李亞飛

（上海麟祥環(huán)保股份有限公司，上海 200023）

近年來，隨著《土壤污染防治法》的出臺與實施，對于重金屬污染與有機化學(xué)污染場地，土壤淋洗技術(shù)無疑是最佳技術(shù)方法。然而對于異位土壤淋洗技術(shù)的應(yīng)用，一直存在爭議，因異位淋洗技術(shù)存在著破碎篩分不充分、攪拌不均勻以及存放地二次污染等諸多問題。但是，在上海閔行區(qū)吳涇鎮(zhèn)101地塊污染場地修復(fù)項目的實施中，施工單位對異位土壤淋洗技術(shù)的應(yīng)用堪稱完美。本文就以此項目為例，詳細(xì)解析異位土壤淋洗技術(shù)在實際應(yīng)用中的問題與方法。

1 淋洗技術(shù)簡介

現(xiàn)階段，土壤修復(fù)行業(yè)利用化學(xué)原理對污染土壤進行修復(fù)已經(jīng)是一種常見的修復(fù)手段。土壤淋洗技術(shù)與土壤水洗技術(shù)不同。水洗技術(shù)是用潔凈的水沖洗被污染的土壤，把附著在土壤顆粒表面的有機污染物、無機污染物轉(zhuǎn)移到水溶液中。而淋洗技術(shù)是利用化學(xué)助劑或淋洗溶液，通過化學(xué)作用使污染物從土壤中溶解、分離。淋洗技術(shù)按照土壤的處理位置可分為原位淋洗與異位淋洗兩種。

原位土壤淋洗是將淋洗劑注入注射井中，使之向下滲透到土壤中與污染物結(jié)合，通過解吸、溶解等作用形成可遷移態(tài)化合物。然后，通過提取井等方式將含有污染物的溶液收集、存儲起來，通過進一步處理，再次用于處理污染土壤。原位土壤淋洗技術(shù)在實施時需在原地搭建清洗液投加設(shè)施、土壤下層淋出液收集設(shè)施和淋出液處理設(shè)施等現(xiàn)場修復(fù)設(shè)施。同時，要利用物理屏障、分割技術(shù)等將污染區(qū)域封閉。原位淋洗技術(shù)在具有低辛烷水分配系數(shù)的有機化合物、羥基類化合物、低分子量醇類和羥基酸類和存在多孔隙、均質(zhì)、易滲透的土壤中的重金屬等污染物有較高的分離去除率。

異位淋洗[1]是指將受污染的土壤挖掘出來，通過預(yù)先篩分處理，去除超大的組份，將土壤按規(guī)格分為粗、細(xì)兩種材料，利用淋洗劑進行清潔、去除污染物。該方法能輕易去除土壤顆粒大于9.5 mm的礫石和顆粒。異位淋洗技術(shù)通常用于污染土壤的預(yù)處理，以減少土壤方量，在實際工作中，還與其他修復(fù)技術(shù)結(jié)合使用。該技術(shù)應(yīng)用在污染土壤中砂礫含量超過50%時效果最顯著。該技術(shù)對于粘粒、粉粒含量在30%～50%以上或腐殖質(zhì)含量較高的污染土壤時，分離、去除效果較差。異位土壤淋洗修復(fù)技術(shù)流程如下：

（1）挖掘土壤。污染土壤經(jīng)過挖掘后送至土壤暫存處，添加預(yù)處理藥劑/激活劑并混合后，利用專業(yè)設(shè)備對土壤進行篩分、破碎等預(yù)處理，再對土壤顆粒進行篩分，剔除垃圾雜物等，移除粒徑過大的礫石；

（2）利用機械和人工結(jié)合方式布撒已設(shè)計好比例的氧化劑，將淋洗液與污染土壤按一定比例進行混合、攪拌。待兩者發(fā)生反應(yīng)作用，靜置一段時間后，進行固液分離；

（3）將混合完畢的土壤養(yǎng)護5～7天，確保污染物與藥劑充分接觸反應(yīng)；

（4）淋洗廢液經(jīng)處理后可再次用于淋洗，廢氣經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后再進行排放；

（5）對養(yǎng)護完畢的土壤進行采樣檢測和效果評估；

（6）將修復(fù)后符合控制標(biāo)準(zhǔn)的土壤進行回填或安全使用；

（7）對于修復(fù)過程中產(chǎn)生的污泥經(jīng)脫水后，再次淋洗或送至處置場進行處理。

2 修復(fù)工藝的具體實施辦法

2.1 異位修復(fù)區(qū)域建設(shè)的要求

先要去除修復(fù)區(qū)域空地上的雜物，便于污染土壤的堆放和處理，再做好底部防滲。防滲是在修復(fù)區(qū)域平整地面鋪設(shè)1.5 mm厚的HDPE防滲膜，其規(guī)格需符合《土工合成材料-聚乙烯土工膜》（GB/T 17643-2011）中關(guān)于環(huán)保用高密度聚乙烯膜的相關(guān)要求；最后根據(jù)實際情況，在HDPE膜下鋪設(shè)厚度為1.5 mm的土工布作為緩沖，同時，準(zhǔn)備好防雨布，其作用是在土壤修復(fù)過程防止揚塵、雨水滲入。修復(fù)區(qū)域還需滿足異位淋洗系統(tǒng)的設(shè)備、平臺和運行的設(shè)計負(fù)載要求，所以有必要進行地基墊層或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強化處理。

