第三節(jié)　湖南典型金屬冶煉污染場(chǎng)地治理與修復(fù)

一、原株洲金盆嶺安特銻業(yè)場(chǎng)地土壤治理與修復(fù)工程

株洲作為湖南省老工業(yè)區(qū)，各地區(qū)土壤污染形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻，土壤深度退化，重金屬污染等問(wèn)題逐年加劇。因歷史原因，石峰區(qū)金盆嶺在20世紀(jì)60～70年代分布多處水塘，后被清水塘冶煉企業(yè)產(chǎn)生的渣土和建筑垃圾填平。根據(jù)環(huán)保部門(mén)檢測(cè)數(shù)據(jù)該區(qū)域土壤存在重金屬污染。

經(jīng)調(diào)查核實(shí)，砷超標(biāo)主要原因?yàn)橐殃P(guān)閉企業(yè)(安特銻業(yè))，早年該企業(yè)含砷廢水一直處于超標(biāo)排放狀態(tài)，加之冶煉企業(yè)產(chǎn)生的渣土和建筑垃圾的無(wú)序堆放，對(duì)白石港和湘江水質(zhì)造成較大影響，威脅周邊居民身體健康造成危害。

株洲市石峰區(qū)人民政府對(duì)金盆嶺土壤污染進(jìn)行治理，2019年1月7日正式確定湖南高嶺建設(shè)集團(tuán)股份有限公司、湖南國(guó)信建設(shè)集團(tuán)股份有限公司為項(xiàng)目施工中標(biāo)人。施工方對(duì)治理區(qū)域內(nèi)超標(biāo)渠道及水塘水達(dá)標(biāo)處理后外排，建設(shè)1座穩(wěn)定化處理場(chǎng)，1座安全填埋場(chǎng)。具體修復(fù)工藝為表層浸出超標(biāo)土壤及水塘溝渠淤泥穩(wěn)定化固化處理達(dá)標(biāo)安全填埋，表層總量超標(biāo)土壤清挖后安全填埋，下層浸出超標(biāo)土壤原位穩(wěn)定化處理；對(duì)治理完的區(qū)域進(jìn)行覆蓋及生態(tài)恢復(fù)。

修復(fù)后場(chǎng)地表層土壤砷含量低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值。整體修復(fù)效果見(jiàn)圖2.7。

二、原長(zhǎng)沙鉻鹽廠重金屬污染場(chǎng)地治理與修復(fù)工程

長(zhǎng)沙鉻鹽廠2003年12月關(guān)停后，曾留下42萬(wàn)噸鉻渣和周邊200多萬(wàn)噸鉻污染土地。2007年，長(zhǎng)沙曾啟動(dòng)鉻渣解毒工作，并于2010年11月完成鉻渣治理。鉻渣解毒完成，現(xiàn)場(chǎng)遺留下了受六價(jià)鉻嚴(yán)重污染的土壤和地下水，對(duì)該區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染和潛在環(huán)境危害[39]。

根據(jù)修復(fù)企業(yè)對(duì)場(chǎng)地土壤調(diào)查結(jié)果顯示，場(chǎng)地內(nèi)Cr、As、Cd、Pb、Zn、Hg有不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象。其中，超標(biāo)最嚴(yán)重的為Cr。場(chǎng)地內(nèi)的Cr的濃度范圍為10.50～36700mg/kg，最大超標(biāo)倍數(shù)為96.58倍，平均濃度為4257.03mg/kg。Cr超標(biāo)的樣品數(shù)達(dá)到232個(gè)，超標(biāo)率為66.86%。通過(guò)對(duì)場(chǎng)地內(nèi)表層及深層土壤中Cr濃度的對(duì)比分析，結(jié)果表明場(chǎng)地內(nèi)的Cr濃度呈現(xiàn)表層高、深層較低的現(xiàn)象，且深層土壤中的Cr濃度降至了表層土壤中Cr濃度的1/10左右。

1．修復(fù)技術(shù)中試試驗(yàn)

