畢禹嫻
【摘 ?要】為降低工業(yè)活動(dòng)對(duì)城市化進(jìn)程的影響,近年來(lái),對(duì)工礦企業(yè)的要求是“出城入園”,而企業(yè)遷出后的老工業(yè)區(qū)所在地的土壤往往已經(jīng)受到多種重金屬污染,目前來(lái)看鎘、鉛,鋅等重金屬的的污染更為普遍。治理的前提的準(zhǔn)確的評(píng)估,找出重金屬污染的種類(lèi)、區(qū)域及污染量,有助于治理的精確性、針對(duì)性及經(jīng)濟(jì)性。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)區(qū);土壤污染;重金屬;評(píng)估;治理措施
1.工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染的現(xiàn)狀
(1)污染的成因。工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染指的是工業(yè)生產(chǎn)中在指定堆積、存儲(chǔ)、處理有害物質(zhì)時(shí),造成的重金屬超標(biāo)流入土壤的現(xiàn)象。它是因?yàn)閭鹘y(tǒng)工業(yè)技術(shù)問(wèn)題,在工業(yè)區(qū)管理問(wèn)題或土地利設(shè)計(jì)問(wèn)題而引起的。有些工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)能充分的考慮對(duì)環(huán)境的危害,沒(méi)有采用科學(xué)化的污染物處置方法。
(2)主要污染物。工業(yè)區(qū)土壤污染的主要金屬元素是鎘,工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染中鎘的超標(biāo)率達(dá)7%,重度污染比例為0.5%。鉻的降解半衰期長(zhǎng),毒性范圍廣,工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)是向土壤排放鉻的主要原因。例如,電鍍生產(chǎn)以氣溶膠的形式造成鉻融入土壤。鉻通常以粉塵、蒸汽、廢水形式污染土壤,鉻醇鹽的毒性較大,具有較強(qiáng)的刺激性和腐蝕性,鉻過(guò)量會(huì)影響水稻、玉米、棉花等作物的生長(zhǎng),引起作物的葉片失綠,阻礙植物根的延伸,減少作物數(shù)量。鉛也是造成土壤污染的重要金屬元素,鉛多與土壤顆粒形成復(fù)合物,鉛的移動(dòng)性較小,多積累于土壤的表層。
(3)污染的形態(tài)。重金屬污染的形態(tài)較為多樣,污染一般以鹽酸結(jié)合的形態(tài)存在,例如氧化物組合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)等。重金屬污染主要考察污染物的濃度,通常把可交換態(tài)作業(yè)污染程度的判定指標(biāo),通過(guò)pH值可以判定碳酸鹽結(jié)合態(tài)對(duì)環(huán)境的影響,一般情況下有機(jī)結(jié)合態(tài)與殘?jiān)鼞B(tài)的影響較小。
2.工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染的評(píng)估
(1)污染識(shí)別。污染識(shí)別的目的是通過(guò)前期的調(diào)查了解,將工業(yè)區(qū)土壤可能遭受的重金屬種類(lèi)進(jìn)行大致的圈定。具體的工作主要為:首先進(jìn)行歷史資料的收集(包括地塊原有企業(yè)的文件、檔案、影像資料等)以反應(yīng)場(chǎng)地污染的歷時(shí)情況;然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘,核實(shí)收集到的歷史資料,觀(guān)測(cè)污染痕跡,了解周邊關(guān)系,大致確定污染現(xiàn)狀。
(2)暴露評(píng)估。暴露評(píng)估主要評(píng)估工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染物的暴露途徑、暴露量、暴露方式等。重金屬對(duì)人體的接觸主要通過(guò)口鼻皮膚,應(yīng)當(dāng)在不考慮重金屬生物可利用性的基礎(chǔ)上全面的測(cè)評(píng)重金屬對(duì)人體危害程度。