2.2 藥劑暫存區(qū)建設(shè)的要求

底部防滲層上要建設(shè)覆蓋層，其應(yīng)選用阻燃材料；場內(nèi)不同類型的藥劑要相互隔開，同時放置消防設(shè)施，豎立警示標(biāo)牌。污染土壤清理施工時基坑如需降水，暫存池均需進行平整處理，必要時鋪設(shè)墊層，并針對管道連接處等設(shè)施做好防滲保護層。

2.3 設(shè)計土方開挖施工方案

應(yīng)嚴(yán)格按照實際設(shè)計確定的污染土壤開挖范圍進行開挖。要利用專業(yè)挖掘機械進行土壤開挖，并將挖出的土壤裝入土方運輸車輛運至地塊內(nèi)相應(yīng)的修復(fù)區(qū)域。土方開挖后可能會形成地下積水，并影響施工操作，因此，在基坑清理過程中需要考慮基坑降水與排水。

2.4 預(yù)處理階段

可投加一定量的石灰進行調(diào)節(jié)，使土壤含水率降至25%以下，利用篩分設(shè)備將污染土壤中尺寸大于10 mm的石塊和雜物等篩分出來[2]，然后再利用破碎設(shè)備對土壤進行破碎。對于污染土壤清理過程中的建筑垃圾，篩分后收集在建筑垃圾清洗區(qū)域進行清洗，堆放晾干后可選擇回填。建筑垃圾清洗廢水臨時收集后回用于土壤養(yǎng)護過程或淋洗制漿過程。

2.5 異位化學(xué)淋洗修復(fù)

在異位化學(xué)淋洗修復(fù)施工過程中，污染土壤經(jīng)過干濕初篩、破碎制漿后，形成分散均勻的泥漿，在機械攪拌作用下與淋洗劑充分接觸發(fā)生淋洗反應(yīng)，因此比較容易保證淋洗效果，需要注意的是土壤顆粒的破碎制漿效果。

2.6 異位化學(xué)氧化修復(fù)中使用的淋洗劑種類

在異位化學(xué)氧化修復(fù)施工過程中，采用專業(yè)設(shè)備將藥劑與污染土壤進行攪拌，以保證藥劑與污染物充分接觸。在日常土壤修復(fù)作業(yè)中使用的淋洗劑包括：

2.6.1 無機淋洗劑

常用的無機淋洗劑包括水、無機酸和無機鹽，其作用方式與選擇類別有關(guān)。水是最簡單的淋洗劑，主要清除土壤中可溶性的重金屬鹽。無機酸水解產(chǎn)物是通過與吸附在土壤顆粒上的重金屬進行離子交換使其進行解吸；另一方面，酸性溶液也能分解金屬氧化物，從而清除土壤中的重金屬。熱的酸溶液有利于提高重金屬的去除率。無機鹽可以與重金屬形成可溶性整合物，促進重金屬的溶解。

2.6.2 絡(luò)合劑

絡(luò)合劑主要分為人工絡(luò)合劑和天然有機絡(luò)合劑兩種，其原理是利用絡(luò)合作用將土壤表面金屬離子解絡(luò)，利用自身性質(zhì)與重金屬、放射性核素相結(jié)合，產(chǎn)生新的絡(luò)合體，達(dá)到將重金屬或放射性核素從土壤中分離出來的目的。

2.6.3 表面活性劑

表面活性劑是指少量加入就能顯著降低溶劑表（界）面張力，并具有親水、親油和特殊吸附等特性的物質(zhì)。日常土壤修復(fù)中用于重金屬污染處理時，常用到的主要是陽離子、陰離子型表面活性劑兩種。其中，陽離子表面活性劑是通過改變土壤表面性質(zhì)，促進金屬陽離子進行離子交換，由固相轉(zhuǎn)移到液相。

3 結(jié)論

本文詳細(xì)解析了異位淋洗技術(shù)在實際應(yīng)用中的實施方案與難點，也研究了此項技術(shù)的優(yōu)缺點，可作為重金屬污染與有機污染土壤運用淋洗技術(shù)的參考與借鑒依據(jù)。但在實際修復(fù)過程中，只利用單一的修復(fù)技術(shù)，并不能滿足實際需求[3]。淋洗修復(fù)技術(shù)是治理的第一步，在特殊環(huán)境下，如核污染、重金屬濃度過大、不利于生物處理時，需要利用淋洗技術(shù)進行預(yù)先處理，可大大增強生物處理的效果?，F(xiàn)階段化學(xué)助劑的回收與利用手段是制約土壤淋洗技術(shù)推廣的主要問題。研究新型環(huán)保的化學(xué)助劑、降低淋洗技術(shù)的成本，實現(xiàn)土壤淋洗技術(shù)與其他修復(fù)技術(shù)的最佳結(jié)合，是未來土壤修復(fù)的方向。因此，土壤淋洗技術(shù)在未來土壤修復(fù)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。