重金属污染土壤异位稳定化、固化工程设计

污染土壤修复工程技术规范固化/稳定化1适用范围本标准规定了污染土壤固化/稳定化工程的污染物与污染负荷、总体要求、工艺设计、主要工艺设备、检测与过程控制、主要辅助工程、劳动安全与职业卫生、施工、运行与维护等技术要求。

本标准适用于污染土壤固化/稳定化处理工程的建设与运行管理，可作为工程设计、施工、运行和维护的参考依据。

本标准不适用于挥发性有机物污染土壤和放射性污染土壤，以及农用地污染土壤。

2规范性引用文件本标准引用了下列文件或其中的条款。

凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。

凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB8978污水综合排放标准GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准GB/T12801生产过程安全卫生要求总则GB/T14848地下水质量标准GB16297大气污染物综合排放标准GB16889生活垃圾填埋场污染控制标准GB18599一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准GB/T31962污水排入城镇下水道水质标准GB50015建筑给水排水设计标准GB50016建筑设计防火规范GB50019工业建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50052供配电系统设计规范GB50054低压配电设计规范GB/T50123土工试验方法标准GB50187工业企业总平面布置设计规范GBZ1工业企业设计卫生标准HJ25.1建设用地土壤污染状况调查技术导则HJ25.2建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则HJ25.5污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则HJ/T299固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法HJ/T300固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法HJ557固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法JGJ311建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ46施工现场临时用电安全技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

3.1固化/稳定化solidification/stabilization将污染土壤与水泥等胶凝材料或稳定化药剂相混合，通过形成晶格结构或化学键等，将土壤中污染物捕获或者固定在固体结构中，从而降低有害组分的移动性或浸出性的过程。

污染土壤固化/稳定化施工方案1、技术原理固化/稳定化技术，是将污染土壤与能聚结成固体的黏结剂或能将重金属元素螯合稳定化的药剂相混合，从而将重金属污染物捕获、稳定或固定在固体结构中的技术。

该技术普遍应用于土壤或污泥重金属污染的快速控制和修复，对于同时处置含多种重金属混合污染的土壤或污泥具有明显的优势。

国内已有多项的碎土壤进行固化/稳定化修复案例，结果表明，经稳定化处理后的浸出液中重金属的浓度基本达到达标。

且与其它技术相比，该技术的成本低，处理所需时间短，而且局限性小，适用范围广。

固化技术中污染土壤或污泥与黏结剂之间可以不发生化学反应,只是机械地将污染物固封在结构完整的固态产物（固化体）中，隔离污染物与外界环境的联系，从而达到控制污染物迁移的目的；稳定化是指稳定化药剂与污染物发生络合、螯合等化学反应，将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形态来实现其无害化，降低对生态系统危害性的风险，对于重金属和多环芳烧类污染物均适用。

在实际应用中往往将固化技术和稳定化技术结合起来以便达到更好的效果。

本项目拟采用在国内多个项目上已成功应用的固化/稳定化药剂对碑、镉、铅等污染土壤进行修复，所选的固化/稳定化药剂是以碱性稳定剂为主、同时含有Ca、Si、Al等成分的复合固化/稳定化药剂。

其主要修复原理是利用Mg、Ca>Si、AI等与目标金属污染物发生凝硬反应，降低土壤中重金属的迁移和浸出能力。

其固化反应包括水酸化物生成时的固化、难溶性盐生成时的固化或者水化合物生成时的吸附固定。

本项目中影响固化/稳定化效果的主要因素包括以下几个方面：（1）污染物浓度对碑污染土壤及一般固体废物进行固化/稳定化治理，采用以碱性稳定剂为基料的固化药剂。

药剂投加比一般不高于20%（干重质量比），具体投加量可通过小试进一步确定。

（2）水分含量水是固化/稳定化反应进行的物质基础，本项目拟采用的复合固化/稳定化药剂在反应时，需保持土壤或或一般固体废物与药剂混合物的含水率在20%以上。

土壤异位修复工程方案范本1. 背景土壤异位修复工程是指对因生态环境破坏或人为活动导致的土壤异位现象进行修复，恢复土壤的功能和生态平衡。

土壤异位是指土壤中的重金属、有机物质等成分超标，严重影响土壤的生态功能和作物生长。

土壤异位修复工程旨在通过科学的手段和技术手段，清除土壤中的有害物质，修复土壤的功能，减少土壤对生态环境和农业生产的影响，保护生态环境和人民健康。

2. 目标本土壤异位修复工程的目标是恢复土壤的生态功能和农业生产力，减少土壤对生态环境和人类健康的影响。

具体目标包括：- 清除土壤中的重金属、有机物质等有害物质；- 恢复土壤的pH值和养分水平；- 促进土壤微生物的活动，改善土壤的生物活性；- 减少土壤对农产品和环境的污染。

3. 工程范围本土壤异位修复工程的工作范围包括：- 施工区域：XXXX市XXXX镇XXXX村；- 工程规模：XXX亩土壤异位区域；- 工程内容：土壤采样分析、有害物质清除、土壤改良、植被恢复等。

