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大型污染场地修复案例

  “NICOLE” 2003年提出了“大型污染场地”的概念,但并没有给出清晰的定义。中国环境科学研究院李发生总工程师在“2013污染场地治理修复国际论坛”上指出其定义应该包含的三方面内容:第一,只是相对面积比较大,没有给出准确的多大才叫大型污染场地;第二,有独立外源,而不是跟其他关联性的;第三,它具有复杂的社会、经济和环境影响和挑战。
  目前常见的大型污染场地主要有化工企业的搬迁场地、钢铁行业企业的搬迁场地、有色冶金行业企业搬迁场地、炼焦制气场地、有毒有害工业堆放场地和简易垃圾填埋场地和电子制造及机械制造企业。他们都面临场地规模大,污染物种类一般比较多,污染物空间变异大,分布状况复杂等问题,修复困难自然和小规模污染场地天差地别。本文将介绍一些国内外大型污染场地修复的成功案例。
  1、上海世博会规划区域

  上海世博会规划区域内原工业用地约占75%,该段黄浦江滨江区域分布着的主要企业有江南造船厂、宝钢集团浦钢公司(原上钢三厂)、南市发电厂、南市水厂、上海溶剂厂、上海助剂厂、求新造船厂、港口机械厂、上海工业锅炉厂和正和染厂等数十家。这些企业大部分历史悠久,经历了从单一的规模扩张到实践可持续发展的过程,场地土壤污染状况复杂,主要是重金属污染。采用的修复技术主要有挖掘-后续处理和固化稳定化。共完成了5400平方米范围内、深度为1~4米的7个污染地块的土壤稳定化工程。稳定化的土壤外运作为筑路材料,符合土壤环境质量标准的清洁土回填至场地。这一工程是我国大规模污染土壤稳定化修复工程,对后续此类技术的实施具有很好的示范和借鉴意义。


  2、首钢二通园区
  首钢二通机械厂位于首钢北京工业园区的东南部,北区为冷加工区,南区为原热加工区。在首钢搬迁改造整体的规划目标中,二通机械厂被设计改造为以包含会展演出、艺术创作、设计服务、特色办公等内容的文化创意产业为核心的,集居住、商业、休闲娱乐为一体的综合园区。其分目标包括生态修复、产业开发、居住开发、公共服务建设。其中,生态修复目标是对污染场地进行生态修复、创造整体良好的生态环境。在首钢二通机械厂改造景观规划设计中,对土壤修复治理的部分值得其他拟搬迁的城市钢厂借鉴。

  通过对二通机械厂产生的废弃物等进行研究,推测出可能污染物,定性分析厂区内一级污染为焦化厂,二级污染为炼钢厂、炼铁厂,三级污染为热处理,四级污染为铸造、锻造、铆焊,五级污染为机装、生产辅助区,并确定了钢铁清理区、焦化区、炼铸钢区和炼铸铁区4个污染比较严重的区域。


  其中,轻度污染区的建筑垃圾、生活垃圾等污染物,采取清理搬运的方法;土壤沙化则加入新土或就地翻新;对于较轻重金属类污染治理与开发同时进行。中度污染区的有机物污染结合分期规划,修复健康后才能开发。在修复策略方面,对于焦化区的有机物污染,采用生态修复与植物修复技术相结合的方法,隔离、原位修复污染土壤后进行开发。
  3、北京焦化厂污染土修复

  2013年5月,北京焦化厂污染土壤治理一期工程正式启动。2007年至2008年,北京市环保局就明确了该场地土壤和地下水的修复目标与修复范围,涉及34.2万平米范围内约153万立方米。焦化厂的污染土壤分为四层,其中地表以下0到1.5米这一层,污染物主要是多环芳烃,1.5到6.5米这一层是复合污染层,包括多环芳烃和苯、萘;6.5到10米这一层是苯、萘的污染,地下10到18米则是苯污染。


  土壤修复主要使用热解吸技术。污染土壤首先在膜结构大棚里进行筛分与翻抛预处理用的。每个大棚配置一个尾气处理装置,通过活性炭吸附等技术,最终让大棚内的空气达标排放。
  4、杭州庆丰农化污染场地

  杭州庆丰农化有限公司,原厂占地面积约14.7万平方米,它是杭州最老的大型化工企业之一,已有62年历史,使用和生产过多种农药制剂。修复土方量达二十五万立方米。经评估,该退役场地的主要污染物质为挥发性有机物、半挥发性有机物和农药类,部分土方受到一定程度的污染。土壤中的污染物成分为VOCs、SVOCs、PAHs、有机氯农药和As。


  修复过程中首先在膜结构大棚进行污染土壤区域异味环保处理,然后进行气相抽提、热脱附和稳定化固化、化学氧化等工艺,达到修复目的。
  5、帕尔默顿小镇

  帕尔默顿因多年的锌金属冶炼,造成了严重的土壤和地下水污染。新泽西锌业公司多年倾倒的累计超过三千万吨的矿渣堆积成了占地数百英亩、高达数十米的矿渣山,并因长年雨水冲刷产生了高污染的渗滤液,严重影响附近河流与地下水;此外,因工厂烟囱经年累月排出含有高浓度重金属的粉尘,全镇表层土壤和地下水均受到严重的重金属污染,附近三千英亩山地也因此几乎寸草不生;而植被缺失造成的严重水土流失,又加剧了污染物在环境中的扩散和对附近居民健康的威胁。