中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所（牽頭單位）和原環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院（合作單位）承擔(dān)的中試實(shí)驗(yàn)及其服務(wù)項(xiàng)目。根據(jù)場(chǎng)地條件和不同修復(fù)技術(shù)特性，中試項(xiàng)目運(yùn)用異位淋洗（見(jiàn)圖2.8）、異位還原穩(wěn)定化、土壤垂直阻隔、動(dòng)態(tài)地下水循環(huán)化學(xué)-生物還原和可滲透反應(yīng)墻（PRB)等技術(shù)開(kāi)展鉻污染土壤和地下水修復(fù)的中試研究，篩選確定了適合本場(chǎng)地整體治理的修復(fù)技術(shù)及工藝、評(píng)估技術(shù)的修復(fù)效果、確定最佳工藝參數(shù)和具體實(shí)施方式等。2018年8月初，長(zhǎng)沙鉻鹽廠完成了PRB中試的建設(shè)工作。PRB技術(shù)中試試驗(yàn)通過(guò)攔截、對(duì)鉻污染地下水起到了顯著的凈化效果，其優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需外力設(shè)備運(yùn)行，活性填充介質(zhì)能夠長(zhǎng)期發(fā)揮作用，對(duì)周邊環(huán)境擾動(dòng)小，維護(hù)費(fèi)用低[40]。

2．修復(fù)工程

修復(fù)企業(yè)在對(duì)場(chǎng)地具體實(shí)施修復(fù)工程時(shí)，將場(chǎng)地地面到地面下2m的土層作為土壤一級(jí)控制層，場(chǎng)地地下2～5m間土層中鉻引發(fā)暴露風(fēng)險(xiǎn)的可能性相對(duì)較低，以場(chǎng)地地下2～5m間的土層作為土壤二級(jí)控制層。兩層土壤分別采用不同的修復(fù)工藝，針對(duì)一級(jí)控制層（0～2m）修復(fù)技術(shù)：總鉻高于9000mg/kg的砂質(zhì)土壤采用異位淋洗工藝；總鉻高于9000mg/kg的非砂質(zhì)土壤采用異位穩(wěn)定化/固化工藝；總鉻低于9000mg/kg且六價(jià)鉻超標(biāo)（敏感性用地方式下六價(jià)鉻含量高于7.5mg/kg、非敏感用地方式下六價(jià)鉻含量高于20.4mg/kg）的污染土壤采用原位化學(xué)還原的修復(fù)技術(shù)。針對(duì)二級(jí)控制層（3～5m）修復(fù)技術(shù)，各區(qū)域的二級(jí)控制層污染土壤則采用原位化學(xué)還原修復(fù)技術(shù)，將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻。

據(jù)修復(fù)企業(yè)初步統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目修復(fù)了鉻鹽廠內(nèi)一級(jí)控制層（0～2m）受鉻污染的土壤總量為13萬(wàn)立方米，約20.8萬(wàn)噸。二級(jí)控制層（2～5m）受鉻污染的土壤（六價(jià)鉻高于30mg/kg）總量為14.7萬(wàn)立方米，約23.52萬(wàn)噸。采用異位穩(wěn)定化/固化技術(shù)治理的土壤總量為3.5萬(wàn)立方米，約5.6萬(wàn)噸；采用原位化學(xué)還原技術(shù)治理的土壤總量為23.8萬(wàn)立方米，約38.08萬(wàn)噸；采用異位化學(xué)淋洗的技術(shù)治理的土壤總量為0.4萬(wàn)立方米，約0.64萬(wàn)噸。