4. 工程流程本土壤异位修复工程的工程流程如下：4.1 土壤采样分析首先对土壤异位区域进行土壤采样，将采样样品送至合格的实验室进行分析。

分析内容包括土壤重金属含量、有机物质含量、pH值、养分水平等。

4.2 有害物质清除根据土壤分析结果，选择合适的有害物质清除方法，对土壤中的重金属、有机物质等有害物质进行清除。

常用的清除方法包括物理清除、生物修复、化学修复等。

4.3 土壤改良清除有害物质后，对土壤进行改良，包括施入有机肥料、矿物肥料、石灰等，调节土壤的pH值和养分水平，增加土壤的有机质含量。

4.4 植被恢复在土壤改良后，栽种适合当地气候条件和土壤环境的植被，促进植被生长，增加土壤覆盖，减少土壤侵蚀，改善土壤环境。

4.5 现场监测在工程实施过程中，对土壤改良和植被恢复效果进行现场监测，及时调整工程措施，确保工程质量。

5. 材料与设备本土壤异位修复工程所需材料与设备包括土壤采样器、化验分析仪器、有机肥料、矿物肥料、石灰、植被种子等。

铬污染土壤固化/稳定化技术工程应用研究[摘要]我国是世界铬盐生产大国，每年产生大量的铬渣，铬渣堆放对土壤环境造成严重污染。

国家”十二五”规划明确提出了重点地区铬污染土壤的治理目标，铬污染土壤的治理工作正迅速展开。

固化/稳定化技术工艺操作简单、处理时间短、固化剂易得，目前在我国70%以上铬污染土壤治理工程中得到应用。

本文通过铬污染土壤固化/稳定化技术工程应用环节的研究探讨，分析总结实施过程中的存在问题，并对该技术的工程应用提出展望。

[关键字]铬污染土壤固化稳定化技术工程应用问题与展望1铬污染土壤固化/稳定化技术工程应用背景我国是世界铬盐生产大国，年产量超过60万吨，在其生产过程中产生大量铬渣。

铬渣中含有0.3-1.5%可溶性Cr（VI），经降雨和地表水的冲刷，Cr（VI）进入周围土壤和地下水，对环境造成严重污染。

国家环境保护”十二五”规划中，将铬渣堆场列为我国土壤重金属污染重点治理对象。

铬在土壤中一般以两种价态存在，Cr（VI）和Cr（III）。

Cr（VI）以易溶于水的铬酸根（CrO42-）和重铬酸根（Cr2O72-）存在，在土壤和地下水系统中迁移性很强。

Cr（VI）对于细胞具有较强的穿透能力，还有较高的氧化能力，对生物体有较强的毒性和致癌作用。

Cr（III）是高等动物必须的微量元素之一，高浓度下也有一定的毒性，在一般地下水环境中不易移动。

铬污染土壤治理有堆肥技术、电动修复技术、生物修复技术、热解还原技术、淋洗技术、固化/稳定化技术[1]。

综合这些技术的可靠性、可操作性、治理时间和成本，目前工程中应用最多的是固化/稳定化技术。

美国环保署将固化/稳定化技术称为处理有毒有害废物的最佳技术，1982-2005年间，美国超级基金共对977个场地进行修复或拟修复，其中217个场地修复使用固化/稳定化技术[2]。

在我国，固化稳定化技术是工程中常用的修复技术，铬污染土壤治理中应用达70%以上。

2.铬污染土壤固化/稳定化系统设计2.1铬污染土壤的固化/稳定化系统铬污染土壤的固化/稳定化包括两个过程：稳定化和固化。

科技成果——土壤重金属污染的固化、稳定化技术技术开发单位广州市金龙峰环保设备工程股份有限公司
适用范围适用于污染场地环境修复，为工业遗弃地块的功能转换提供技术支撑。

成果简介
土壤重金属污染的固化、稳定化技术主要针对广东土壤重金属污染问题，通过一套集储存、进料、预处理、加药、混合、固化成型的一体化成套设备，直接将污染土壤经过稳定化后制成免烧砌块，实现就地资源化利用，工艺流程图如图1所示。

图1 土壤重金属污染的固化、稳定化技术工艺流程图技术特点
（1）自主研制稳定剂，具有投药量小，对多种重金属污染稳定化效果明显的优点，有利于实现废物资源化，有效降低药剂成本，从而降低生产成本。

（2）一体化设备具效率高、可移动、占地小、施工场地适应能
力强、不易堵塞和运行稳定可靠等优势。

（3）通过小试实验—中试研究—工程应用探究并改进修复系统及相关工艺因素的影响，形成有效实用的土壤重金属修复技术工艺体系，解决了土壤粘度、湿度及进料等工程堵塞实际问题。

应用情况
目前本项目技术已在东莞洪梅镇河西工业园区土壤修复环境调查与污染修复示范项目、东莞市工业废物处理站重金属污染土壤异位稳定化研究、乐昌市坪石镇重金属污染土壤修复项目等开展实际工程，示范效应较好，所有项目均顺利通过当地环保局专家评审验收会议，用户反馈良好。

成本估算
土壤修复成本低至300元/m3，经济效益明显。

重金属污染土壤经水泥基固化稳定化后的浸出实验设计摘要：某地重金属污染土壤，经过水泥基固化稳定化后分别进行用作路基填充材料,进入生活垃圾填埋场填埋，进入危险废物填埋场填埋等三种不同方式的处理。

