污染地塊修復(fù)技術(shù)指南—固化/穩(wěn)定化技術(shù)（試行）（征求意見稿）

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:日前，環(huán)保部印發(fā)《污染地塊修復(fù)技術(shù)指南—固化/穩(wěn)定化技術(shù)（試行）（征求意見稿）》。全文如下：

污染地塊修復(fù)技術(shù)指南

— 固化/穩(wěn)定化技術(shù)( 試行)

(征求意見稿)

二〇一七年十一月

概要

固化/穩(wěn)定化技術(shù)是一種通過添加固化劑或穩(wěn)定劑，將土壤中的有毒有害物質(zhì)固定起來，或者將污染物轉(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑的形態(tài)，阻止其在環(huán)境中遷移和擴(kuò)散過程，從而降低其危害的修復(fù)技術(shù)。固化和穩(wěn)定化技術(shù)在工作原理和作用

特點(diǎn)上各有不同，但在實(shí)踐中經(jīng)常搭配使用，是兩個(gè)密切關(guān)聯(lián)的過程。固化處理是利用惰性材料(固化劑)與污染土壤完全混合，使其生成結(jié)構(gòu)完整、具有一定尺寸和機(jī)械強(qiáng)度的塊狀密實(shí)體(固化體)的過程;穩(wěn)定化處理是利用化學(xué)添加劑與污染土壤混合，改變污染土壤中有毒有害組分的賦存狀態(tài)或化學(xué)組成形式，從而降低其毒性、溶解性和遷移性的過程。固化處理的目的在于改變污染土壤的工程特性，即增加土壤的機(jī)械強(qiáng)度，減少土壤的可壓縮性和滲透性，從而降低污染土壤處置和再利用過程中的環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn);穩(wěn)定化處理的目的在于降低污染土壤中有毒有害組分的毒性(危害性)、溶解性和遷移性，即將污染物固定于支持介質(zhì)或添加劑上，以此降低污染土壤處置和再利用過程中的環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)。

固化/穩(wěn)定化技術(shù)已有數(shù)十年的發(fā)展歷史，是較為成熟的土壤修復(fù)技術(shù)，既可用于修復(fù)污染土壤，也可用于處理沉積物、污泥和固體廢物等，具有修復(fù)周期短，達(dá)標(biāo)能力強(qiáng)，作用對(duì)象廣泛(可處理多種性質(zhì)穩(wěn)定的污染物)，并能與其他修復(fù)技術(shù)配合使用的特點(diǎn)，是國內(nèi)外普遍應(yīng)用的污染土壤修復(fù)技術(shù)。然而，固化/穩(wěn)定化技術(shù)也有其不足與局限性，例如不能實(shí)質(zhì)性銷毀或去除污染物，修復(fù)后可能會(huì)使土壤產(chǎn)生增容效應(yīng)，污染物的長期環(huán)境行為難以預(yù)測(cè)，需要對(duì)固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物進(jìn)行長期監(jiān)測(cè)與維護(hù)等。

根據(jù)修復(fù)模式要求或?qū)嶋H操作條件需要，固化/穩(wěn)定化修復(fù)可在異位也可在原位進(jìn)行。異位固化/穩(wěn)定化適用于修復(fù)淺層污染土壤或大型機(jī)械無法進(jìn)入的小型污染地塊，且由于其能較好控制粘合劑的添加和混合質(zhì)量，修復(fù)效果往往較為理想，不足之處是需要開挖污染土壤、暫存土壤、轉(zhuǎn)運(yùn)土壤和對(duì)污染土壤進(jìn)行前處理(如破碎和篩分)，這些過程會(huì)造成揚(yáng)塵和噪音，甚至揮發(fā)物釋放等環(huán)境影響，且修復(fù)完成后還需回填或處置土壤，并對(duì)土壤進(jìn)行壓實(shí)與覆蓋等操作，修復(fù)成本較高。原位固化/穩(wěn)定化適用于深層及大面積污染土壤的治理與修復(fù)，其通過利用開鑿或鉆孔機(jī)械將粘合劑與受污染土壤原地直接混合，操作環(huán)節(jié)相對(duì)異位修復(fù)要少，對(duì)環(huán)境造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn)也較小，并可顯著降低污染土壤的治理與修復(fù)成本，但局限性在于難以有效治理粘稠度較大的土壤，容易受到地下障礙物(如碎石瓦礫等)和地層結(jié)構(gòu)變化的影響，常因混合攪拌不夠均勻而降低修復(fù)效果與質(zhì)量，修復(fù)單元間對(duì)接不充分會(huì)形成污染土壤“夾層”，修復(fù)后土壤體積增容改變地面形狀，操作過程對(duì)地面承載力和地塊面積有一定的要求等。

