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我国城市土地资源很宝贵,在以人为本的背景下,节约用地和二次开发污染场地是城市土地可持续利用的重要手段。工业企业搬迁或遗留的污染场地不同于一般的土壤污染,具有点源污染特征,将成为“化学定时炸弹”,关系着人类健康和土地的后续商业化开发。本文的研究对象某硫酸生产基地的遗留污染场地,正被二次开发利用。经采样检测发现部分土壤所含硫酸盐过高,对混凝土结构有强腐蚀性,对在建工程地下设施,如桩基、混凝土基础、地埋管道等存在潜在的不良影响,同时部分区域土壤中砷污染浓度超过土壤基准直接接触,在直接暴露情况下,对工作人员有致癌风险。为确保员工健康和地埋建筑物基础、设备、管道的安全,保证电力设施30年的寿命期,本课题组筛选切实可行的修复技术——稳定化技术,对污染场地的硫酸盐和砷浓度进行调控,首先筛选出修复效果最好的添加剂,并进行工艺参数的优化试验,包括添加剂种类、组配比例、最佳投药量、土壤水分状况及熟化时间等;同时制定土壤修复建议方案,指导现场进行中试。主要试验结果如下:(1)硫酸盐超标土壤的修复:影响土壤硫酸根去除率的顺序为CaO添加量>土壤水分>养护时间,最佳组合工艺是CaO添加量为5%,土壤养护含水率为50%,养护时间为5d,在此条件下试验,土壤硫酸根的去除率达到93%以上;当土壤硫酸根初始浓度不同时,其去除效果有一定差异,但是仅表现在反应早期,时间延长后,差异逐渐减弱。土壤pH随着生石灰添加量的增加显著升高,但是随着时间的延长,土壤本身对酸碱性的缓冲能力会逐渐表现出来。在同一个添加水平下,单一稳定剂对土壤硫酸根去除率的顺序:CaO>Fe2O3>皂土>高岭土>硅藻土;对土壤硫酸根去除效果最好的是1:1(皂土、Fe2O3),无论是单一稳定剂还是组配稳定剂均在一定程度上提高了土壤的pH。(2)砷污染土壤的稳定化修复:硅藻土、高岭土、皂土3种粘土矿物均具有固定土壤砷的作用,成本低廉,且用量越多效果逐渐变好,皂土稳定化效果略优于高岭土和硅藻土,而且三种矿物即使大量添加也对土壤pH无明显影响;Fe2O3对砷的稳定化效率没有粘土矿物效果显著,对土壤有轻微的酸化作用;氧化钙对土壤中砷的稳定化效果非常显著,当添加量为2%时,土壤中砷的浸出毒性已低于5mg/L,砷的稳定化率大于94%。针对本项目区的酸性污染土壤,硫酸根超标和酸性条件均不利于稳定化,加入氧化钙不仅去除硫酸根、固定砷,而且可以调节酸性污染土壤的pH。按照U9(93)均匀设计法进行试验,建立回归方程,确定优化配方为X1=0.181g, X2=0.2g, X3=0.7g,总体的添加比例为5.4%。(3)现场修复建议路线拟定为:挖掘短驳—临时堆土场暂存—异位固化/稳定化修复—现场回填,根据前期调查结果、类似工程的经验以及小试结果,稳定剂的优化配方拟定为:3:1:1(CaO、Fe2O3、皂土),总体的添加比例为10-15%,具体酌情加减。整个修复工程包括室内小试、施工准备、稳定化处理后土壤养护时间,预计4个月。