针对这三种不同的处理方式，分別进行浸出实验设计，系统评估其固化稳定化效果以及再利用或填埋处置的长期环境安全性。

关键词：重金屈污染土壤，水泥基，固化稳定化，浸出实验设计1.背最介绍某地重金属污染土壤，采用水泥基固化稳定化后分别进行三种不同方式的处理:(1)用作路基填充材料；(2)进入生活垃圾填埋场填埋：(3)进入危险废物填埋场填埋。

通过水泥基对重金属污染土壤进行固化稳定化处理，是对危险固废处理的有效手段，但是水泥基的固化稳定化处理并不能保证污染物的零泄漏。

经水泥基固化稳定化处理后的重金属污染土壤依旧会析出重金属污染物。

浸出实验是目前研究及评价重金属浸出特性的主要方法，主要的考察抬标有浸出浓度和浸出率。

因此针对不同的处理方式，分别进行浸出实验设计，选择不同类型的浸出液，为系统的评估其固化稳定化效果以及再利用或者填埋处置的长期环境安全性提供参考。

2.浸出实验设计2.1用于路基填充材料的水泥基浸出实验方案重金属污染土壤采用水泥基固化后用于路基填充材料，根据《GB 14569.1-2011低、中水平放射性废物固化体性能要求——水泥固化体》，该处理方式应屈丁•水泥固化体的近地表处置。

在实际生活中，路基整块受雨水冲刷与浸泡，在酸雨多发地区，还受pH 较低的雨水冲刷和浸泡，而路基不断受雨水浸泡属于短期浸泡。

则根据材料用途与实际情况，设置了两种短期整块废物的浸泡动态实验(浸出实验的一种)方案，试验过程中没有搅拌，定期更换浸出液。

对于普通雨水的浸泡，采用《GB/T 7023-2011低、中水平放射性废物固化体标准浸出试验方法》，而对于酸雨雨水浸泡，采用硫酸硝酸法。

需要说明的是，尽管对于普通雨水的浸泡情况，采用的是放射性废物固化体浸出试验方法，但对于浸出液中金属离子的检测并非只检测放射性金属，而是对所有重金属含量进行检测。

化学淋洗和固化 / 稳定化技术修复重金属污染土壤所属行业: 环境修复关键词：土壤修复土壤淋洗技术水泥窑共处置重金属是指密度等于或大于5的金属。

重金属污染具有污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性、无法被生物降解的特点，直接或间接地危害人类的健康和生命，如1956年日本水俣湾出现的轰动世界的“水俣病”就是由汞污染造成的。

近年来，随着区域经济不断转型，经济结构不断调整，位于城区内的企业开始“退城进园”，一批高污染、低产能的企业面临着搬迁、转型或者淘汰，遗留下来的污染土壤必须经过修复后方可进行流转再开发。

重金属污染土壤修复一直是国内外研究的热点课题，采用物理、化学和生物方法，通过以下途径对重金属污染土壤进行修复:①通过稀释降低土壤中重金属的浓度;②改变重金属形态使其固定或钝化，从而降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;③从土壤中去除重金属。

国内土壤修复行业仍处于起步成长阶段，多数试点项目为城市搬迁厂区的场地污染治理，有机物污染场地的修复案例较多，重金属污染场地的修复案例并不多，很多重金属技术尚处于实验室研究阶段。

江苏省无锡市滨湖区内胡埭电镀厂土壤修复工程为江苏省首例重金属污染修复工程，2009年被列入国家重金属污染修复示范项目，并获得2010年国家重金属污染防治专项资金补助。

笔者在分析原胡埭电镀厂土壤污染概况的基础上，确定了土壤修复标准、修复方案和验收标准，并分别利用化学淋洗法修复重度污染土壤和固化/稳定化技术修复中度和轻度污染土壤。

1研究区土壤污染概况无锡市滨湖区内原胡埭电镀厂由于建设较早，环保重视不够，电镀废水未采取任何处理措施而直接排放，造成场地遭受严重污染。

该厂关闭后作为商业用地开发，在开挖基坑时，发现基坑内水呈红色。

经检测发现，土壤中Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量分别为18100、9460、1130、1650、720mg/kg，参照《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)，严重超标，土壤重金属污染十分严重。

重金属污染土壤经水泥基固化稳定化后的浸出实验设计摘要：某地重金属污染土壤，经过水泥基固化稳定化后分别进行用作路基填充材料，进入生活垃圾填埋场填埋，进入危险废物填埋场填埋等三种不同方式的处理。

针对这三种不同的处理方式，分别进行浸出实验设计，系统评估其固化稳定化效果以及再利用或填埋处置的长期环境安全性。

关键词：重金属污染土壤，水泥基，固化稳定化，浸出实验设计1.背景介绍某地重金属污染土壤，采用水泥基固化稳定化后分别进行三种不同方式的处理：（1）用作路基填充材料；（2）进入生活垃圾填埋场填埋；（3）进入危险废物填埋场填埋。

通过水泥基对重金属污染土壤进行固化稳定化处理，是对危险固废处理的有效手段，但是水泥基的固化稳定化处理并不能保证污染物的零泄漏。

经水泥基固化稳定化处理后的重金属污染土壤依旧会析出重金属污染物。

浸出实验是目前研究及评价重金属浸出特性的主要方法，主要的考察指标有浸出浓度和浸出率。

因此针对不同的处理方式，分别进行浸出实验设计，选择不同类型的浸出液，为系统的评估其固化稳定化效果以及再利用或者填埋处置的长期环境安全性提供参考。

2.浸出实验设计2.1用于路基填充材料的水泥基浸出实验方案重金属污染土壤采用水泥基固化后用于路基填充材料，根据《GB 14569.1-2011 低、中水平放射性废物固化体性能要求——水泥固化体》，该处理方式应属于水泥固化体的近地表处置。