三、清水塘重金屬?gòu)U渣治理工程

株洲清水塘處于長(zhǎng)株潭城市群的結(jié)合部，霞灣港緊靠湘江區(qū)域?yàn)楣I(yè)核心區(qū)，位于湘江干流下游的敏感區(qū)位，其下游相繼為湘潭市和長(zhǎng)沙市，生態(tài)區(qū)位非常敏感且重要[41]。清水塘工業(yè)區(qū)的含重金屬?gòu)U渣主要分布在新橋填埋場(chǎng)、大湖填埋場(chǎng)及霞灣污水處理廠北側(cè)填埋場(chǎng)，大都來(lái)自工業(yè)區(qū)內(nèi)的冶煉化工企業(yè)，因缺乏科學(xué)的防雨、防滲、防塵等措施，渣場(chǎng)及其周邊的環(huán)境在不同程度上受到了污染，重金屬污染最為突出，嚴(yán)重威脅著湘江水質(zhì)安全。

清水塘重金屬?gòu)U渣治理工程主要針對(duì)污染物為Pb、Cd、As、Zn、Cr。

重金屬?gòu)U渣處置工藝為開(kāi)挖—破碎—篩分—固化穩(wěn)定化處理—填埋，按其污染程度等級(jí)進(jìn)行不同強(qiáng)度的固化穩(wěn)定化安全處置，重金屬浸出含量達(dá)到《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18599—2001）中第Ⅰ類(lèi)一般固廢標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，主要采用原位三管旋噴修復(fù)工藝，應(yīng)用ERA系列重金屬穩(wěn)定化藥劑，清水塘地區(qū)210萬(wàn)立方米的含重金屬?gòu)U渣[40]，基本在20個(gè)月內(nèi)完成綜合治理，治理現(xiàn)場(chǎng)如圖2.9所示。

根據(jù)修復(fù)企業(yè)反饋結(jié)果，重金屬?gòu)U渣重金屬浸出含量達(dá)到《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18599—2001）中第Ⅰ類(lèi)一般固廢標(biāo)準(zhǔn)要求。場(chǎng)地土壤經(jīng)過(guò)修復(fù)達(dá)到了我國(guó)的《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》修復(fù)目標(biāo)。

四、湘潭錳礦地區(qū)重金屬污染治理工程

湘潭錳礦破產(chǎn)改制期間，礦區(qū)非法采選洗活動(dòng)猖獗，高污染、高能耗企業(yè)眾多，污染嚴(yán)重。滴水渣場(chǎng)約100萬(wàn)噸的電解錳和冶煉等廢渣，在雨水的沖刷下滲濾液直接排入湘江[42]。

湘潭錳礦礦產(chǎn)資源的大量開(kāi)發(fā)、錳礦廢渣的無(wú)序堆積，造成了錳礦區(qū)土壤重金屬污染的環(huán)境問(wèn)題。有研究表明湘潭錳礦廢棄地土壤受到不同程度的重金屬污染，主要污染物有錳、鉛、鉻等。

治理方案執(zhí)行《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18599—2001)“Ⅱ類(lèi)固廢”的處置方式。廢渣處置場(chǎng)采用“垂直防滲與水平防滲相結(jié)合的形式”，水平防滲采用嚴(yán)格的雙層復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)，垂直防滲采用“雙排咬合高壓旋噴樁止水帷幕”，盡可能降低廢渣場(chǎng)滲漏的可能，防止對(duì)地下水和湘江水的污染[43]。自2013年來(lái)，結(jié)合湘江流域重金屬污染治理，在環(huán)保部門(mén)成功申報(bào)第一、第二、第三期歷史分散無(wú)主廢渣治理項(xiàng)目。一期是治理錳礦地區(qū)重金屬電解錳廢渣及尾砂，二期是綜合整治湘潭錳礦地區(qū)涉錳企業(yè)及對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，三期是湘潭錳礦地區(qū)含錳固廢綜合整治[42]。此外，為推進(jìn)資源枯竭礦山成功轉(zhuǎn)型和湘江流域重金屬污染源頭治理，修復(fù)污染耕地，治理地質(zhì)災(zāi)害，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，改善社會(huì)民生，2013年湘潭錳礦國(guó)家礦山公園獲批建設(shè)，總規(guī)劃面積9.92平方千米，核心景區(qū)1060畝，預(yù)計(jì)總投資4億元，分礦山環(huán)境恢復(fù)治理示范區(qū)、生態(tài)農(nóng)業(yè)觀光休閑區(qū)、井下探秘區(qū)、現(xiàn)代工業(yè)參觀區(qū)、礦山綜合服務(wù)區(qū)、科普教育區(qū)六大功能區(qū)。

