医用废弃物无害化处理项目原址污染场地土壤修复技术筛选方案.docx

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1、医用废弃物无害化处理项目原址污染场地土壤修复技术筛选方案1.1 基本原则市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地土壤修复方案主要遵从国家环境保护部发布的污染场地土壤修复技术导则(HJ214-2014)、污染场地修复技术应用指南(征求意见稿)(环办函2014564号)等相关规定。根据场地调查结果，针对场地重点关注污染物，结合土地使用规划，并综合考虑场地地层特征、污染物迁移规律、时间、成本等情况，针对市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地土壤提出修复方案。在修复技术筛选和方案设计过程中主要遵循以下基本原则。1.1.1 修复技术筛选基本原则(1)场地修复的首要目标是

2、保障人体健康，同时兼顾环境保护，使得场地土壤中污染物的环境风险降低到可以接受的水平。(2)在技术上，场地修复技术的选择目标是通过最简化的途径或方法达到修复目标，而不单纯追求技术的先进性。对于高风险污染物应采取工程治理措施，可采取制度管理措施作为工程控制技术的辅助手段，减少污染物的暴露。(3)在经济上，场地修复技术筛选需兼顾当前经济状况及未来的经济发展趋势，筛选在目前及长远均适用的修复技术。(4)在可行性上，修复技术筛选从我国和宽市目前的现状水平出发，充分考虑国内现有场地修复队伍的能力和市现有固体废物处置设施。(5)在可操作性上，建议的修复技术在目前的政策、政府管理体制、经济机制、技术水平等方面

3、可以操作运行。(6)考虑场地污染物分布特征，将具有不同类型污染物和不同风险的土壤进行分区分类，筛选适用的修复技术。1.1.2 修复方案设计基本原则(1)科学性原则：采用科学的方法，综合考虑污染场地修复目标、土壤修复技术的处理效果、修复时间、修复成本、修复工程的环境影响等因素，设计修复方案。(2)可行性原则：方案构建、技术选择、工程实施、现场维护、后期监测、评估和验收等均应符合国家相关法律、法规的要求，严格按照技术导则的规定和要求设计修复技术方案。设计的污染场地土壤修复方案要合理可行，具有可操作性。在前期工作基础上，针对污染场地的污染性质、程度、范围以及对人体健康或生态环境造成的危害，合理选择土

4、壤修复技术，因地制宜设计修复方案，使修复目标可达，修复工程切实可行。(3)安全性原则：设计污染场地土壤修复方案要确保污染场地修复工程实施安全，防止对施工人员、周边人群健康以及生态环境产生危害和二次污染。1.2 主要工作内容和工作程序污染场地修复技术筛选及方案设计主要工作内容包括：修复技术初步筛选、优先修复技术推荐和修复方案设计。工作程序如图3-1所示。(1)修复技术初步筛选：在分析前期污染场地环境调查和风险评估资料的基础上，根据场地污染物种类和介质不同，利用修复技术筛选矩阵，从修复技术的适用性、成熟性、实用性、可操作性、政府和居民的可接受性、投资预算、成本和修复时间等多方面初步筛选出可用于本场

5、地的污染土壤修复技术。(2)优先修复技术推荐：针对场地重点关注污染物，结合土地使用规划，并综合考虑场地地质与水文地质条件、修复目标、污染物迁移规律、时间、成本等情况，优先推荐适用于本场地的修复技术。根据备选修复技术的原理及方法，分析备选技术在相同或类似污染场地的应用实例，从修复效果、时间需求和成本效益等方面对相关修复技术进行比较和选择，优先推荐经济、实用、可行的修复技术。（3）修复方案设计：根据优先推荐的修复技术提出修复技术路线和工艺流程；由场地修复面积和土方量估算修复工程量，并根据修复工程量估算修复时间及费用；分析修复工程实施对环境的影响，提出防范二次污染和环境应急措施。确认场地污染介质确定