在实际生活中，路基整块受雨水冲刷与浸泡，在酸雨多发地区，还受pH较低的雨水冲刷和浸泡，而路基不断受雨水浸泡属于短期浸泡。

则根据材料用途与实际情况，设置了两种短期整块废物的浸泡动态实验（浸出实验的一种）方案，试验过程中没有搅拌，定期更换浸出液。

对于普通雨水的浸泡，采用《GB/T 7023-2011 低、中水平放射性废物固化体标准浸出试验方法》，而对于酸雨雨水浸泡，采用硫酸硝酸法。

需要说明的是，尽管对于普通雨水的浸泡情况，采用的是放射性废物固化体浸出试验方法，但对于浸出液中金属离子的检测并非只检测放射性金属，而是对所有重金属含量进行检测。

科技成果——异位固化、稳定化技术技术适用性适用的介质：污染土壤可处理的污染物类型：金属类、石棉、放射性物质、腐蚀性无机物、氰化物、砷化合物等无机物以及农药/除草剂、石油或多环芳烃类、多氯联苯类以及二噁英等有机化合物。

应用限制条件：不适用于挥发性有机化合物和以污染物总量为验收目标的项目。

当需要添加较多的固化/稳定剂时，对土壤的增容效应较大，会显著增加后续土壤处置费用。

成果简介原理：向污染土壤中添加固化剂/稳定化剂，经充分混合，使其与污染介质、污染物发生物理、化学作用，将污染土壤固封为结构完整的具有低渗透性的固化体，或将污染物转化成化学性质不活泼形态，降低污染物在环境中的迁移和扩散。

系统构成和主要设备：主要由土壤预处理系统、固化/稳定剂添加系统、土壤与固化/稳定剂混合搅拌系统组成。

其中，土壤预处理系统具体包括土壤水分调节系统、土壤杂质筛分系统、土壤破碎系统。

主要设备包括土壤挖掘系统（如挖掘机等）、土壤水分调节系统（如输送泵、喷雾器、脱水机等）、土壤筛分破碎设备（如振动筛、筛分破碎斗、破碎机、土壤破碎斗、旋耕机等）、土壤与固化/稳定剂混合搅拌设备（双轴搅拌机、单轴螺旋搅拌机、链锤式搅拌机、切割锤击混合式搅拌机等）。

关键技术（1）固化/稳定剂的种类及添加量固化/稳定剂的成分及添加量将显著影响土壤污染物的稳定效果，应通过试验确定固化/稳定剂的配方和添加量，并考虑一定的安全系数。

目前国外应用的固化/稳定化技术药剂添加量大都低于20%。

（2）土壤破碎程度土壤破碎程度大有利于后续与固化/稳定剂的充分混合接触，一般要求土壤颗粒最大的尺寸不宜大于5cm。

（3）土壤与固化/稳定剂的混匀程度混合程度是该技术一个关键性瓶颈指标，混合越均匀固化/稳定化效果越好。

土壤与固化/稳定剂的混匀程度往往依靠现场工程师的经验判断，国内外还缺乏相关标准。

（4）土壤固化/稳定化处理效果评价土壤固化/稳定化修复效果通常需要物理和化学两类评价指标：物理指标包括无侧限抗压强度、渗透系数；化学指标为浸出液浓度。

异位固化稳定化技术在重金属复合污染土修复工程中的应用三航局本部 张海三航科研院有限公司刘伟三航上海分公司 李时亮[摘要]本文以湖南株洲湘江沿岸某污染场地修复工程为例，利用异位固化稳定化修复技术，结合配置的 适量比例固化稳定化药剂，成功地修复了镉、铅、砷、汞4种重金属同时超标的复合污染土壤，为异位固化稳定化 修复技术的应用积累了经验，对其他同类工程具有借鉴意义。

[关键词]异位固化稳定化重金属复合污染土1引言异位固化稳定化修复重金属污染土壤技 术是将污染土挖掘后进行固化稳定化处理，相对于其他技术而言，具有处理时间短、适用 范围较广、工程实施简便等优势[11。

重金属因 移动性差、不能被轻易降解、滞留时间长等因 素，自然净化非常困难i2_31。

目前，土壤重金属 污染的修复主要集中在单一元素上，而对土 壤多种重金属并存的复合污染的同时修复研 究较少|41。

湖南省株洲市某场地污染土壤中 的镉、铅、砷、汞4种金属的致癌、非致癌风险 同时超过了人体可接受水平，需进行修复才 可后续再利用。

本文以该场地修复工程为依 托，利用配置的适量比例固化稳定化药剂，论 述了异位固化稳定化修复技术在重金属复合 污染土修复工程中的应用。

异位固化稳定化修复技术是向污染土壤 中添加固化稳定化药剂，经充分混合，使其与 污染介质、污染物发生物理、化学作用，将污 染土固封为结构完整的、具有低渗透系数的 固化体，或将污染物转化成化学性质不活泼形 态，降低污染物在环境中的迁移和扩散|51。