（1）礦山環(huán)境恢復(fù)治理示范區(qū)　為地面塌陷、廢石流等地質(zhì)災(zāi)害較為嚴(yán)重的片區(qū)，將通過(guò)災(zāi)害治理、土地復(fù)墾、生態(tài)恢復(fù)及綠化美化等工程與生物措施，進(jìn)行環(huán)境恢復(fù)治理。

（2）生態(tài)農(nóng)業(yè)觀光休閑區(qū)　通過(guò)以現(xiàn)有農(nóng)田、菜園、果園為基礎(chǔ)，以區(qū)內(nèi)低山丘陵和水塘為依托，發(fā)展集種、養(yǎng)、加工和生態(tài)旅游、休閑于一體的休閑觀光農(nóng)業(yè)和生態(tài)旅游業(yè)，走出一條特色農(nóng)業(yè)發(fā)展之路。

（3）井下探秘區(qū)　利用廢棄的地下井巷及礦業(yè)活動(dòng)作業(yè)場(chǎng)所和設(shè)施、設(shè)備等進(jìn)行整理和環(huán)境改造，再現(xiàn)當(dāng)年的開(kāi)采場(chǎng)景，供游客參觀、體驗(yàn)和探秘。

（4）現(xiàn)代工業(yè)參觀區(qū)　以現(xiàn)有的錳礦開(kāi)采業(yè)、電解錳工業(yè)以及即將建成的物流園為基礎(chǔ)，建設(shè)一條工業(yè)參觀走廊，供游客參觀、學(xué)習(xí)和考察。

（5）礦山綜合服務(wù)區(qū) 通過(guò)對(duì)有保留價(jià)值的舊建筑進(jìn)行翻新和裝修，并開(kāi)辟礦山風(fēng)情街，打造一個(gè)為游客提供吃、住、行、購(gòu)物、娛樂(lè)等各項(xiàng)服務(wù)的綜合服務(wù)區(qū)。

（6）科普教育區(qū)　為公園核心建設(shè)區(qū)，可通過(guò)建設(shè)礦山公園博物館、礦業(yè)科普廣場(chǎng)等，打造一個(gè)以“錳”及“湘潭錳礦”為中心，并涵蓋歷史文化教育和娛樂(lè)服務(wù)的科普教育區(qū)。

湘潭錳礦國(guó)家礦山公園以獨(dú)特的錳礦礦業(yè)遺跡為核心，通過(guò)重現(xiàn)錳礦探、采、選、冶、加工工藝流程和中國(guó)錳業(yè)發(fā)展歷程以及礦山環(huán)境恢復(fù)整治過(guò)程，集中展現(xiàn)“中國(guó)錳都”百年輝煌歷史，集愛(ài)國(guó)主義、工業(yè)參觀旅游、歷史文化回顧和休閑娛樂(lè)功能為一體，打造成全國(guó)以“錳”為中心的科普教育和全國(guó)礦山環(huán)境恢復(fù)治理示范基地，樹(shù)立湘江流域重金屬污染源頭治理的標(biāo)桿。

湘潭錳礦地區(qū)重金屬污染治理前后場(chǎng)景如圖2.10所示。

五、原湖南鐵合金廠重金屬污染綜合治理工程

原湖南鐵合金廠創(chuàng)建于1958年，公司產(chǎn)品覆蓋硅、錳、鉻、鈦、磷五大系列20多個(gè)品種，年產(chǎn)能30萬(wàn)噸，曾是國(guó)內(nèi)品種最齊全的大型鐵合金綜合生產(chǎn)企業(yè)之一。2006年，金屬鉻生產(chǎn)線停產(chǎn)，2010年全部淘汰退出。現(xiàn)已全面搬遷。過(guò)高的產(chǎn)能和長(zhǎng)期無(wú)序的三廢排放，致使場(chǎng)地周邊土壤地下水污染嚴(yán)重。