固化/穩(wěn)定化技術(shù)的一般工作程序包括技術(shù)適用性評(píng)價(jià)、方案設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、修復(fù)效果評(píng)估、長期監(jiān)測(cè)與維護(hù)等。具體工作步驟為：首先根據(jù)地塊污染特征及固化/穩(wěn)定化技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)適用性評(píng)價(jià);若技術(shù)適用，則可進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，開展可行性試驗(yàn)研究，確定污染土壤的前處理要求、粘合劑的種類和用量需求、原位/異位修復(fù)設(shè)備與條件的需求等，并對(duì)修復(fù)成本、時(shí)間和效益等進(jìn)行分析，采用適當(dāng)?shù)男阅苤笜?biāo)和參數(shù)(主要包括固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物的抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)、增容比和浸出特性等)綜合評(píng)價(jià)該技術(shù)的可行性;若可行性試驗(yàn)研究證明固化/穩(wěn)定化技術(shù)合理可行，則可完成修復(fù)方案編制并進(jìn)入施工建設(shè)階段;施工前要做好現(xiàn)場(chǎng)布局安排和工作進(jìn)度安排，施工期間則要做好施工質(zhì)量控制、二次污染防治、環(huán)境監(jiān)測(cè)、健康與安全防護(hù)等工作;修復(fù)完成后需對(duì)固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物進(jìn)行修復(fù)效果評(píng)估，符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的可進(jìn)行安全處置或資源化再利用;隨后，對(duì)固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物進(jìn)行長期監(jiān)測(cè)與維護(hù)，保證修復(fù)效果持久有效。

常用的固化技術(shù)包括水泥固化、石灰/火山灰固化、塑性材料固化、有機(jī)聚合物固化、自膠結(jié)固化、熔融固化(玻璃固化)和陶瓷固化等;常用的穩(wěn)定化技術(shù)包括pH 值控制技術(shù)、氧化/還原電位控制技術(shù)、沉淀與共沉淀技術(shù)、吸附技術(shù)、離子交換技術(shù)等。常見的固化劑(膠凝材料)包括無機(jī)粘合物質(zhì)(如水泥、石灰等)、有機(jī)粘合劑(如瀝青等熱塑性材料)、熱硬化有機(jī)聚合物(如酚醛塑料和環(huán)氧化物等)和玻璃質(zhì)物質(zhì)等;常見的穩(wěn)定劑(添加劑)包括磷酸鹽、硫化物、鐵基材料、黏土礦物、微生物制品(劑)或上述材料的復(fù)合混配制品(劑)等。固化/穩(wěn)定化施工建設(shè)過程使用的重型機(jī)械和裝備一般包括挖掘機(jī)、推土機(jī)、攪拌機(jī)、灌漿機(jī)、噴漿機(jī)、螺旋鉆機(jī)以及其他輔助設(shè)備(如防塵罩)等。