与 其他技术相比，固化稳定化技术修复重金属污 染土壤具有以下优点:①可以同时修复多种重 金属污染;②费用低廉;③加工设备容易转 移;④所形成的固体毒性降低，稳定性增强；⑤凝结在固体中的微生物很难生长，不易破坏 结块结构。

污染场地修复的具体处理方法可 按不同依据进行分类|5_61,如表1所示。

异位固化稳定化修复技术按对污染物质 的作用形式，属于去除、稳定、包裹、固化联合 处理；按处理机理属于物理一化学处理；按 处理位置属于异位处理。

污染土壤固化/稳定化修复方案设计1、修复工艺流程本项目对含重金属污染土壤，拟采用异地异位稳定化工艺修复，稳定化工艺流程见下图。

主要工艺流程包括污染土壤的清挖、污染土壤与药剂混合、处置后泥体的堆置与养护、检测验收、后续处置等，其施工示意图如下图所示。

稳定化修复工艺流程稳定化修复工艺示意图2、固化/稳定化修复工艺参数筛分后的土壤进入固化稳定化处理阶段以实现其无害化处理处置。

其工艺参数汇总如下：1预处理污染土壤首先经过筛分破碎斗将清挖的污染土壤进行均质化筛分、破碎至土壤粒径≤40 mm。

可使用ALLU筛分破碎铲斗或相同效果的其他设备。

（2）药剂类型根据已我司已开展的固化稳定化修复小试结果，本项目固化稳定化药剂暂定4%FMH药剂+1%SSH药剂，含水率不低于20%，养护时间约3-7天。

现场实施时可根据实际情况对药剂和投加比、养护时间等再进行优化。

（3）机械搅拌采用挖机和土壤改良机配合进行搅拌，异位修复效率约在30~50 m3/h。

（4）养护稳定化时需要足够的水分，建议在养护反应阶段将含水率控制在20-30%左右（或土壤液限），低于此范围则须添加适当的水分，高于此范围可适当晾晒。

为了确保固化/稳定化的充分反应和修复效果，养护温度为常温，养护周期为3~7天。

相关工艺参数列于见下错误!未找到引用源。

固化稳定化工艺参数3、处理效率及周期稳定化工艺中主要设备为土壤筛分破碎设备、拌合设备土壤改良机等设备，同时上料端配备一台挖掘机，出口端配备两台自卸卡车。

一台土壤改良机饱和处理能力为30~50m3/h，可连续工作。

根据实际情况，土壤改良机有效处理能力控制在40m3/h，拟每天作业14小时，每台设备日处理量约560m3。

现场设置2套固化稳定化处理系统。

挖掘机斗容为2m3，自卸卡车载量为20方，本项目固定/稳定化土壤阶段约需60天。

4、修复效果验收（1）施工完成后先进行自验收，自验收合格后，然后申请第三方效果评估和验收。

固化，稳定化技术在重金属场地污染修复中的模拟应用固化、稳定化急速是指将有害废物固定或密封在惰性固体基质中，以降低污染物流动性的一种处理方法。

其中，固化是将废物中的有害成分用惰性材料加以束缚的过程，而稳定化使将废物的有害成分进行化学改性或将其导入某种稳定的晶格结构中的过程，即固化通过采用具有高度结构完整性的整块固体将污染物密封起来以降低其物理有效性，而稳定化则降低了污染物的化学有效性[1]。

代表性固化药剂包括水泥、粉煤灰、石灰、沥青等。

以水泥固化为例，其固化机理为：〔1〕利用水化作用形成的具有高比外表积的C-S-H凝胶吸附污染物；〔2〕将污染物包裹于水化产物晶格当中；〔3〕使污染土壤形成结构致密、孔隙率少的固化体，降低污染物迁移；〔4〕水化产物具有较高pH值，可以有效降低酸沉降对固化体的破坏。

代表性的稳定化药剂包括：Daramend-M、EnviroBlend、EHCM〔地下水〕、磷酸盐、硫化物药剂等。

其稳定化主要机理为：〔1〕通过氧化复原反应改变污染物形态，降低其毒性，如采用零价铁、亚硫酸钠、硫化亚铁等复原剂将Cr〔VI〕复原为Cr〔III〕，或〔2〕通过离子交换反应使污染物形成沉淀，降低迁移性，如使用磷酸盐、硫化物药剂处理铅污染土壤。

图1 施工组织设计图2.2 主要设备通过土壤混合装置，对要修复的土壤进行混合。

如下列图：图 2 土壤混合装置规划用地类型：居住用地占地面积：840亩主营业务：自行设计、制造、安装的全循环尿素生产样板厂；生产多孔粒状硝酸铵；总氨年生产能力可到达24万吨。

污染物：砷场地分布平面图如下〔图3〕：图3 场地分布平面图将场地分为A-G7个区间，如下表：区域编号区域范围污染程度A 西北角煤场中度污染区B 北部煤场中度污染区重度污染区C 净化车间、水煤气储罐、前段压缩工序D 水处理系统重度污染区E 造气车间中度污染区生活污染区F 汽油库、机加工、变电站、金属库、油漆库G 其它区域轻度污染区3.2 对场地进行调查以及评价对场地进行初步调查，调查点分布如下〔图4〕：图 4 调查点分布图采用高精度GPS确定原功能区边界，进行布点，全场完成采样点N个，确定场地主要污染物为As，并判断污染区域。

