陳 平
(福建省環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)院有限公司,福建 福州 350000)
垃圾填埋場(chǎng)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、改造以及生態(tài)修復(fù)是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的一項(xiàng)重點(diǎn)工作,特別是《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》的頒布與實(shí)施,對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的污染調(diào)查和治理提出了更高的要求。此外,各級(jí)地方政府也提出了符合自身發(fā)展且更全面的治理要求。本文以云霄縣某生活垃圾填埋場(chǎng)污染土地修復(fù)為例,根據(jù)項(xiàng)目所在地環(huán)境的信息采集和處理、綜合考慮處理目標(biāo)并結(jié)合常用土壤修復(fù)方案,對(duì)比得出最佳治理方案和施工路線。
該垃圾填埋場(chǎng)屬于簡(jiǎn)易生活垃圾填埋場(chǎng),距城區(qū)約1.6 km,占地面積為22 392.33 m2,垃圾堆體高度約為10 m,現(xiàn)有垃圾存量約28萬噸,使用時(shí)間為1984~2010年,主要接收來自云霄縣及周邊村莊的生活垃圾。在垃圾填埋場(chǎng)建立初期,受社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平的限制,沒有設(shè)置滲濾液收集、地下水防滲、填埋氣導(dǎo)排、地表水分流等設(shè)施。在2010年5月停止運(yùn)營(yíng)后進(jìn)行簡(jiǎn)單覆土封場(chǎng),未采用相應(yīng)的處理措施,僅在垃圾堆體上部覆土,覆土厚度為1~3.5 m不等。
該垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)地為丘陵地貌,地勢(shì)以西南、東南方向較高,往東北方向傾斜。此次調(diào)查范圍內(nèi)主要為林地、果園、菜地等所包圍的地方,西北側(cè)靠近房地產(chǎn)、木材加工廠以及村民居住區(qū),西南側(cè)為殯儀館,南側(cè)為汽修廠,東南側(cè)為樹膠廠,東北方向?yàn)樯角f飯店、液化氣站及汽修廠等。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),村民日常生活飲用水與填埋場(chǎng)地下水流向不同,分屬不同的水文地質(zhì)單元。
采用系統(tǒng)布點(diǎn)法對(duì)垃圾填埋場(chǎng)所在地及周邊場(chǎng)地布設(shè)25個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,測(cè)試GB36600-2018中基本項(xiàng)目的45項(xiàng)和pH值,檢測(cè)結(jié)果詳見表1。
通過對(duì)比《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(試行)(GB36600-2018),發(fā)現(xiàn)土壤中鉛超一類用地管控值;依據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)建設(shè)用地土壤中污染物含量高于風(fēng)險(xiǎn)管控值時(shí),對(duì)人體健康通常存在不可接受風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)立即采取治理措施。通過表1可以看出,鉛為本垃圾填埋場(chǎng)土壤的污染因子。
表1 土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果一覽表
根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)所在地土壤調(diào)查結(jié)果顯示,本場(chǎng)地主要超標(biāo)污染物為重金屬鉛;污染面積約為7 526 m2,深度為1.0~3.0 m;其中一污染區(qū)超標(biāo)深度為1.0 m(A區(qū)),污染面積為5 320 m2;另一污染區(qū)超標(biāo)深度為3.0 m(B區(qū)),污染面積為2 206 m2。
通過對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的超標(biāo)土壤進(jìn)行清理,確保治理后的土壤浸出液濃度不超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)最高允許排放濃度(第二類污染物最高允許排放濃度按照一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行),即總鉛≤1.0 mg/L,經(jīng)治理合格后,外運(yùn)至云霄縣生活垃圾無害化處理場(chǎng)進(jìn)行回填;同時(shí),清挖后的基坑和側(cè)壁檢測(cè)值符合《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)中第一類用地篩選值標(biāo)準(zhǔn)(鉛≤400 mg/L)。
