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摘要:钢铁企业的日常工作会对周围土壤环境状况造成污染,如果某个钢铁企业想要搬迁,那么对原厂址的土壤合理修复非常重要。本文主要阐述钢铁企业污染场地土壤环境综合评价,钢铁企业污染场地土壤环境修复分析,为钢铁企业土壤优化提供客观参考,帮助钢铁企业采用科学的方法修复周围土壤环境。
关键词:钢铁企业;土壤污染;评价修复
前言
近些年,社会飞速发展对传统钢铁企业造成巨大冲击,在这种严峻的背景下很多钢铁企业优化转型成为必然,部分钢铁企业不得不从原址搬迁到更为适应自身发展的区域。但钢铁企业在原先生产过程中对周围土壤环境造成的影响不容忽视,相关人员需要对企业周围土壤全面分析,并采用科学的方法修复环境。
一、钢铁企业污染场地土壤环境综合评价
(一)污染分级
本文主要将某个钢铁厂原址的土壤污染状况作为分析目标,在分析期间,从钢铁厂日常生产方式、应用技术及环境分布等方面对这个这个钢铁厂原址全面研究,并对不同步骤污染土壤细致考量,最终将钢铁厂原址不同的区域按特定的等级划分,为后面区域取样做好充分准备。
(二)取样分析与空间插值
在本次分析中,采用的分析技术是GPS定位能够针对性的选取采样点,并在选取采样的过程中使用土壤特定的采样机器。在采样的第一步会使用测量设备对不同的土壤采样点测试20次磁化率,范围选取4m²,在其中找到数据较为均衡的土质,并运用采用机器在范围中制造3个孔洞,这几个孔洞需要有30~50cm的深度,借助特定数值的测井仪测试孔洞垂直剖面位置的磁化率。以样品结果作为参照,在土壤采样点中挑选土壤柱,将其分成距离1cm的土壤样品,按照行业特定的测试方法对这些样品合理分析。一旦在测试期间发现某个区域磁化率较高,将其对应样品分析数值作为参照标准。
参考网格定位土壤采样测试结果,通过克里格方法对不同位置土壤污染数值空间插值进行整理,能够对不同位置土壤污染物扩散状况全面掌握,由此可知,在这次研究范围内,土壤1~10cm层面有着较多的污染物。同时,对测试样本中金属元素、磁力指数等多方面分析可以发现,在这个范围内,重金属同参数垂向特点类似,关联数值范围0.86~0.98,具备十分显著的关联性。对Cu、Fe、Pb、Zn、Mn同磁化率有效结合进行分析可知,这些金属元素结合形态与铁锰磁化率有着十分明显的关联,数值范围0.56~0.98,但是其残渣状态与重金属变化磁化率关联性几乎为零。由此可知,磁化矿同重金属在状态上有着一定的联系。
(三)土壤评价
在这次测试中采用的土壤评价方法为内梅洛指数,参照我国企业土壤评价专项标准,对范围内不同位置的土壤科学评价。从评价结果中可以发现,这次测试的钢铁厂周围土壤中含有较高有机污染,并且PAHs超出指标的测试项目较多,部分区域污染状况非常严重[1]。
同时,考虑到测试目标环境情况,一些主要区域的初步测试及修复方法如下:煤炭生产区域土质主要受煤粉及重金属污染,呈现中度污染状况,检测物为PAHs,初步修复方法是异位换土;铁矿生产区域土质主要受粉尘污染,呈现轻度污染状况,检测物为S、Fe,初步修复方法为原位修复;石灰石、萤石生产区域土质主要受钙污染,呈现轻度污染状况,检测物为pH、Ca,初步修复方法是原位修复;炼焦工作区域土质主要受焦末及煤屑污染,呈现重度污染状况,检测物为PAHs,初步修复方法为原位隔离;化工工作区域土质主要受有机物污染,呈现重度污染状况,检测物为PAHs,初步修复方法为原位隔离。
二、钢铁企业污染场地土壤环境修复分析
(一)修复目标
根据我国土壤质量标准相关规定,土壤测试中Cr数值范围设定<300mg/kg,Cd数值范围设定<1mg/kg。PAHs中没有明确固定的取值标准,本次测试中采用国外相关取值标准进行操作,设定数值范围<8.1mg/kg。
(二)经济角度分析
土壤评价修复可以采用多种方式进行修复操作,在这次土壤修复中主要采用的修复方法有三种:原位修复、原位修复与隔离结合、异位修复与换土结合。从经济角度对这几种修复方法进行分析如下:对目标土壤采用原位修复的方法,土壤需要2年的时间修复,期间花费金额约为6000万元,相对安全,不需要特定的维护,土壤在修复结束后可以继续开发;对目标土壤采用原位修复与隔离结合的方法,土壤需要4个月的时间修复,期间花费金额约为8000万元,安全性较低,需要持续不间断的维护,土壤在修复结束后开发受限[2];对目标土壤采用异位修复与换土结合的方法,土壤需要8个月的时间修复,期间花费金额约为14000万元,安全性较高,不需要特定的维护,土壤在修复结束后可以继续开发。
(三)修复方法分析
通过对土壤环境污染状况有效分析,并对三种土壤修复方法从经济角度比较考量,在这次研究中,选择最为合适的土壤修复方法:第一,轻度污染土壤修复。对钢铁厂中石灰石、耐火材料、热轧、铁矿、萤石等生产材料及工作区域而言,采用原位修复与隔离结合的方式修复土壤较为合适,因为钢铁厂中冶金和热轧等区域中土壤重金属含量较高,所以在实际土壤处理时可以对土壤采用开发治理相结合的方式;第二,中度污染土壤修复。对钢铁厂中煤、焦炭等合金区域、烧结区域、焦化区域、钢渣处理区域而言,分期修复是最佳方法。换句话说,如果相关单位对土壤修复设定时间较长,原位修复方法为最佳,如果土壤修复设定时间较短,换位修复与换土结合的方式为最佳,并且需要注意要在土壤修复合格后才可以对其进行二次开发;第三,重度污染土壤修复。钢铁厂内一些重度污染区域如炼焦、化工等,在土壤实际修复期间可以在原位修复外加入异位修复与换土结合的方式,最大程度上修复受污染土壤,并在确定土壤修复成功后再次开发利用。
结论
总而言之,技术人员在对钢铁厂污染场地土壤修复前,需要对目标土壤中污染物情况进行科学分析,将测试结果作为制定土壤修复方法的参考依据。实际土壤修复时,可以从经济角度分析多种修复方法,考虑到目标土壤实际情况,采用合适的方法优化土壤,在土壤通过安全测试后再次利用。
参考文献
[1]闫卫军.钢铁企业污染场地土壤环境评价与修复的探讨[J].节能与环保,2020(10):35-36.
[2]贾津.钢铁企业水环境污染防治措施探讨[J].中国金属通报,2020(02): 170+172.