由于長(zhǎng)期的生產(chǎn)及以往鉻渣的隨意堆放，場(chǎng)區(qū)土壤及地下水污染嚴(yán)重，主要污染物為鉻。

污染治理項(xiàng)目位于原湖南鐵合金廠廠區(qū)北部，一期工程修復(fù)范圍約315畝，修復(fù)土壤總量為19萬(wàn)立方米，總投資6845萬(wàn)元。賽恩斯環(huán)保聯(lián)合湖南和清環(huán)境對(duì)原廠地污染土壤及地下水進(jìn)行治理修復(fù)，土壤采用“微生物浸出+化學(xué)固定”“固定修復(fù)”處理技術(shù)，地下水采用“原位注入”處理技術(shù)，場(chǎng)地修復(fù)后擬作為工業(yè)用地。

修復(fù)后場(chǎng)地重金屬總鉻、六價(jià)鉻、總鉛和總錳等達(dá)到湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)《重金屬污染場(chǎng)地土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB43/T 1165—2016）中工業(yè)用地修復(fù)總量標(biāo)準(zhǔn)值的修復(fù)目標(biāo)值。

湖南省鐵合金廠修復(fù)效果如圖2.11所示。

六、常德石門(mén)雄黃礦區(qū)重金屬污染治理工程

由于雄黃礦的大量開(kāi)采和大規(guī)模的砒霜生產(chǎn)，雄黃礦區(qū)土壤及下水中主要污染物為砷[44]。

2011年2月，國(guó)務(wù)院正式批復(fù)《國(guó)家重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》，石門(mén)雄黃礦區(qū)作為一個(gè)單獨(dú)項(xiàng)目區(qū)實(shí)施綜合整治。2012年10月，《石門(mén)雄黃礦區(qū)重金屬污染“十二五”綜合防治實(shí)施方案》開(kāi)始實(shí)施，項(xiàng)目包括歷史遺留砒渣及周邊污染土壤治理，核心區(qū)近8000畝污染農(nóng)田修復(fù)、生活飲用水安全、生態(tài)安全等工程，工程分為四期，工期五年。第一、第二期為源頭控制，是對(duì)原煉砒遺留下來(lái)的近20萬(wàn)噸砒渣及周邊污染土壤進(jìn)行安全處理，目的是從源頭上控制砒渣的浸出液進(jìn)入周邊水體和土壤，最大限度地減少砷污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。第三期工程，是對(duì)黃水溪進(jìn)行綜合整治，全面改善黃廠集鎮(zhèn)居住環(huán)境。第四期是對(duì)污染核心區(qū)近8000畝污染土壤進(jìn)行修復(fù)，旨在改善當(dāng)?shù)赝寥蕾|(zhì)量，保障農(nóng)產(chǎn)品安全[45]。石門(mén)縣政府還申報(bào)了《湖南石門(mén)典型區(qū)域土壤污染綜合治理項(xiàng)目實(shí)施方案》，工程面積約2萬(wàn)畝。其中一期工程內(nèi)容為4476畝污染農(nóng)田修復(fù)及配套輔助工程，主要采用蜈蚣草修復(fù)技術(shù)。

項(xiàng)目實(shí)施達(dá)效后，對(duì)改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境和促進(jìn)生態(tài)建設(shè)作用巨大，從根本上解決了土壤污染問(wèn)題，恢復(fù)了礦區(qū)正常生產(chǎn)生活自然環(huán)境。

