质条件特殊等情况除外 。

棕地土壤可以“焚烧制砖”吗?

这主要取决于棕地土壤的性质、污染物的含量和类型等因素。粘土含量较高、污染物主要为重金属的棕地土壤 ,比较适合焚烧制砖处理。然而,棕地的砂性土含量高,棕地的污染物以有机物为主时 ,特别是挥发性、高毒性有机物含量较高时,不适于采用焚烧制砖方式进行处理。另外,砖瓦厂需要具备对棕地土壤处理或消纳的能力 、二次污染防治措施等。由于砖瓦厂对污染土壤物消纳能力的限制 ,棕地土壤量大面广时 ,也不宜主要采用“焚烧制砖”这种处理方式。

棕地土壤可以“固化处理”吗?

固化主要是利用水泥或某些胶凝材料,将污染土壤变成“固化块”,从而将污染物“固定”在土壤固体介质中 ,达到降低污染迁移和风险控制目的。常用的固化处理材料包括 :水泥 、专利材料、粉煤灰 、石灰 、沥青等,其中水泥和专利材料使用比例最高。棕地的污染物主要为重金属及半挥发性有机物 ,而且含量不高时,可以采用这种处理方式。

从根本上讲,固化处理不是针对污染物的削减技术,处理后土壤污染物的含量和赋存形态总体上没有变化。棕地土壤经过固化处理后 ,土壤本身功能丧失,处理后土壤的去向或再利用受到很大限制。因此,棕地土壤的修复量很大时,不适合采用固化处理方式 。

棕地土壤可以“淋洗处理”吗 ?

土壤淋洗是采用表面活性剂、螯合剂 、溶剂甚至水等淋洗剂将污染物从土壤中洗脱出来,然后采用废水处理工艺对含有污染物的淋洗剂进行处理 。棕地的污染物含量较高 ,而且土壤的砂土含量较高时,比较适合采用这种方法。

淋洗处理工艺相对较复杂,尤其是需要对所产生的废水和泥浆进行处理 ,因而其处理费用很高。对于棕地土壤的“老化”污染物 ,采用淋洗方法的处理效果相对较差,特别是土壤粘土含量较高时,污染物牢固地吸附在土壤细小颗粒表面 ,采用淋洗方法很难有效地进行处理。

棕地土壤可以“植物修复”吗 ?

植物修复是利用高效累积植物的生长活动 ,将土壤污染物吸收转移进入植物体,然后对植物进行收割和处理 ,从而实现修复污染土壤的目的。植物修复的显著特点是费用低、速度慢,达到修复目标往往需要几年甚至十几年时间。在中国 ,棕地修复主要是在棕地开发利用过程中进行的,允许的修复时间十分有限,通常为几周或几个月 。因此,棕地土壤不适于采用这种方法。在国内,植物修复目前主要用于矿山和农田土壤修复,而用于棕地土壤修复的案例很少见。

棕地土壤可以“稳定化处理”吗?

稳定化是通过改变土壤污染物的形态 ,削弱其迁移扩散能力,达到降低其危害风险的目的。与固化处理不同,稳定化主要从污染物的有效性出发 ,通过形态转化,将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式 。棕地土壤的污染物主要为重金属及半挥发性有机物时,尤其是土壤本身粘土含量较高时 ,采用稳定化处理这种方式是比较合适的。

棕地的污染物是“棕地”开发利用的环境健康隐患。棕地土壤的污染物大多处于“老化”状态 ,修复难度较大。棕地修复要求采用快速方法。安全填埋 、焚烧制砖、固化、淋洗、植物修复、稳定化等修复技术对棕地土壤适用性不同。比较而言,稳定化是棕地土壤修复最实用方法。

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