(3)毒性評(píng)估。人處于工業(yè)區(qū)重金屬污染區(qū)會(huì)對(duì)人的健康構(gòu)成潛在威脅。一般運(yùn)用致癌風(fēng)險(xiǎn)來(lái)評(píng)估某種重金屬元素的毒性。非致癌風(fēng)險(xiǎn)以評(píng)估兒童期暴露來(lái)評(píng)估。致癌風(fēng)險(xiǎn)以?xún)和统扇似诘谋┞秮?lái)評(píng)估。應(yīng)當(dāng)考慮重金屬與人體的可結(jié)合性。在重金屬的回收?qǐng)龅匾惨紤]對(duì)人體的危害情況,避免單一含量濃度的評(píng)價(jià)。
(4)樣品的采集。工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染評(píng)估建立在完善的樣品采集基礎(chǔ)上,目前主要采用定點(diǎn)采樣法,遵循網(wǎng)格法的方式取樣,采樣前應(yīng)當(dāng)分析區(qū)域的大小和地形情況,了解采樣地層浹和垂直差異特征,地下水下的深度與流向,合理的確定采樣深度、和采樣方法。
(5)評(píng)價(jià)方法。最常用的工業(yè)區(qū)重金屬污染的評(píng)估方法是地積累指數(shù)法,它主要用于研究土壤中的重金屬污染程度,也可以采用定量評(píng)價(jià)法,這樣可以反映重金屬污染的影響。污染指數(shù)法采用單因子方法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法,單因子污染指數(shù)法的計(jì)算公式是Pi=Ci/Si,其中Pi為污染物i的環(huán)境質(zhì)量指數(shù),Ci為污染物的污染濃度,Si為土壤環(huán)境質(zhì)量。
3.工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染的治理措施
(1)污染土壤的處置種類(lèi)。目前發(fā)展的土壤處置技術(shù)也是比較豐富的,分別可對(duì)污染介質(zhì)(源頭)、污染途徑(傳播路徑)和受體采取不同的處置措施。針對(duì)污染介質(zhì)的處置措施最為豐富,大的類(lèi)別有物理技術(shù)(如土壤混合、土壤稀釋、土壤淋洗、溶劑萃取等)、化學(xué)技術(shù)(如化學(xué)萃取、焚燒、氧化還原以及電動(dòng)力學(xué)修復(fù)等)、生物技術(shù)(如生物降解、植物修復(fù)、空氣注入等)及物理化學(xué)技術(shù)(如固化穩(wěn)定、熱解析、玻璃化、滲透性反應(yīng)墻等)。
(2)重金屬污染土壤改良。工業(yè)區(qū)重金屬土壤改良應(yīng)當(dāng)從土壤的實(shí)際情況出發(fā),以恢復(fù)建設(shè)用地和景觀(guān)綠化為主,在規(guī)范區(qū)域內(nèi)按照土壤復(fù)墾質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),對(duì)重金屬污染土壤采用固化穩(wěn)定化、客土改良或化學(xué)藥劑處置的辦法。
(3)土壤修復(fù)工藝應(yīng)用?;谔嵘扑榕c篩分土壤的效率,前期檢測(cè)土壤實(shí)際含水率,區(qū)分含水率不同的土壤,針對(duì)含水率比較高的土壤,通過(guò)自然曬干的手段風(fēng)干這部分土壤,如果有土壤的含水率遠(yuǎn)超出預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn),可將石灰加入土壤中達(dá)到調(diào)節(jié)目的。確定石灰的有效含量在80%以上,通過(guò)挖機(jī)工具均勻地將石灰撒下,而后啟動(dòng)挖機(jī)的鏟斗均勻拌和污染土壤與石灰,石灰材料不僅具有吸水性,在吸水過(guò)程中還可釋放一定的熱量,以極快的速度減低被污染土壤的含水量,強(qiáng)化破碎篩分效果。后期加藥時(shí),注意縮減這一批次土壤的石灰用量。