6、场地污染物类型初步筛选修复技术修复技术筛选要素评估适用性初步筛选修复技术优先推荐修复技术是否适用于k目标场地地质环境/设计修复工艺流程估算修复工程量估算修复时间及费用修复土方量修复面积设施设备需求能源供给I!图5-1场地修复方案设计工作程序1.3 初步筛选修复技术土壤受污染后，蓄积在土壤中的有害物质能迁移到水、空气和植物中，最终进入人体。土壤污染一旦形成，就会造成长远的影响，而且难以消除。因此，我们应以“预防为主”,积极做好土壤的保护工作。化学污染物的种类及存在介质对于修复技术的初步筛选至关重要。根据场地调查结果，市医用废弃物无害化处理项目原址土地及设备综合处理项目场地主要污染物质为重金属，存

7、在介质包括场地浅层土壤。其中，土壤污染物主要为铭（土壤中铭存在人体健康风险）。1.3.1 生物修复生物修复是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。其中包括植物修复技术和微生物修复技术。植物修复技术是一种利用自然生长或遗传培育植物修复重金属污染土壤的技术。根据其作用过程和机理，重金属污染土壤的植物修复技术可分为植物提取、植物挥发和植物稳定三种类型。而微生物能够改变金属存在的氧化还原状态，从而降低土壤中重金属的毒性；许多微生物与重金属具有很强的亲合性，能富集多种重金属。如藻类对铜、铀、铅、镉等都有吸收富集作用。一、植物修复：是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染土壤使其对环境无害。植物修

8、复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤。研究表明，通过植物的吸收、挥发、降解、稳定等作用，可以净化土壤中的污染物，达到净化环境的目的，因而植物修复是一种很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术，具有成本低、不破坏土壤和河流生态环境、不引起二次污染等特点。1 .植物修复的类型植物修复的作用方式主要分为6种类型，植物净化主要是通过叶片吸收及根系的滤除作用来清洁污染空气和水体；植物降解是利用植物根系分泌物和特有酶系的转化和降解作用去除土壤中的有机污染物；根际圈生物降解是利用根际圈内菌根真菌、细菌等微生物的新陈代谢活动来转化和降解有机污染物；植物提取、植物挥发、植物固定主要是利用植物的吸收积

9、累、挥发及根系分泌物的螯合沉淀作用来去除和固定重金属。其中利用超富集植物的提取作用去除土壤中超量重金属被认为是最有前途的植物修复技术。广义一植物修复1植物去除作用J植物缭定作用2 .植物修复的优势和局限性植物修复的优势植物修复技术与传统的物理、化学技术相比具有技术和经济上的双重优势，主要体现在以下几个方面：1）实用范围广，在清除土壤中重金属污染物的同时，可清除污染土壤周围的大气、水体中的污染物；2）污染物在原地去除，可通过传统农业措施种植植物,使成本大大降低，而且可从产生的富含金属的植物残体中回收贵重金属，取得直接的经济效益；3）植物本身对环境的净化和美化作用，更易被社会所接受；4）植物修复过

10、程也是土壤有机质含量和土壤肥力增加的过程，被修复过的土壤适合多种农作物的生长。植物修复局限性重金属污染土壤的植物修复的主要问题是如何提高植物修复效率和速率。尽管植物修复在重金属污染土壤修复中具有极大的优势，但其本身也有局限性，主要表现在以下几个方面：1）因为植物的富集容量是有限的，植物修复只能治理一定污染程度的土壤；2）植物根系一般分布在土壤表层，对于深层土壤污染的修复能力较差3）用于植物修复的植物在气候不适合的地方，生长将受到抑制；4）植物修复最大的局限性是植物的生长周期较长而导致修复周期长，难以满足快速修复污染土壤的需求。二、动物修复：土壤中的某些低等动物（如蚯蚓、鼠类等）具有能吸收重金属

11、的特性，人们将其利用，在一定程度上降低了污染土壤中重金属比例.达到了通过动物修复而治理重金属污染土壤的目的。在Pb污染的土壤中投放蚯蚓，待其富集重金属后，采用电激、清水等方法驱出蚯蚓集中处理，对于Pb污染的土壤也有一定的治理效果。三、微生物修复：微生物对土壤中重金属活性的影响主要体现在生物吸附和生物转化两个方面。在土壤环境中，微生物能够利用有效的营养和能源，在土壤滤沥过程中通过分泌有机酸络合并溶解重金属。微生物对重金属的溶解主要是通过各种代谢活动直接或间接地进行的。土壤微生物的代谢作用能产生多种低分子量的有机酸，如甲酸、乙酸、丁酸等。基于生物化学原则，微生物可对重金属进行生物转化和氧化还原，土

