污染场地固化/稳定化修复评价方法与标准分析

来源：新能源网

时间：2017-05-25 14:31:31

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污染场地固化/稳定化修复评价方法与标准分析固化/稳定化技术是一种广泛用于污染介质（如土壤、污泥和沉积物）处理的工程技术，能够有效防止或降低这些介质中污染物的迁移和暴露。固化是固化剂

固化/稳定化技术是一种广泛用于污染介质（如土壤、污泥和沉积物）处理的工程技术，能够有效防止或降低这些介质中污染物的迁移和暴露。固化是固化剂与污染介质黏合的过程，通过增加应力强度、降低渗透性以及包裹污染介质改变污染介质的物理特性；而稳定化则是通过化学反应减少污染物质的溶解度和可渗透性，降低污染物的可迁移性和危害风险。固化/稳定化技术由于具有处理时间短、成本低、操作性强、能同时处理多种污染物等优势，已在欧美等国家得到了数十年的发展以及广泛应用。根据场地修复技术年度报告第14版，1982—2011年，美国超级基金修复的1266个污染场地中，已有280个污染场地中使用了固化/稳定化技术。

我国的固化/稳定化技术研究及应用起步较晚，通过近十年来持续不断的努力，该技术不论在技术还是管理层面都已基本获得认可，并在污染场地修复工程中得到一定的应用。为了验证固化/稳定化技术修复污染场地的可行性，有必要对固化/稳定化的修复效果进行评估。固化/稳定化技术是将污染物固定或封存在固化/稳定化产物中，污染物并未从污染介质中去除，因此评价固化/稳定化技术的修复效果不能采用其他大多数修复技术所使用的去除率的标准，而国内对该项技术修复效果的评价方法及标准还不明确。

该研究综述了国内外常用的固化/稳定化修复效果的评价方法及标准，并对未来的研究方向进行了展望，以期为固化/稳定化技术在我国污染场地的修复应用提供一些参考。

1、固化/稳定化修复效果的评价方法

固化/稳定化修复效果的评价方法主要包括浸出试验和物理评价方法。浸出试验用于评价固化/稳定化产物的浸出行为；物理评价方法用于预测固化/稳定化药剂与土壤的混合情况、药剂需求量和固化/稳定化产物的增容比，以及比较固化/稳定化处理前后的强度和耐久性等。

1．1 浸出试验

浸出试验是为了评估污染物由固相转移到液相的程度。由于早期污染土壤固化/稳定化后一般进行填埋处置，污染土壤固化/稳定化后的浸出方法多采用固体废物的毒性浸出方法。随着污染场地修复工程的增多及修复后的土方量不断增加，填埋已不能满足固化/稳定化处置的需求，资源化再利用成为欧美国家处置污染土壤固化/稳定化产物的发展方向．欧美国家正着力于建立并完善以修复后最终处置或再利用方式为基础的情景模拟浸出方法体系。根据浸提剂在浸出试验过程中是否更换，浸出试验主要分为两大类：振荡浸出试验和动态浸出试验。

1．1．1 振荡浸出试验

振荡浸出试验用于评估稳态下固化/稳定化产物的浸出情况，通常将固化/稳定化产物破碎到一定尺寸以下，通过振荡加速固相和浸提剂之间的接触程度，从而使固化/稳定化产物中的污染物在短时间内与浸提剂中污染物达到平衡。振荡浸出试验通常有相当好的重现性，适用于污染物的浸出毒性鉴别。根据试验结果，可评估固化/稳定化技术的适用性及固化/稳定化产物的最终处置方式。常用的振荡浸出试验包括：

1．1．1．1 毒性特征浸出试验方法

最常用的浸出测试方法是TCLP（thetoxi citycharacteristic leaching procedure）方法（USEPA1311方法），是USEPA（美国国家环境保护局）指定的污染物释放效应的评价方法，用来检测在振荡浸出试验中液相、固相和多相废弃物中污染物的迁移性和溶出性。TCLP模拟了固体废弃物与城市垃圾共同填埋处置条件下向地下水中渗滤污染物的过程，主要目标是保护地下水。对于一般工业固体废物，该方法采用pH为4．93±0．05的醋酸缓冲溶液，对于偏碱性的工业固体废物，采用pH为2．88±0．05的醋酸缓冲溶液，土水比为1∶20，浸提时间为18h。TCLP是美国《资源回收与保护法》（RCRA）中规定的浸出程序，如果浸出液中含有的任何一种毒性物质成分的含量等于或大于US40CFR261．24中规定的浓度限值，则该废物需要修复以避免污染地下水。我国的HJ/T300—2007《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》与该方法相当，该方法模拟工业废物在进入卫生填埋场后，其中的有害组分在填埋场渗滤液的影响下，从废物中浸出的过程。不同之处在于对于碱性废物，考虑到酸中和容量的因素，采用pH为2．64±0．05的醋酸溶液为浸提剂。

1．1．1．2 合成沉淀浸出试验方法

由于TCLP方法主要用于评估废弃物填埋处置时的浸出行为，USEPA又推出了SPLP（the synthetic precipitation leaching procedure）方法（USEPA1312方法），用以模拟废弃物在酸雨条件下（由于重工业和燃煤造成的大气污染）的暴露和迁移特征，主要目的是保护地表水和地下水。用于评估密西西比河东岸土壤和废物的浸出能力时，采用pH为4．20±0．05的硫酸/硝酸溶液作为浸提剂；用于评估密西西比河西岸土壤和废物的浸出能力时，采用pH为5．00±0．05的硫酸/硝酸溶液作为浸提剂，提取时间为18h。我国的GB5085．3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》中采用的浸出方法是与USSPLP方法类似的HJ/T299—2007《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》。用于测定样品中重金属和半挥发性有机物的浸出毒性时，采用pH为3．20±0．05的硫酸硝酸溶液作为浸提剂；用于测定氰化物和挥发性有机物的浸出毒性时，采用试剂水作为浸提剂。

1．1．1．3 欧盟的振荡浸出试验方法

欧盟制定了用于评估固化/稳定化产物受到非酸性地表水或地下水浸沥时，其中无机污染物浸出特征的试验方法BSEN12457。该方法未考虑非极性有机物和生物可降解有机物的浸出特征，主要目的是保护地表水和地下水。该方法包括4个部分（Part1to4），均采用去离子水作为浸提剂，形成无缓冲能力的浸出体系，土水比分别为1∶2、1∶10、1∶（2＋8）和1∶10，浸出时间为24h，其中第三部分分为两个阶段，为了加速浸出前期的浸出速度，在第一阶段设置了较高的土水比。我国的HJ557—2010《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》和GB5086．1—1997《固体废物浸出毒性浸出方法翻转法》均采用了去离子水作为浸提剂，模拟了固体废物在特定场合中受到地表水或地下水的浸沥，其中的有害组分浸出而进入环境的过程。

表1欧盟BSEN12457试验方法的操作参数

1．1．1．4 日本的振荡浸出试验方法

日本振荡浸出试验方法采用的浸提剂分别为pH＝5．8～6．3和pH＝7．8～8．3的去离子水，前者模拟陆地水体对固化/稳定化产物的浸出情况，后者模拟海水对固化/稳定化产物的浸出情况。试验时将样品破碎至粒径＜0．5mm，取50g样品按液固比10∶1与浸提剂混合，室温下振荡6h后，测试浸提剂中污染物的浓度。