3.2.1 固化/穩(wěn)定法
該技術(shù)包括固化作用和穩(wěn)定化作用。其中,固化作用是通過向土壤投加固化劑或粘合劑,經(jīng)過機(jī)械攪拌等過程,使土壤轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃?dòng)的固體,或在土壤表面形成一層低滲透性的涂層,以有效限制污染物的流動(dòng)性。而穩(wěn)定化作用主要是通過向土壤中投加化學(xué)藥劑,使其與污染物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來達(dá)到降低污染物的遷移性、溶解性、活性或毒性的目的,以減少其可浸出性[1]。
3.2.2 淋洗法
土壤淋洗技術(shù)是指將可促進(jìn)土壤中的污染物溶解或遷移的化學(xué)溶劑注入受污染土壤中,將污染物從土壤中溶解、分離出來并進(jìn)行處理的技術(shù),是一種利用化學(xué)原理治理污染土壤的常用技術(shù)。土壤淋洗技術(shù)的作用機(jī)制在于利用淋洗液或化學(xué)助劑與土壤中的污染物結(jié)合,并通過淋洗液的解吸、螯合、溶解或固定等化學(xué)作用,達(dá)到治理污染土壤的目的[2]。
3.2.3 生態(tài)植物治理方法
利用植物對(duì)重金屬進(jìn)行治理的原理是,利用超積累植物進(jìn)行提取、根際濾出、揮發(fā)和固定等方式移除、轉(zhuǎn)變和破壞土壤中的污染物質(zhì),使污染土壤恢復(fù)正常功能。目前,有關(guān)植物的治理技術(shù)主要應(yīng)用在對(duì)無機(jī)污染(重金屬和類金屬)的治理上。這些無機(jī)污染物包括銅、鉛、鋅、鎘、鈷、鎳、錳、鉻、砷、銻、硒、汞、鈾、銫、鍶等多種重金屬、類金屬和放射性元素。
3.2.4 水泥窯協(xié)同處理方法
水泥生產(chǎn)是以碳酸鈣、二氧化硅、鋁氧化物為原料(以石灰石和粘土為主),從成分上看,土壤和水泥的原料非常相似,可作為水泥生產(chǎn)的原料之一。該技術(shù)是在高溫時(shí)將污染土壤投入回轉(zhuǎn)窯,通過與其他物料混合形成物理封閉或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來提高污染物的穩(wěn)定性,達(dá)到降低污染介質(zhì)中污染物活性的目的。
根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)的實(shí)際情況,結(jié)合場(chǎng)地土壤污染特征,采用篩選矩陣的方法,從治理技術(shù)的適用性、成熟性、治理效率、治理周期、治理成本以及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行篩選,來確定本場(chǎng)地土壤治理的適用技術(shù)[3]。具體內(nèi)容詳見表2。
表2 修復(fù)技術(shù)綜合比較一覽表
通過對(duì)比發(fā)現(xiàn),①生態(tài)治理法治理周期長(zhǎng)、成本高,且治理深層土壤污染物效果較差。②土壤淋洗技術(shù)成熟,可以確保治理過程的質(zhì)量,治理后的土壤潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較低。但根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)地實(shí)際勘查資料以及現(xiàn)場(chǎng)采樣鉆孔的巖心柱狀,場(chǎng)地主要為粉質(zhì)黏性土,其滲透系數(shù)較小,土壤中的污染物采用淋洗技術(shù)不易洗出,或需淋洗多遍方能達(dá)到治理效果,這樣就會(huì)需要較長(zhǎng)的治理時(shí)間和較高治理成本,且周邊需要一定量的水資源,對(duì)場(chǎng)地周邊環(huán)境要求較高。③水泥窯協(xié)同處置技術(shù)對(duì)于重金屬污染土壤的治理具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),但該技術(shù)也需要周邊有滿足固體廢物處置要求的水泥窯,還需要所在地附近有水
泥加工廠,具有較大的局限性。④固化/穩(wěn)定化治理技術(shù)成熟可靠,操作簡(jiǎn)單、安全、排放少,處置成本較低,且在治理過程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染,而處置后的土壤可統(tǒng)一無害化處理,技術(shù)可靠可行。因此,污染土壤選用固化/穩(wěn)定化處置方案最佳。
綜上所述,對(duì)垃圾填埋場(chǎng)污染土壤進(jìn)行修復(fù)意義重大,其修復(fù)方案的選擇既要達(dá)到污染物的去除效果,經(jīng)濟(jì)上的合理性,又要滿足技術(shù)上的可行性。本文以云霄縣某垃圾填埋場(chǎng)為例,對(duì)于目前常用的四種污染土壤修復(fù)技術(shù)進(jìn)行比較,從處理效果以及運(yùn)行條件、建設(shè)周期和經(jīng)濟(jì)投入等角度出發(fā),確定了本垃圾填埋場(chǎng)的最佳處理方案。希望通過本次分析、研究可為其他垃圾填埋場(chǎng)土壤治理提供一定的參考依據(jù)。