固化/穩(wěn)定化技術(shù)既適用于處理無機(jī)污染物，也適用于處理部分有機(jī)污染物。許多無機(jī)物和重金屬污染土壤，如無機(jī)氰化物(氫氰酸鹽)、石棉、腐蝕性無機(jī)物以及砷、鎘、鉻、銅、鉛、汞、鎳、硒、銻、鈾和鋅等重金屬污染的土壤，均可采用固化/穩(wěn)定化技術(shù)進(jìn)行有效治理與修復(fù)，而有機(jī)污染土壤中適用或可能適用的污染物類型包括有機(jī)氰化物(腈類)、腐蝕性有機(jī)化合物、農(nóng)藥、石油烴(重油)、多環(huán)芳烴(PAHs)、多氯聯(lián)苯(PCBs)、二惡英或呋喃等，但對(duì)鹵代和非鹵代揮發(fā)性化合物一般不適用(除非進(jìn)行了特殊的前處理)。此外，由于有機(jī)污染物往往對(duì)水硬性膠凝材料的固結(jié)化作用有干擾效應(yīng)，因此，在實(shí)踐上固化/穩(wěn)定化技術(shù)更多用于無機(jī)污染土壤的治理與修復(fù)。

影響固化/穩(wěn)定化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素包括土壤特性、土壤顆粒大小、密度、滲透性、自由壓縮力，以及土壤含水量、重金屬污染濃度、硫酸鹽含量、有機(jī)物含量等。目前已知有多種無機(jī)鹽和有機(jī)化合物可對(duì)固化/穩(wěn)定化作用產(chǎn)生干擾效應(yīng)，一些內(nèi)部因素(如pH、滲透系數(shù)、孔隙度等)和外部環(huán)境因素(如干-濕替、凍-融交替、氣體侵蝕等)也會(huì)對(duì)固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物的性能造成重要影響。

固化/穩(wěn)定化施工過程質(zhì)量控制是保證修復(fù)效果達(dá)標(biāo)的重要保證，也是決定修復(fù)工程成敗的關(guān)鍵。施工過程必須嚴(yán)格做好材料與設(shè)備的質(zhì)量控制以及混合過程的質(zhì)量控制，以免造成修復(fù)效果不達(dá)標(biāo)的不良后果。固化/穩(wěn)定化修復(fù)效果不達(dá)標(biāo)需重新進(jìn)行修復(fù)，重新修復(fù)是一個(gè)成本昂貴且操作困難的工程，一般會(huì)涉及固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物的破碎和前處理，且相比于原來的污染土壤，破碎后的固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物其再固化/穩(wěn)定化的處理效果往往相對(duì)較差，修復(fù)效果不達(dá)標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)升高。因此，必須嚴(yán)格做好固化/穩(wěn)定化施工過程的質(zhì)量控制，保證修復(fù)效果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。此外，施工過程還需做好二次污染防治、環(huán)境監(jiān)測(cè)、健康與安全防護(hù)等工作，確保修復(fù)進(jìn)程順利。

固化/穩(wěn)定化修復(fù)完成后需進(jìn)行修復(fù)效果評(píng)估，并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行長期監(jiān)測(cè)與維護(hù)。修復(fù)效果評(píng)估以固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物能夠有效控制污染物釋放，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水(或地表水)的保護(hù)為主要目標(biāo)，性能評(píng)價(jià)指標(biāo)一般包括固化體機(jī)械強(qiáng)度(通過測(cè)試固化體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià))、抗?jié)B透性(用試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià))以及固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物的抗浸出性(用浸出率進(jìn)行評(píng)價(jià))等，特定條件下還應(yīng)評(píng)估抗干-濕性(用試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià))、抗凍-融性(用試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià))、耐腐蝕性(用試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià))和耐熱性(導(dǎo)熱與不可燃性，用實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià))等。對(duì)化/穩(wěn)定化產(chǎn)物處置或再利用有體量限制要求的，還應(yīng)評(píng)估其增容比(用測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià));增容比應(yīng)越低越好，盡量少增容或不增容，減少土壤修復(fù)的綜合成本。

長期監(jiān)測(cè)通過在固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物處置或再利用區(qū)域周邊建立地下水監(jiān)測(cè)井(或地表水監(jiān)測(cè)點(diǎn))進(jìn)行，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物對(duì)地下水(或地表水)的影響，一般修復(fù)完成后前五年的監(jiān)測(cè)頻率為每半年一次，第五年后視具體