啟動(dòng)篩分設(shè)備開(kāi)展均質(zhì)化破碎與篩分處理,確定處理后的污染土壤的粒徑平均值在40mm之下。經(jīng)過(guò)原位篩分處理工作,污染類(lèi)別不同的土壤仍舊被放置到原來(lái)的位置,并不會(huì)出現(xiàn)多種污染土壤被混合的情況,將其中的石塊與建筑垃圾篩分出來(lái),統(tǒng)一堆放,而后使用洗石設(shè)備實(shí)施清洗,利用土方車(chē),將這部分篩出物輸送到堆石區(qū)之中。修復(fù)期間可能會(huì)形成一些特殊情況,來(lái)土的數(shù)量如果與施工條件不相符,可啟動(dòng)備選方案,先將硫酸亞鐵與硫酸鈉添加到土壤中,均勻攪拌,而后通過(guò)斗篩進(jìn)行破碎,達(dá)到混勻的處理目的,添加一定的水。加藥且完成攪拌的污染土壤需被分別轉(zhuǎn)移到不同的堆土區(qū)中。進(jìn)行穩(wěn)定化反應(yīng)與化學(xué)氧化反應(yīng)必須有充分水分條件,因此可選擇灑水車(chē)或者人工灑水的途徑,在土壤上噴淋潔凈的水,控制土壤含水量為30%左右。加入水之后,通過(guò)挖機(jī)設(shè)備對(duì)土壤實(shí)施翻拌,以此達(dá)到調(diào)節(jié)各處濕度的目標(biāo)。通過(guò)防水的彩條布覆蓋土堆,抑制土壤溫度與水分損失,養(yǎng)護(hù)時(shí)間在3-7d之間。如果作業(yè)在低溫條件下展開(kāi),進(jìn)行固化穩(wěn)定化與化學(xué)氧化反應(yīng)時(shí),速率偏低,可調(diào)整養(yǎng)護(hù)時(shí)間,強(qiáng)化最終的修復(fù)效果。
(4)轉(zhuǎn)運(yùn)污染土壤。轉(zhuǎn)運(yùn)土壤期間,實(shí)施運(yùn)輸管理工作,在運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng),檢測(cè)土壤的干濕度,預(yù)防裝卸環(huán)節(jié)中揚(yáng)塵污染,可用水提升土壤濕潤(rùn)度,但是不可使土壤過(guò)濕,如果土壤濕度過(guò)大,需要對(duì)其實(shí)施晾曬處理。做好運(yùn)輸記錄,運(yùn)輸車(chē)輛必須按照預(yù)設(shè)運(yùn)輸路線(xiàn)完成運(yùn)輸任務(wù),運(yùn)輸人員始終保持安全駕駛的原則[4]。轉(zhuǎn)運(yùn)土壤過(guò)程中遵循污染土壤不跨區(qū)轉(zhuǎn)運(yùn)的原則,注重對(duì)土壤的有效保護(hù),記錄土壤運(yùn)輸時(shí)間、具體運(yùn)輸方式,提前檢查運(yùn)輸路線(xiàn),明確污染土壤的數(shù)量,運(yùn)輸期間指派專(zhuān)人負(fù)責(zé)管控污染土壤,避免污染土壤在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)散失的情況,強(qiáng)化運(yùn)輸保護(hù)力度,針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)象構(gòu)建防護(hù)系統(tǒng)。設(shè)置轉(zhuǎn)運(yùn)路線(xiàn)時(shí),要考慮盡量縮短運(yùn)輸距離,減少運(yùn)輸時(shí)間,提升運(yùn)輸效率。
4.結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)評(píng)估工業(yè)區(qū)重金屬污染物情況,總結(jié)現(xiàn)有的評(píng)估方法,可以進(jìn)一步在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的環(huán)保監(jiān)控指標(biāo)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),建立完善的評(píng)估監(jiān)控體系,注重從源頭上達(dá)到有效防控重金屬污染的效果。
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