場地修復之土壤阻隔填埋技術

1) 適用的介質：污染土壤。

2) 可處理的污染物類型：適用于重金屬、有機物及重金屬有機物復合污染土壤。

3) 應用限制條件：不宜用于污染物水溶性強或滲透率高的污染土壤，不適用于地質活動頻繁和地下水水位較高的地區。

二、技術介紹

1) 原理：將污染土壤或經過治理后的土壤置于防滲阻隔填埋場內，或通過敷設阻隔層阻斷土壤中污染物遷移擴散的途徑，使污染土壤與四周環境隔離，避免污染物與人體接觸和隨降水或地下水遷移進而對人體和周圍環境造成危害。按其實施方式，可以分為原位阻隔覆蓋和異位阻隔填埋。

2) 原位阻隔覆蓋是將污染區域通過在四周建設阻隔層，并在污染區域頂部覆蓋隔離層，將污染區域四周及頂部完全與周圍隔離，避免污染物與人體接觸和隨地下水向四周遷移。也可以根據污染場地實際情況結合風險評估結果，選擇只在場地四周建設阻隔層或只在頂部建設覆蓋層。

3) 異位阻隔填埋是將污染土壤或經過治理后的土壤阻隔填埋在由高密度聚乙烯膜(HDPE)等防滲阻隔材料組成的防滲阻隔填埋場里，使污染土壤與四周環境隔離，防止污染土壤中的污染物隨降水或地下水遷移，污染周邊環境，影響人體健康。該技術雖不能降低土壤中污染物本身的毒性和體積，但可以降低污染物在地表的暴露及其遷移性。

4) 系統構成和主要設備：原位土壤阻隔覆蓋系統主要由土壤阻隔系統、土壤覆蓋系統、監測系統組成。土壤阻隔系統主要由HDPE膜、泥漿墻等防滲阻隔材料組成，通過在污染區域四周建設阻隔層，將污染區域限制在某一特定區域;土壤覆蓋系統通常由粘土層、人工合成材料襯層、砂層、覆蓋層等一層或多層組合而成;監測系統主要是由阻隔區域上下游的監測井構成。異位土壤阻隔填埋系統主要由土壤預處理系統、填埋場防滲阻隔系統、滲濾液收集系統、封場系統、排水系統、監測系統組成。其中：該填埋場防滲系統通常由HDPE膜、土工布、鈉基膨潤土、土工排水網、天然粘土等防滲阻隔材料構筑而成。根據項目所在地地質及污染土壤情況需要，通常還可以設置地下水導排系統與氣體抽排系統或者地面生態覆蓋系統。

5) 主要設備包括：阻隔填埋技術施工階段涉及大量的施工工程設備，土壤阻隔系統施工需沖擊鉆、液壓式抓斗、液壓雙輪銑槽機等設備，土壤覆蓋系統施工需要挖掘機、推土機等設備，填埋場防滲阻隔系統施工需要吊裝設備、挖掘機、焊膜機等設備，異位土壤填埋施工需要裝載機、壓實機、推土機等設備，填埋封場系統施工需要吊裝設備、焊膜機、挖掘機等設備。阻隔填埋技術在運行維護階段需要的設備相對較少，僅異位阻隔填埋土壤預處理系統需要破碎、篩分設備、土壤改良機等設備。

三、關鍵技術參數或指標

影響原位土壤阻隔覆蓋技術修復效果的關鍵技術參數包括：阻隔材料的性能、阻隔系統深度、土壤覆蓋層厚度等。

1) 阻隔材料：阻隔材料滲透系數要小于10-7/s，阻隔材料要具有極高的抗腐蝕性、抗老化性，具有強抵抗紫外線能力，使用壽命100年以上，無毒無害。阻隔材料應確保阻隔系統連續、均勻、無滲漏。

2) 阻隔系統深度：通常阻隔系統要阻隔到不透水層或弱透水層，否則會消弱阻隔效(3)土壤覆蓋厚度：對于粘土層通常要求厚度大于300 mm，且經機械壓實后的飽和滲透系數小于10-7 cm/s;對于人工合成材料襯層，滿足《垃圾填埋場用高密度聚乙烯土工膜》(CJ/T 234)相關要求。