石門(mén)雄黃礦區(qū)重金屬污染治理前后場(chǎng)景如圖2.12所示。

七、衡陽(yáng)水口山重金屬污染綜合治理工程

水口山鉛鋅礦區(qū)位于湖南省衡陽(yáng)市常寧縣境內(nèi)，其中累計(jì)探明儲(chǔ)量（金屬量）鉛鋅約200萬(wàn)噸、金約100t。在近一百年的采礦過(guò)程中，由于歷史遺留問(wèn)題以及環(huán)境保護(hù)意識(shí)薄弱，該地區(qū)重金屬污染嚴(yán)重。在水口山礦區(qū)長(zhǎng)期的礦石開(kāi)采、冶煉、運(yùn)輸、尾礦堆放活動(dòng)中產(chǎn)生大量遺留的廢石和尾礦，對(duì)周邊水體和土壤造成了嚴(yán)重的重金屬污染。

有研究者通過(guò)對(duì)水口山地區(qū)冶煉廠、康家灣采選地、尾砂壩、礦區(qū)農(nóng)田表層土壤重金屬污染情況調(diào)查與測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，土壤中Pb、Cd、Cu、Zn、Hg、As的含量均高于其20～60cm土層同類(lèi)元素的含量，其中Cd、Hg、Pb等對(duì)土壤環(huán)境已造成污染已達(dá)到極強(qiáng)污染程度，嚴(yán)重影響礦區(qū)居民的生活安全。

楊家灣重金屬污染綜合治理項(xiàng)目：

① 廢水處理工程及雨污水分流工程，其一為廢水處理工程：采用化學(xué)沉淀法處理廢水約40000t，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為15m3/h；其二為雨污水分流工程：新建截洪溝約319m，修復(fù)原有排污溝約324m。

② 危險(xiǎn)廢物清運(yùn)工程：其一將治理區(qū)域內(nèi)被鑒定為危險(xiǎn)固體廢物的底泥和污染土壤清挖后運(yùn)送至常寧市水口山松柏鎮(zhèn)危險(xiǎn)固體廢物填埋場(chǎng)安全填埋處置，危險(xiǎn)固體廢物清挖總量約19958.45m3；其二建設(shè)底泥干化場(chǎng)一座，干化場(chǎng)面積約300m2。

③ 第Ⅱ類(lèi)一般工業(yè)固體廢物治理工程：其一采用穩(wěn)定法化學(xué)處理技術(shù)處理項(xiàng)目治理區(qū)域內(nèi)屬于第Ⅱ類(lèi)一般工業(yè)固體廢物的底泥和污染土壤，處理總量約18791.7m3；其二穩(wěn)定化處理消耗石灰1493t；消耗重金屬螯合劑896t；消耗Na2S639.6t。

④ 生態(tài)恢復(fù)：本項(xiàng)目生態(tài)恢復(fù)總面積47005m2。

⑤ 總投資：為4213.95萬(wàn)元。

曾家溪沿線污染場(chǎng)地治理工程：湖南省常寧市水口山曾家溪沿線污染場(chǎng)地治理工程，2015年開(kāi)工建設(shè)。工程主要技術(shù)方案有：a.將通過(guò)對(duì)增加新沿線污染場(chǎng)地開(kāi)展重污染土壤挖掘清運(yùn)；b.輕污染土壤原位穩(wěn)定化治理和場(chǎng)地生態(tài)修復(fù)。最終達(dá)到控制土壤中重金屬向環(huán)境中遷移，改善污染場(chǎng)地的生態(tài)環(huán)境，消除湘江重金屬污染隱患的目的。

在嚴(yán)格按照項(xiàng)目實(shí)施基礎(chǔ)上，區(qū)域空氣中Pb的排放量大幅降低，改善區(qū)域的空氣環(huán)境；曾家溪、康家溪的主要污染源在采取相應(yīng)的處理措施后，Pb、Cd的排放量大幅降低，改善曾家溪、康家溪的水環(huán)境質(zhì)量；區(qū)域內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量得到改善；底泥在采取相應(yīng)的工程措施后，底泥中各重金屬含量均能達(dá)到土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

水口山重金屬污染綜合治理前后場(chǎng)景如圖2.13所示。