重金属铬渣污染场地土壤修复研究及风险评价

发布时间：2020-04-05 09:14

【摘要】：我国作为世界上铬盐生产的大国之一,铬盐年产量巨大,同时对环境土壤造成严重的重金属污染,对人体健康造成重大威胁。本文以铬渣污染场地土壤为研究对象,基于国家相关法律法规和行业规范,选择最优方案对铬渣污染场地进行修复,通过小试试验比较不同还原—固定化/稳定化药剂对Cr(Ⅵ)的去除效果,探究最佳药剂和最佳投加量,通过对实际污染场地进行场地调研深度分析,同时对其进行修复作业。根据风险评价的要求,对修复后的土壤进行风险评价,为其后续规划使用提供指导意见。依据国家关于土壤修复及环境污染防治的一系列法律法规及政策标准,参考发达国家和我国在土壤修复领域的实际案例和工程经验,对土壤修复技术进行创新性、合理性分析,确定适合重金属污染土壤的方案,即还原剂—固化稳定化修复技术。研究了8种不同还原—固定化/稳定化药剂:FeSO_4、K_2HPO_4、FeCl_2、Na_2S、CaO、水泥、膨润土、粉煤灰对土壤中铬的去除效果。结果表明,在低投加量(5%)的情况下,FeSO_4、Na_2S和水泥对铬的去除作用最为明显,且通过还原作用对Cr(Ⅵ)的去除效果最明显。对实际铬盐生产企业进行深入的污染场地调查分析,并针对该企业所在区域的特殊性,因地制宜的进行铬污染场地修复工作,修复方案设计采用还原剂—固定化/稳定化技术对受污染场地进行土壤修复。方案选取水泥为还原剂及固定化/稳定化药剂,针对不同程度的土壤进行不同深度的开挖以及不同剂量的药剂添加,修复后的土壤Cr(Ⅵ)和总铬浓度都满足《危险废物填埋污染控制标准》中规定的要求。根据《污染场地风险评估技术导则》,分析确立本污染场地Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的风险评估启动值。对污染场地进行风险评价,分析土壤中Cr(Ⅲ)的非致癌危害熵、致癌风险值。通过对A企业的风险评价分析,确定该污染土壤Cr(Ⅵ)修复建议目标值为34.8mg/kg。
【图文】：

土壤浸出液,亚铁离子,浓度,药剂

天津大学硕士学位论文3.2 土壤还原-固定化/稳定化结果与讨论3.2.1 不同修复药剂对土壤中可浸出总铬的稳定效果利用 8 种修复药剂对土壤修复后图 3-1 投加不同药剂后，土壤浸出液中的总铬浓度图 3-1 所示。由图可知，FeSO4、K2HPO4、FeCl2、Na2S、CaO、水泥、膨润土、粉煤灰8种修复药剂均可以对总铬浓度造成不同程度的降低。其中FeSO4修复后土壤浸出液中总铬浓度最低，达到了 21.5 mg/L，而 K2HPO4对含铬土壤修复效果不佳，总铬浓度在各组中最高，为 311.3 mg/L，其余药剂 FeCl2、Na2S、CaO、水泥、膨润土、粉煤灰修复后，土壤中总铬浓度分别为 102.9、34.3、137.2、72.1、171.5 和 274.4 mg/L。

土壤浸出液,还原作用,浓度,药剂

可以对铬形成有效的吸附，但是由于粉煤灰中本身含有一定的铬，并且吸附后的铬不能稳定固化于粉煤灰表面，因此效果较弱。综上所述，FeSO4和水泥对总铬去除作用最为明显，在实际工程中，需因地制宜，综合考虑实际工况，经济允许能力，从而选择最合适的固化药剂。3.2.2 不同修复药剂对土壤中可浸出 Cr(Ⅵ)的稳定效果8种修复药剂对土壤中浸出液中Cr(Ⅵ)的稳定效果如图 3-2所示。由图可知，和总铬修复情况类似，FeSO4、K2HPO4、FeCl2、Na2S、CaO、水泥、膨润土、粉煤灰 8 种修复药剂均可以对 Cr(Ⅵ)浓度造成不同程度的降低。其中 FeSO4修复后土壤浸出液中 Cr(Ⅵ)浓度最低，达到了 10.7 mg/L，而 K2HPO4处理后土壤浸出液中 Cr(Ⅵ)浓度在各组中最高，为 184.1 mg/L，，其余药剂 FeCl2、Na2S、CaO、水泥、膨润土、粉煤灰修复后，土壤中总铬浓度分别为 68.1、22.7、90.8、63.2、113.5 和 181.6 mg/L。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X53

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