12、壤中的一些重金属元素可以多种价态存在，它们呈高价离子化合物存在时溶解度通常较小，不易迁徙，而以低价离子形态存在时溶解度大，易迁徙。1）对重金属的生物吸附：细胞表面载有负电荷，且存在氨基、竣基、醛基、硫酸根等多种官能团，可通过静电吸附和络合作用固定重金属离子。分为微生物吸着和微生物累积两个不同的生物化学阶段。2）对重金属的生物转化作用：主要包括氧化还原，甲基化与去甲基化，溶解作用以及有机物络合配位降解转化重金属等。汞、碑、镉等金属或类金属离子都能够在微生物的作用下发生甲基化反应。还能够将高价金属离子还原成低价态，将有机态金属还原成单质，有些金属在这个过程中毒性消失。还能够将一些重金属元素氧化，像

13、AsFe2C/等，通过氧化作用降低重金属活性。四、优缺点：（1）优点生物修复可现场进行，减少了运输费用和人类直接接触污染物的机会；生物修复经常以原位方式进行，对污染位点的干扰或破换达到最小，可在难以处理的地方（如建筑物下、公路下进行）在生物修复时场地可以照常用于生产；生物修复可永久性的消除污染物和长期的隐患，无二次污染;生物修复可与其它技术结合使用，处理复合污染；降解过程迅速，费用低，只是传统物理、化学修复的3050%o(2)局限性。生物修复技术虽然取得长足的发展，但由于受到生物特性的限制，生物修复技术还存在许多局限性。不是所有的污染物都适用生物修复，污染物的难生物降解、不溶性以及污染物的土壤

14、腐殖质或泥土结合在一起常使生物修复难以进行；生物修复要求对地点状况进行工程前期的考察，往往费时、费钱；有些化学品的生物降解产物的毒性和移动性比母体化合物还大；可处理性研究和评价的费用要高于常规技术的费用，一些低渗透性土壤往往不适合生物修复。微生物活性受温度和其它环境条件的；执行时的监测指标除化学监测项目以外，还需要微生物监测项目；特定的微生物只降解特定的化合物类型，化合物的形态一旦变化难以被还原有的微生物酶系降解。有些情况下，生物修复不能将污染物全部去除，因为当污染物的浓度太低不足以维持一定数目的降解菌时，残余的污染物就会留在土壤中。1.3.2 化学修复化学修复是指通过向土壤施改良剂、抑制剂，

15、改变PH值、Eh和电导率等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制等作用，以降低重金属的生物有效性。有机质法是指有机质中的腐殖酸能络合重金属离子生成难溶的络合物，而减轻土壤重金属的污染；吸附法是指重金属离子能被膨润土、沸石、粘土矿物等吸附固定，从而降低土壤重金属的污染。根据土壤缓冲性原理，施用改良剂可降低土壤重金属污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，减轻重金属对生态环境的危害。沉淀法是利用一些物质与重金属形成沉淀，来降低土壤溶液中重金属离子的溶解度，从而有效地降低植物体的重金属浓度。利用离子间拮抗作用来降低植物对重金属的吸收。在酸性土壤上施用石灰，利用Ca2+离子与Pb的拮抗作用，减少作物对Pb的吸收。(1)添加土壤改良剂：施用改良剂、抑制剂等能有效地降低重金属的水溶性、扩散性和生物有效性，从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力，减轻它们对生态环境的危害。常用的改良剂有石灰性物质，磷酸盐，粘土矿物，有机质等。一些石灰性物质，如石灰、硅酸钙、硅酸镁钙和碳酸钙等，能与金属结合形成溶解度很小的化合物，如氢氧化物、碳酸盐或其它化合物沉淀，从而降低土壤中重金属活性，使其脱离食物链，达到修复目的。由于磷酸盐化合物易与重金属形成磷酸盐沉淀，因此可采用添加磷酸盐化合物的方法来降低土壤中重金属的有效性。常用的磷酸盐化合物包括磷酸盐、磷灰