來(lái)源:生態(tài)修復(fù)網(wǎng) 作者:王鐸
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城市擴(kuò)張,以及我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷深入推進(jìn),大量工業(yè)企業(yè)被關(guān)停、并轉(zhuǎn)、搬遷或破產(chǎn),為提升土地利用價(jià)值,騰出的工業(yè)企業(yè)場(chǎng)地有相當(dāng)一部分被規(guī)劃為居民住宅、商業(yè)辦公、娛樂(lè)休閑等城市建設(shè)用地被再次開(kāi)發(fā)利用,如原南京化工廠搬遷后場(chǎng)地,原廠址被規(guī)劃用于城市居民保障性住房建設(shè);原北京焦化廠搬遷后場(chǎng)地,根據(jù)規(guī)劃將建成以工業(yè)文明為主題的城市公園,工業(yè)博覽館、科技館、大型演藝中心等公共文化設(shè)施將在其中建設(shè);原武漢染料廠搬遷后場(chǎng)地,被規(guī)劃為辦公用地等等。
大多數(shù)工業(yè)企業(yè)遺留場(chǎng)地場(chǎng)地均存在不同程度的污染,為了保障工業(yè)企業(yè)場(chǎng)地再開(kāi)發(fā)利用的環(huán)境安全,維護(hù)人民群眾的切身利益,須經(jīng)過(guò)場(chǎng)地修復(fù)后才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)。
選擇好的修復(fù)工藝,既可以有效消除環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),又可以節(jié)約工程費(fèi)用。場(chǎng)地修復(fù)雖然是一種新興行業(yè),但其工藝選擇設(shè)計(jì)的基本原則,也應(yīng)遵循傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的基本原則,即:因地制宜,技術(shù)可行,經(jīng)濟(jì)合理。其中,因地制宜又是技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的根本。
對(duì)于場(chǎng)地修復(fù)為而言,所謂因地制宜,即是指從場(chǎng)地污染狀況(包括污染類(lèi)型、分布等),(水文)地質(zhì)條件(如土層巖性、物理力學(xué)性質(zhì)等),以及后續(xù)的開(kāi)發(fā)建設(shè)方式(如建設(shè)規(guī)劃、建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型等)等多方面綜合考慮,從場(chǎng)地的實(shí)際情況出發(fā)選擇場(chǎng)地修復(fù)工藝。
目前,場(chǎng)地修復(fù)工藝的選擇多非常注重針對(duì)場(chǎng)地污染狀況方面的考量,而往往忽視了場(chǎng)地地質(zhì)條件、后續(xù)開(kāi)發(fā)建設(shè)方式等方面與修復(fù)工藝選擇之間的相互影響。
場(chǎng)地地質(zhì)條件對(duì)場(chǎng)地修復(fù)工藝的影響,主要表現(xiàn)在場(chǎng)地原位修復(fù)方面。
場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)大多屬于借鑒技術(shù),尤其是原位修復(fù)技術(shù),其中以借鑒巖土工程施工工藝的技術(shù)最為常見(jiàn),如原位注射、原位攪拌、單相或多相抽提、電動(dòng)修復(fù)以及PRB技術(shù)等等在巖土工程中均有類(lèi)似對(duì)應(yīng)技術(shù),且工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富。與巖土工程技術(shù)一樣,原位修復(fù)技術(shù)也均存在一定適用局限性,主要受到地質(zhì)條件的制約,且這些原位修復(fù)技術(shù)在作用原理及實(shí)施目的等方面與原有巖土工程技術(shù)又存在相當(dāng)大的差異。由于目前場(chǎng)地修復(fù)的從業(yè)技術(shù)人員多以環(huán)境工程或土壤專業(yè)為主,導(dǎo)致對(duì)于原位修復(fù)技術(shù)與其他領(lǐng)域借鑒技術(shù)之間的差異缺乏認(rèn)識(shí),對(duì)技術(shù)的適用范圍界定不清楚,在選擇場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)工藝的過(guò)程中,往往忽視或者缺少能力對(duì)以地質(zhì)條件為主的影響因素所存在的影響進(jìn)行分析。
例如,某污染場(chǎng)地污染深度為地表以下10米左右,污染物類(lèi)型為弱揮發(fā)性有機(jī)物,根據(jù)場(chǎng)地相關(guān)地質(zhì)資料顯示,地層分布大致分為三層:第一層,1-3米,為粉質(zhì)粘土,軟可塑;第二層,3-6米,為粉細(xì)砂,粘粒含量高,且局部缺失;第三層,6-10米,為硬可塑粉質(zhì)粘土。中試過(guò)程中,專家建議采用原位修復(fù)工藝。參與中試的單位分別選擇了原位注射與原位攪拌兩種原位化學(xué)氧化修復(fù)工藝。實(shí)際中試結(jié)果均不理想。分析其原因:
對(duì)于原位注射修復(fù)工藝,其主要適用于滲透性較好的非飽和帶土層。對(duì)于該場(chǎng)地,第一、三層土層均為低滲透性粉質(zhì)粘土,注射藥劑擴(kuò)散困難,即使對(duì)注射工藝改進(jìn)后采用高壓劈裂注射工藝,對(duì)于可塑或硬可塑的粘性土層藥劑注射亦存在很大困難。另外,對(duì)于滲透性較好的第二層粉細(xì)砂層,由于場(chǎng)地內(nèi)地下水埋深僅為1米左右,地下水埋深較淺,該層屬于飽和含水層,藥劑注射過(guò)程中易對(duì)地下水流產(chǎn)生擾動(dòng),對(duì)污染物產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散影響,亦存在一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于原位攪拌修復(fù)工藝,由于選擇的實(shí)施設(shè)備為巖土工程中用作軟基(一般多為軟、流塑性巖土層)處理的攪拌樁機(jī)進(jìn)行施工,對(duì)于淺表層第一、二層地層攪拌效果較好,但對(duì)于第三層硬可塑粉質(zhì)粘土層,由于該土層物理力學(xué)性質(zhì)較好,對(duì)機(jī)械攪拌動(dòng)力需求較高,超過(guò)了攪拌樁機(jī)機(jī)械攪拌的動(dòng)力極限,導(dǎo)致實(shí)施過(guò)程中傳動(dòng)鏈條頻繁拉斷,無(wú)法正常作業(yè)。另有中試單位引進(jìn)了國(guó)外某履帶式攪拌處理設(shè)備,該設(shè)備原為淺層軟基處理設(shè)備,由于該設(shè)備實(shí)施深度僅有6-7米左右,亦無(wú)法滿足修復(fù)要求。
場(chǎng)地修復(fù)的目的是為了以后的開(kāi)發(fā)建設(shè)服務(wù),從污染場(chǎng)地開(kāi)發(fā)建設(shè)整體周期來(lái)看,場(chǎng)地修復(fù)只是其中的一個(gè)不可或缺的重要環(huán)節(jié),并非是脫離場(chǎng)地開(kāi)發(fā)建設(shè)而獨(dú)立存在的。場(chǎng)地修復(fù)工藝的選擇與場(chǎng)地后續(xù)開(kāi)發(fā)建設(shè)方式相結(jié)合,往往可以節(jié)省場(chǎng)地開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的總體成本,有時(shí)可能還會(huì)降低修復(fù)工程的實(shí)施難度。目前,很多專業(yè)修復(fù)技術(shù)人員,甚至包括一些國(guó)內(nèi)知名修復(fù)專家,都缺乏對(duì)這方面的重視。
例如,某污染場(chǎng)地設(shè)計(jì)采用原地異位修復(fù)工藝,修復(fù)后土方原地填埋。某技術(shù)人員在就該方案接受專家答辯的時(shí)候,曾經(jīng)被某專家提問(wèn)“方案中是如何考慮修復(fù)工藝與未來(lái)建筑物結(jié)合的?”當(dāng)時(shí)該技術(shù)人員答復(fù)說(shuō),修復(fù)工程與未來(lái)的建筑工程是兩碼事兒,所以未作考慮。
根據(jù)目前的建筑結(jié)構(gòu)模式,很多建筑物都設(shè)計(jì)有地下室或地下車(chē)庫(kù)等地下構(gòu)筑物。對(duì)于上述工程,該場(chǎng)地整體建筑規(guī)劃已出,并在招標(biāo)文件中有體現(xiàn)。如果不做考慮,很可能出現(xiàn)修復(fù)后對(duì)土方進(jìn)行原地填埋,待到將來(lái)建筑基坑開(kāi)挖的時(shí)候,再對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)挖的現(xiàn)象。如果在填埋過(guò)程中考慮了頂部防護(hù)措施,很可能在基坑開(kāi)挖過(guò)程中被破壞,需要對(duì)其采取修補(bǔ)措施。這些無(wú)疑將大大增加該場(chǎng)地開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的總體成本。
此外,國(guó)內(nèi)的某些修復(fù)專家,在給污染場(chǎng)地開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的業(yè)主方提供場(chǎng)地修復(fù)顧問(wèn)建議時(shí),盲目提倡原位修復(fù)技術(shù)。況且,從目前國(guó)內(nèi)對(duì)于修復(fù)技術(shù)的研究與實(shí)踐現(xiàn)狀來(lái)看,除自然監(jiān)測(cè)衰減或生物強(qiáng)化等生物相關(guān)的修復(fù)技術(shù)之外的原位修復(fù)技術(shù),無(wú)論是從技術(shù)難度還是實(shí)施成本上來(lái)看,與異位修復(fù)技術(shù)之間的優(yōu)勢(shì)并不明顯,甚至表現(xiàn)出劣勢(shì)。
從場(chǎng)地整個(gè)開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目宏觀角度出發(fā),提出場(chǎng)地修復(fù)工藝選擇與后續(xù)開(kāi)發(fā)建設(shè)方式相結(jié)合的整體設(shè)計(jì)思路。根據(jù)場(chǎng)地開(kāi)發(fā)建設(shè)的規(guī)劃布局及建筑物結(jié)構(gòu)模式,對(duì)存在地下構(gòu)筑物范圍內(nèi)的污染區(qū)域采用異位修復(fù)工藝不僅可以降低修復(fù)難度,而且還可以節(jié)省未來(lái)建筑基坑開(kāi)挖費(fèi)用,間接為業(yè)主節(jié)省開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目成本。如果從整個(gè)項(xiàng)目成本綜合核算下來(lái)也還是能省下錢(qián),即使修復(fù)過(guò)程中多花了一些錢(qián),業(yè)主應(yīng)該也是可以接受的。
綜上,“因地制宜”選擇場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)工藝,既能保障技術(shù)可行,滿足修復(fù)要求,又可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理,節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。
(原標(biāo)題:因地制宜 淺談場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)工藝的選擇設(shè)計(jì))