  1982年,帕尔默顿整个镇区及其附近三千英亩山地被列为全美基金场地之一。美国环保局最终批准以客土覆盖为主,植物修复为辅的修复方案,以充足的客土消除雨水渗透造成的地下水污染并降低污染物扩散风险,并以客土中较高的pH实现重金属一定程度的稳定化。帕尔默顿小镇跨越三个世纪的污染和修复,留给人们很多的经验和教训,而环保局在该项目中遇到的困难也间接促成了日后基金和其他土壤修复相关法规的完善。
  6、北杜伊斯堡景观公园

  德国鲁尔区开发始于1899年,蒂森公司建了一个矿井,1905年又建成投产了一座炼焦厂。1959年矿井关闭——这是鲁尔地区关闭的首批矿井,1977年炼焦厂也关闭了,并于1980年拆除。冶炼厂于1985年停产,到那时它已经生产了3700万吨生铁。如果要全部拆毁冶炼厂,成本将是巨大的,整个矿区原属于蒂森公司,他们于1989年将其交给杜伊斯堡市。土壤方面,长期发展工业导致场地中有大量含砷或氰化物的土壤,部分污染严重者要全部清除,另外一些有毒土壤也要深埋在烧结池里,并用新土覆盖。水方面,艾姆舍河流经整个工业区,成了一条公共排污渠,吸纳各厂排出的污水,形成了一条绵延400千米的污染带,影响着整个工业区的环境质量。生态方面,因为大量污染物的产生使得该区域生物缺乏多样性。


  北杜伊斯堡景观公园设计与其原用途紧密结合,将工业遗产与生态绿地交织在一起。改善了污水处理系统和雨水收集系统,引至工厂中原有的冷却槽和沉淀池,经澄清过滤后流入埃姆舍河。植被方面选择当地杂草和富集铁的植物品种,将优良的本地品种和外来品种的有机混合,最终成就了世界知名的工业公园,为世界上其他旧工业区的改造树立了典范。
  7、奥运雕塑公园案例

  奥运雕塑公园原址为石油公司优尼科(加州联合石油)占有,据悉1970年代以前,是加州联邦石油公司的石油输送站,优尼科迁出后,该地皮因地下藏有有毒物质,长年丢空。


  公园位于滨海公路和铁路线中间的空地,定位是恢复原有地貌,加强场地与城市地貌的联系,营造一个由建筑、基础设施和公园共同组成的与城市连接、与自然和谐、与艺术融合的整体景观形态的公共空间。修复时将大量的客土和污土按一定比例混合,从而降低了土壤中有毒物质含量,并控制污染进入周围环境,保证场地达到使用标准。
  8、伦敦奥林匹克公园

  2012伦敦奥运会场设在伦敦东部,其中奥林匹克公园选址在伦敦东部斯特拉特福德的垃圾场和废弃工地上,这块2.5平方公里的土地百年来遭受了严重的工业污染。调查显示,这块土地上的工业污染物包括石油、汽油、焦油、氰化物、砷、铅和一些非常低含量的放射性物质,并且已有大量有毒工业溶剂渗入地下水,一些重金属甚至渗入地下40米的地下水和基岩中。


  伦敦政府发布了一项可持续性开发计划,要求重新使用80%被污染的土壤,大部分受污染的土地要改造成奥运场馆、公共用地和住宅的基础。从2006年10月开始,伦敦政府对这块土地的污染情况进行了接近3000次的现场调查,制订了详细的生态恢复计划。首先,这块土地上超过220栋建筑被拆除,其中按重量计算98%的材料被回收利用。少量包含低含量放射性物质的泥土已经被填埋。接下来,对接近100万立方米的受污染泥土使用泥土清洗和生物降解法等创新技术进行清洁。
  9 长滩港“S”码头修复工程

  这块场地是一块在加利福尼亚州长滩港心脏地带175英亩的土地,由于过去石油开采地表沉陷,及含油废污泥填埋在32个地下废物坑内,成为地下污染的来源。总共大约18.3万立方米的含油废物和废土被填埋在32个土坑中;主要污染物为暗棕色到灰色的细粒粘土、中度到高度的水分含量、饱和性油或焦油或油泥;主要含有石油产品残余物,半挥发性有机物,多环芳烃,重金属。


  长滩港“S”码头土壤修复工程通过化学稳定方法整治污泥,并将处理过的固化物埋在现址,技术路线为:挖掘/存放废土-填埋新土-固化废土并回填-填埋新土-铺盖表层不透水路面。经历了4年的环境整治和土壤填埋,使长滩港“S”码头成为一个可开发的海运码头,此案例对因石油开采引起的场地污染修复工程具有很好的指导意义。
  (责任编辑:万佳龙)
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