土壤重金属污染固化/稳定化治理技术一、基本概念固化/稳定化土壤修复技术指运用物理或化学的方法将土壤中的有害污染物固定起来，或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态，阻止其在环境中迁移、扩散等过程，从而降低污染物质的毒害程度的修复技术。

固化/稳定化技术与其他修复技术相比，有费用低、修复时间短、可处理多种复合重金属污染、易操作、适用范围较广等优势，因此，美国环保署将固化/稳定化技术称为处理有害有毒废物的最佳技术。

二、常用的固化/ 稳定化技术系统目前，常用的固化/ 稳定化技术主要包括以下几种类型：（1）水泥、石灰、粉煤灰等无机材料固化；（2）沥青、聚乙烯等热塑性有机材料和脲甲醛、聚酯等热固性有机材料固化；（3）玻璃化技术；（4）硫酸亚铁、磷酸盐、氢氧化钠、高分子有机物等药剂稳定化。

由于技术和费用等方面的原因，以水泥、石灰、粉煤灰等无机材料为添加剂的固化/ 稳定化应用最广泛，占项目数的94%，在项目中使用无机-有机复合添加剂的占项目数的3%。

1、水泥固化水泥基粘结剂是固化技术普遍使用的材料。

在过去的50 年里水泥固定化处理重金属技术被广泛使用。

水泥是一种无机胶结材料，经过水化反应后可以生成坚硬的水泥固化体。

水泥固化的机理主要是在水泥的水化过程中，重金属可以通过吸附、化学吸收、沉降、离子交换、钝化等多种方式与水泥发生反应，最终以氢氧化物或络合物的形式停留在水泥水化形成的水化硅酸盐胶体表面，同时水泥的加入也为重金属提供了碱性环境，抑制了重金属的渗滤。

水泥的种类很多，包括普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、矾土水泥、沸石水泥等都可以作为废物固化处理的基材，其中最常用的是普通硅酸盐水泥。

影响水泥固化的因素很多，为达到满意的固化效果，在固化操作过程中要严格控制水灰比、水泥与废物比、凝固时间、添加剂和固化块的成型条件等工艺参数。

如果被处理废物中含有妨碍水合作用的物质，仅用普通水泥处理就存在强度不大、物理化学性能不稳定等问题，需加入适当的添加剂，以吸收有害物质并促进其凝固，并降低有害组分的溶出率。

研究重金属污染土壤固化稳定化一、重金属污染土壤的现状与危害土壤是生态系统的重要组成部分，然而，随着工业化和城市化进程的加速，重金属污染土壤的问题日益严重。

重金属如铅、镉、汞、铬等在土壤中积累，会对土壤的物理、化学和生物学性质产生不良影响。

从物理性质方面来看，重金属污染可能改变土壤的颗粒结构，使其变得更加紧实或松散，影响土壤的通气性和透水性。

这会进一步影响植物根系的生长和发育，因为植物根系需要适宜的土壤通气和水分条件。

在化学性质上，重金属会与土壤中的矿物质、有机物发生化学反应。

例如，一些重金属会与土壤中的腐殖质结合，改变腐殖质的化学结构和功能。

同时，重金属还可能影响土壤的酸碱度，使土壤酸化或碱化，从而影响土壤中养分的有效性。

对于植物来说，这意味着它们可能无法从土壤中获取足够的养分，如氮、磷、钾等，导致生长不良。

从生物学角度，重金属污染对土壤微生物群落有着极大的危害。

土壤微生物在土壤生态系统中起着至关重要的作用，它们参与土壤中有机物的分解、养分循环等过程。

重金属的存在会抑制微生物的生长和代谢活动，减少微生物的数量和种类。

一些对重金属敏感的微生物可能会死亡，而一些能够耐受重金属的微生物可能会过度生长，打破土壤微生物群落的平衡。

这种微生物群落的失衡会进一步影响土壤的生态功能，如土壤的自净能力下降。

此外，重金属污染土壤还会通过食物链传递，对人类健康造成威胁。

植物从污染土壤中吸收重金属，然后这些植物可能被动物食用，重金属就会在动物体内积累。

当人类食用这些受污染的动植物时，重金属就会进入人体，在人体内积累并可能引发各种疾病，如肾脏疾病、神经系统疾病、癌症等。

二、固化稳定化技术的原理与方法固化稳定化是一种常用的处理重金属污染土壤的技术，其目的是通过物理、化学或物理化学方法将土壤中的重金属固定在土壤中，使其难以迁移和释放，从而降低其对环境和人类健康的危害。