影響異位土壤阻隔填埋技術修復效果的關鍵技術參數包括：防滲阻隔填埋場的防滲阻隔效果及填埋的抗壓強度、污染土壤的浸出濃度、土壤含水率等。

1) 阻隔防滲效果：該阻隔防滲填埋場通常是由壓實粘土層、鈉基膨潤土墊層(GCL)和HDPE膜組成，該阻隔防滲填埋場的防滲阻隔系數要小于10—7cm/s。

2) 抗壓強度：對于高風險污染土壤，需經固化穩定化后處置。為了能安全貯存，固化體必須達到一定的抗壓強度，否則會出現破碎，增加暴露表面積和污染性，一般在0.1-0.5MPa即可。

3) 浸出濃度：高風險污染土壤經固化穩定化處置后浸出濃度要小于相應《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3)中濃度規定限制。

4) 土壤含水率：土壤含水率要低于20%。

四、技術應用基礎和前期準備

在利用土壤阻隔技術前，應進行相應的可行性測試，目的在于評估污染土壤是否適用該技術。原位土壤阻隔覆蓋技術測試參數包括：土壤污染類型及程度、場地水文地質、土壤污染深度、土壤滲透系數等，可根據需要在現場進行工程中試。異位土壤阻隔填埋技術測試參數包括：土壤含水率、土壤重金屬含量、土壤有機物含量、土壤重金屬浸出濃度、土壤滲透系數、場地水文地質等，可以在實驗室開展相應的小試或中試實驗。

五、 主要實施過程

根據污染程度與污染土壤的不同情況，該技術可以與其他修復技術聯合使用。

對于高風險污染土壤可以聯合固化/穩定化技術使用后，對污染土壤進行填埋;對于低風險污染土壤可直接填埋在阻隔防滲的填埋場內或原位阻隔覆蓋。該技術一方面可以隔絕土壤中污染物向周邊環境遷移，另一方面可使其污染物在阻隔區域內自然降解。

原位土壤阻隔覆蓋技術主要實施過程：(1)確定污染阻隔區域邊界;(2)在污染阻隔區域四周設置由阻隔材料構成的阻隔系統;(3)在污染區域表層設置覆蓋系統;(4)定期對污染阻隔區域進行監測，防止滲漏污染。

異位土壤阻隔填埋技術主要實施過程：(1)對挖掘后的污染土壤進行適當的預處理;(2)建設填埋場防滲系統，根據地下水位情況建設地下水導排系統;(3)將預處理后的污染土壤填埋在阻隔填埋場;(4)填埋完畢后進行填埋場封場系統，并建設相應的排水系統，根據填埋土壤性質建設導氣收集系統;(5)填埋場監測系統，定期監測地下水水質，防止滲漏造成污染。

六、運行維護和監測

原位土壤阻隔覆蓋技術的運行維護主要是定期維護阻隔體的完整性，指標包括：HDPE膜有無破損、覆蓋粘土層是否有大型植物生長、上下游地下水水質情況(監測污染土壤中特征污染因子)等。

異位土壤阻隔填埋技術的運行維護主要是對阻隔防滲填埋場的運行維護。根據填埋土壤的不同類型，設置必要的運行維護措施。若填埋的是有機物污染土壤，為防止有機污染物在降解過程中產生氣體，要設置相應的氣體收集系統、滲濾液收集系統;如填埋的是重金屬污染土壤，則只需要設置滲濾液收集系統。同時為了防止降水進入填埋區域，在技術實施完畢后應進行封場生態恢復，一方面可以防止雨水和積水進入該填埋區域，避免污染物浸泡;另一方面封場生態恢復后可以重新恢復該填埋區域的利用價值，可以建設公園綠地等。

對該阻隔系統的監測主要是沿著阻隔區域地下水水流方向設置地下水監測井，監測井分別設置在阻隔區域的上游、下游和阻隔區域內部。通過比較分析流經該阻隔區域內的地下水中目標污染物含量變化，及時了解阻隔區域對周圍環境的影響，并適時作出響應，防止二次污染。