情況進(jìn)行調(diào)整。長期監(jiān)測(cè)期間發(fā)現(xiàn)固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物中污染物的溶出濃度超過預(yù)先規(guī)定的地下水(或地表水)標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)采取補(bǔ)救措施，防止固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染。長期監(jiān)測(cè)持續(xù)時(shí)間原則上不少于5 年，第五年后根據(jù)固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物的長期穩(wěn)定性和運(yùn)行效果決定是否需要繼續(xù)監(jiān)測(cè)，當(dāng)固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物中污染物的溶出濃度能持續(xù)滿足地下水(或地表水)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，可終止監(jiān)測(cè);反之，則需繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

前言

為貫徹落實(shí)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》和《污染地塊土壤環(huán)境管理辦法(試行)》(環(huán)境保護(hù)部令第42 號(hào))，指導(dǎo)和規(guī)范固化/穩(wěn)定化技術(shù)在污染地塊治理與修復(fù)中的應(yīng)用，制定本指南。

1 適用范圍

本指南適用于污染土壤的固化/穩(wěn)定化治理與修復(fù)。河流沉積物、污泥及其他固體廢物的治理與修復(fù)可參照?qǐng)?zhí)行。

本指南不適用于揮發(fā)性有機(jī)污染土壤和液體廢物的固化/穩(wěn)定化治理與修復(fù)。

2 術(shù)語和定義

2.1 固化/穩(wěn)定化solidification/stabilization

通過添加固化劑或穩(wěn)定劑，將土壤中的有毒有害物質(zhì)固定起來，或者將污染物轉(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑的形態(tài)，阻止其在環(huán)境中的遷移、擴(kuò)散等過程，從而降低污染物毒害程度的修復(fù)技術(shù)。

2.2 固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物treated material

污染土壤完成固化/穩(wěn)定化處理后形成的產(chǎn)物。

2.3 粘合劑binder

能夠固化/穩(wěn)定化土壤污染物的反應(yīng)劑，可以是一種，也可以是多種反應(yīng)劑的混合物，按反應(yīng)特點(diǎn)和作用原理可分為固化劑和穩(wěn)定劑。

2.4 原位修復(fù)in-situ remediation

不經(jīng)挖掘，直接在原地對(duì)污染土壤進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理。

2.5 異位修復(fù)ex-situ remediation

將污染土壤挖出后再進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理。

2.6 可行性試驗(yàn)treatability test

以特定地塊污染土壤為試驗(yàn)材料，通過實(shí)驗(yàn)室小試和現(xiàn)場(chǎng)中試，研究和確定該地塊土壤的污染特性和使用固化/穩(wěn)定化技術(shù)修復(fù)的前處理要求、粘合劑配比與用量、現(xiàn)場(chǎng)操作條件與要求、修復(fù)成本、時(shí)間和效益，以及其他性能指標(biāo)和參

數(shù)的過程。

2.7 性能指標(biāo)performance specification

又稱性能規(guī)范，是指在開展固化/穩(wěn)定化技術(shù)適用性評(píng)價(jià)、方案設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、修復(fù)效果評(píng)估和長期監(jiān)測(cè)與維護(hù)等活動(dòng)過程中，用于評(píng)價(jià)固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物性能與效果的各類參數(shù)以及相關(guān)的檢測(cè)方法和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的集合。

2.8 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度unconfined compressive strength

簡稱無側(cè)限強(qiáng)度，是指固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物在無側(cè)限條件下，抵抗軸向壓力的極限強(qiáng)度。

2.9 水力傳導(dǎo)系數(shù)hydraulic conductivity

又稱滲透系數(shù)，是表征固化體透水能力的參數(shù)。其物理意義為水力坡度為1時(shí)地下水在固化體中的滲透速度，量綱為L/T。

2.10 浸出特性leachability

浸出是指可溶性污染物通過浸透或擴(kuò)散等方式從固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物中溶解到浸出液的過程，浸出特性是固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物通過各種理化機(jī)理固定和穩(wěn)定污染物的性能描述，可用浸出率進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.11 增容比enlargement ratio

污染土壤固化后固化體體積與污染土壤原體積比。