（一）物理方法1. 土壤淋洗土壤淋洗是一种通过用水或其他溶剂冲洗土壤，将重金属从土壤中分离出来的方法。

土壤异位修复工程方案设计一、项目概况土壤异位修复工程是指对土壤中的有害物质进行修复、去除或者稳定化处理，使土壤恢复到可利用、安全的状态。

土壤异位修复工程涉及的有害物质种类繁多，处理方法也复杂多样，需要根据具体情况进行合理的方案设计和实施。

本项目是针对某工业园区的土壤异位修复工程，主要针对土壤中的重金属污染和有机物污染进行修复处理。

二、项目背景该工业园区位于城市的东部，占地面积约1000亩，园区内主要有化工、电子、机械等企业，年生产废弃物排放量较大。

多年来，园区周边的土壤和水体受到严重污染，其中土壤中的重金属和有机物污染较为严重。

这些污染物不仅对土壤的肥力和营养性造成影响，还可能对周边的生态环境和人体健康造成潜在危害。

三、目标和要求1. 目标：对园区内受污染的土壤进行修复处理，降低土壤中有害物质的含量，恢复土壤的肥力和适用性。

2. 要求：修复工程要考虑到技术成熟可行、经济合理和对周边环境影响小的方案。

同时，要确保修复后的土壤符合国家相关环境保护标准，可用于农业和市政建设。

四、方案设计1. 调查评估阶段在开始土壤异位修复工程之前，首先要进行调查评估，了解土壤污染的来源、范围和严重程度。

主要工作包括：采集土壤样品进行化验分析，明确土壤中的有害物质种类和含量；通过水文地质调查，明确地下水的分布情况和流动方向；对污染源进行识别和排查，找出主要的污染源和污染途径。

2. 处理技术选择阶段根据调查评估结果，针对园区内的土壤异位情况选择合适的处理技术。

对于重金属污染，可以采用化学淋洗、电渗排、螯合物修复等技术；对于有机物污染，可以采用生物修复、热解氧化、化学氧化等技术。

在选择处理技术时，要考虑土壤属性、污染物种类和含量、施工安全和环境风险等因素，确保选择的技术能够有效修复土壤污染。

3. 工程设计阶段在确定了处理技术后，要对土壤异位修复工程进行详细设计。

包括工程的施工方案、设备和材料选型、工程施工工艺等。

针对不同的污染物种类和浓度，要确定处理工艺和处理方案，并编制详细的施工图纸和操作流程。

污染土壤固化稳定化施工方案污染土壤固化、稳定化是一种处理污染土壤的技术方法，其目的是通过改变土壤的物理、化学性质，将污染物转化为固态物质或者降低其活性，从而达到减少土壤污染的目的。

以下是一种污染土壤固化、稳定化施工方案的详细描述。

1.污染地块调查与评估：首先，进行污染地块的调查与评估工作，确定土壤中的主要污染物种类、污染程度和分布情况。

通过采集土壤样品进行实验室分析，确定污染土壤中主要污染物的含量和种类。

2.污染物迁移途径分析：根据调查结果，分析污染物在土壤中的迁移途径，包括水分迁移、气体迁移和生物迁移等情况。

根据不同途径的迁移特点，选择合适的固化、稳定化措施。

3.选择固化、稳定化剂：根据土壤的污染物种类和含量，选择适合的固化、稳定化剂。

对于重金属污染物，可以选择含有硫酸盐、氢氧化物或者氯化物等物质。

对于有机污染物，可以选择草酸钙、活性炭或者添加生物菌剂。

4.土壤处理工艺选择：根据污染地块的情况，选择适合的土壤处理工艺。

一般情况下，固化处理可以选择混合处理，即将固化、稳定化剂与污染土壤进行充分混合。

对于一些特定的污染物，可以选择局部处理，即将固化、稳定化剂只在污染物产生的区域进行处理。

5.施工操作：施工操作包括土壤开挖、固化剂添加与混合、填充、压实等过程。

首先，对污染土壤进行开挖，将土壤分成不同的处理区域。

然后，将固化剂添加到污染土壤中，并进行充分混合。

混合后，将固化土壤填充回原先的位置，并进行适当的压实。

6.监测与评估：施工完成后，对固化、稳定化处理后的土壤进行监测与评估。

通过采集土壤样品，进行实验室分析，确定土壤中主要污染物的含量和种类。

根据监测结果，评估土壤固化、稳定化的效果，判断是否需要进一步处理。

7.后续处理与维护：对于固化、稳定化处理后的土壤，需要进行适当的后续处理与维护工作。

对于固化、稳定化剂不易降解的情况，可以选择覆土处理，即在固化土壤表面进行一层覆土，减少剂的溶解和迁移。

同时，定期监测土壤中污染物的含量和种类，及时采取措施对污染物进行处理。

污染土壤修复技术设计方案一、场地修复技术路线根据项目招标文件要求和地块内土壤污染因子，本项目采用异位化学还原稳定化技术和水泥窑协同处置结合技术对场地内的重金属污染土壤进行修复治理，污染土治理总体工作路线见下图。

土修复总体技术路线二、污染土壤修复治理方案设计1、技术简介异位化学氧化/还原技术是指向污染土壤添加氧化剂或还原剂，通过氧化或还原作用，使土壤中的污染物转化为无毒或毒性相对较小的物质。

常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧；常见的还原剂包括连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫化钙、二价铁、零价铁等。

2、系统构成和主要设备修复系统包括:（1）预处理系统(碎筛分铲斗、挖掘机、推土机)用于对开挖出的污染土壤进行破碎、筛分或添加土壤改良剂等。

（2）药剂混合系统(搅拌设备)污染土壤和药剂通过搅拌设备混合均匀。

（3）防渗系统：污染土暂存和处置场所要求进行硬化和布设防渗层，并配备地面废水导排沟渠。

3、技术应用基础和前期准备工程实施前，进行小试实验测试，判断修复效果是否能达到修复目标要求，并探索药剂投加比、反应时间、氧化还原电位变化、pH 变化、含水率控制等，作为技术应用可行性判断的依据。

小试实验参数指导中试扩大化试验，根据试验现象确定大规模实施的可行性，并记录工程参数，指导工程实施。

4、主要实施过程主要实施过程如下:（1）污染土壤清挖；（2）将污染土壤破碎、筛分，筛除建筑垃圾及其它杂物；（3）配比；（4）通过多次搅拌将修复药剂与污染土壤充分混合，使修复药剂与目标污染物充分接触；（5）监测、调节污染土壤反应条件，直至自检结果显示目标污染物浓度满足修复目标要求；（6）通过验收的修复土壤按设计要求合理处置。

5、关键技术参数影响异位化学氧化/还原技术修复效果的关键技术参数包括:污染物的性质、浓度、药剂投加比、土壤渗透性、土壤活性还原性物质总量或土壤氧化剂耗量(SoilOxidantDemand,SOD)、pH、含水率和其它土壤地质化学条件。

重金属污染土壤异位稳定化、固化工程设计浅析摘要：重金属污染土壤修复是近来我国环境研究和治理的热点，本文在分析重金属污染场地形成原因及简要介绍土壤修复技术的基础上，着重对利用挖掘及稳定化/固化技术进行土壤异位修复的工作流程及注意事项进行了探讨。

2005年4月至2013年12月，我国针对除港澳台外的陆地国土进行了首次全国土壤污染状况调查，根据环保部、国土部2014年4月17日发布的《全国土壤污染状况调查公报》，“全国土壤污染超标率达16.1%”，土壤污染状况十分严重。

近年来，由于重金属污染场地直接或间接导致的中毒事件屡见不鲜，严重影响了居民的身心健康及社会的平稳发展。

我国首个“十二五”国家规划《重金属污染综合防治“十二五”规划》在浓度控制的基础上首提总量控制目标，要求“重点区域重点重金属污染物排放量比2007年减少15%，非重点区域重点重金属污染物排放量不超过2007年水平”。

此外，《土壤污染防治行动计划》（“土壤十条”）及《土壤环境质量标准》等一系列政策、标准的制订使得重金属污染土壤的治理形势更加严峻。

1 前言重金属污染场地是指对潜在污染场地进行调查和风险评估后，确认污染危害超过人体健康或生态环境可接受风险水平的场地。

判定土壤污染程度的主要依据是《场地环境调查技术导则》（HJ 25.1-2014）及《污染场地风险评估技术导则》（HJ 25.3-2014）。

重金属污染场地形成的原因有许多，最常见的是以下三种：①由于管理不当及生产工艺的落后，工矿企业向大气中排放了大量吸附着不同种类重金属的工业粉尘，粉尘因重力尘降或是在雨雪霜雾等的作用下降到地面，造成土壤污染；②含重金属工业废渣的堆积。

由于历史原因，早期的废渣堆场大都选址于低洼的坑塘，未采取任何防雨、防渗、防尘等污染控制措施，废渣中所含的Pb、Cd、As、Hg等重金属污染物在雨水的浸淋作用下逐渐溶出并随地表径流逐渐扩散，对周边的土壤造成污染；③含重金属工业废水的排放。

土壤重金属固化课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解土壤重金属污染的概念、来源及危害。

2. 学生能掌握土壤重金属固化技术的原理及方法。

3. 学生能了解土壤重金属固化技术在环境保护和土壤修复中的应用。

技能目标：1. 学生能运用所学知识分析土壤重金属污染案例，提出解决策略。

2. 学生能在实验中熟练操作土壤重金属固化过程，掌握实验技能。

3. 学生能通过小组合作，有效沟通，共同解决土壤重金属固化过程中的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生能认识到土壤重金属污染对生态环境和人类健康的危害，培养环保意识。

2. 学生能树立科学探究的精神，对土壤重金属固化技术产生兴趣。

3. 学生能在学习过程中，培养团队合作意识，尊重他人意见，形成积极向上的学习氛围。

课程性质：本课程为环境科学相关学科的教学内容，旨在提高学生对土壤重金属污染及其固化技术的认识，培养学生的实践能力和环保意识。

学生特点：针对初中生，以形象思维为主，对环境污染问题有一定了解，但对固化技术较为陌生。

教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，采用实验、案例分析等教学方法，提高学生的参与度和兴趣。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决，达到知识、技能和情感态度价值观的全面提升。

二、教学内容1. 土壤重金属污染概述- 污染来源与危害- 土壤重金属污染案例分析2. 土壤重金属固化技术原理- 固化技术的定义与分类- 固化剂的作用机理3. 土壤重金属固化方法- 物理固化技术- 化学固化技术- 生物固化技术4. 土壤重金属固化应用实例- 环境保护领域- 土壤修复工程5. 实践操作：土壤重金属固化实验- 实验目的与原理- 实验步骤与方法- 实验结果分析与评价教学内容安排与进度：第一课时：土壤重金属污染概述、固化技术原理第二课时：土壤重金属固化方法、应用实例第三课时：实践操作：土壤重金属固化实验教材章节关联：《环境科学》第四章：土壤污染与修复- 第四节：土壤重金属污染及其修复技术三、教学方法本章节采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高教学效果。