中冶南方工程技术有限公司 李银银

21世纪以来，我国城市化进程加快，生态环境保护意识逐渐加强，随着工业企业转型升级和退城入园的需要，钢铁企业退城入园、停产搬迁项目越来越多，企业搬迁后的原场址由于生产历史悠久，或多或少都会存在污染遗留问题，最显著的就是土壤污染问题。钢铁企业搬迁后的遗留场地再次利用之前，特别是用地性质拟改变为居住、商业、学校、医疗和养老机构等公共设施之前，必须按照要求进行土壤污染调查和环境风险评估，判断其是否存在环境风险，以及是否需要开展土壤修复治理。对于确需开展土壤修复治理的污染地块，在正式实施修复工程之前，需要开展修复处置项目的环评工作，以减少在修复处置过程中产生的二次环境污染。

一、钢铁联合企业遗留场地土壤污染特点

一个钢铁联合企业往往包含了炼焦（含化产）、烧结、球团、炼铁、炼钢到轧钢（热轧、冷轧）等多个生产工序，生产工序长且生产工艺复杂，原辅料种类及成分繁杂，生产过程中的产排污环节很多，从而造成钢铁企业的污染物毒性大、数量多和种类复杂的特点。加之停产搬迁的钢铁企业大多数都建厂很早，生产活动持续时间长，由于生产工艺和管理水平有限，环保治理措施落后，加上几十年经历了多次工艺变化，技术改造，防渗设施和污染状况复杂，这无疑都为污染物进入土壤、污染土壤创造了条件。钢铁企业遗留场地的土壤污染特征与各生产工序的排污特点和污染物进入土壤的途径有关，钢铁联合企业的遗留场地土壤污染途径及污染特点详见表1。

表1 钢铁联合企业遗留场地土壤污染途径及污染特点

二、污染土壤修复治理技术

污染土壤中的有害成分以重金属和有机物为主，自2016年国务院发布《土壤污染防治行动计划》以来，全国各地的关停搬迁企业遗留厂址陆续开展场地调查及风险评估，受污染的地块土壤修复和治理工作也随之提上日程。随着关停搬迁企业的增多，急需修复污染土壤的地块也增多，污染土壤治理需求逐步增大。我国从上世纪90年代开始研发土壤污染治理与修复技术，发展至今，初步形成了针对不同土壤污染物、污染程度、土地利用类型等的土壤污染治理与修复技术。

污染土壤修复治理技术按照是否将污染土壤挖出后修复，可以分为原位修复技术和异位修复技术；按照修复技术原理可以分为物理修复、化学修复和生物修复三大类。由于钢铁企业厂址占地面积大，土壤污染也很复杂，大多数情况下都需要采用多种修复技术。

物理修复：指采用某些物理手段和方法，将污染物从土壤中分离出来，让土壤恢复利用价值，也是最简单有效的方法。常用的物理修复技术包括直接换土法、热脱附法、土壤气相抽提法、玻璃花法等。①直接换土法就是将受污染的土壤换成未受到污染的土壤，这种方法见效快但是造价高；②热脱附法就是通过各种加热方式将土壤加热到一定温度，使土壤中的可挥发性污染物气化并集中收集，去除土壤中的污染物，这种方法修复速度快，但是能耗高且只适用于被易挥发性污染物污染的土壤；③土壤气相抽提法就是利用抽真空或注入空气在受污染土壤中诱导产生气流，将被吸附的、溶解状态的或者自由相的污染物转变为气相，抽提到地面，然后再进行收集和处理。这种方法处理周期短，二次污染小，但仅适用于处理非饱和区土壤中的挥发性有机物污染。④玻璃花修复法就是在高温高压状态下，土壤中的污染物被塑化成玻璃态，再采用物理方法分离出来，这种方法修复效率高、速度快；但能耗大成本偏高。

化学修复：指向土壤中加入化学物质，通过对重金属和有机物的氧化还原、鳌合或沉淀等化学反应，去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技术。目前较为成熟的技术包括固化/稳定化、淋洗、氧化还原、光催化降解等。①固化/稳定化技术就是采用特定的粘结剂与污染土壤混合，利用其聚合作用将土壤中的污染物固定化和稳定化。②淋洗技术就是配置适合的淋洗液，与污染土壤混合，洗脱土壤中的污染物质。③氧化还原技术就是向受污染土壤中加入氧化剂或还原剂，使其与土壤中的污染物发生化学反应，形成污染性小的物质，从而实现土壤的净化。④光催化降解技术就是采用光催化氧化法分解土壤中的污染物，并选择合适的光敏剂加快降解速度。化学修复法的优点是修复速度较快；缺点是易产生二次污染，易破坏土壤结构等。

生物修复：指利用植物、动物和微生物的作用吸收、降解、转化土壤中的污染物，使土壤中的污染物无害化，或使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将污染物稳定化，以减少其向周围环境的扩散。生物修复技术主要分为植物修复技术、动物修复技术、微生物修复技术3种。①植物修复技术主要应用于原位修复，可用于修复含重金属、有机物或放射性元素污染的土壤。②动物修复技术也主要应用于原位修复，通常会选择蚯蚓、蜘蛛等常见的动物，其不仅有着很强的重金属富集能力，还能够改善土壤的结构，提升土壤的肥力。③微生物修复技术可应用于原位修复，也可应用于异位修复，主要利用土著微生物或人工驯化的具有特定功能的微生物，来降低土壤中有害污染物的活性或降解成无害物质。生物修复法的优点是不会破坏土壤结构和土壤中的有机质，修复成本较低；缺点是修复周期长，并且不适用于高浓度污染土壤的修复。

由于钢铁企业搬迁后遗留场地土壤污染的复杂性，其修复治理方法也是多样化的。对于钢铁企业遗留场地污染土壤的修复治理，重金属污染土壤的修复治理方法常用的主要有水泥窑焚烧、固化/稳定化、土壤淋洗、安全填埋、植物修复等技术。有机污染土壤的修复治理方法主要有热解法、生物堆、土壤洗脱、化学氧化、强化（蒸汽或电加热）双相抽提等技术。从目前已完成的钢铁企业遗留场地污染土壤修复工程来看，水泥窑协同处置技术是较常见的技术。

三、水泥窑协同处置钢铁企业污染土壤项目环评要点

水泥窑协同处置技术可以利用窑内高温将污染土壤中的有机成份彻底分解去除，将污染土壤中的无机成分晶格化固定到水泥成品中，水泥窑内属于碱性氛围，酸性气体和二噁英等可以得到有效的抑制，不会产生废渣等二次污染，水泥生产过程受污染土壤性质和成份影响较小，土壤中的有机污染物和无机污染物处置彻底，并且可利用污染地块附近的现有水泥厂稍加改造后即可用于处理污染土壤，新增投资额较小，是目前应用较为广泛的污染土壤修复治理技术。近年来水泥行业经历了产业结构升级调整、供需平衡去产能、错峰生产保蓝天等一系列改革，为实现在日益激烈的竞争环境中求得稳定发展，越来越多的水泥企业向“水泥+环保结构”转型，利用现有水泥窑协同处置各类固体废物，其中包括一部分钢铁企业遗留场地的污染土壤。

利用水泥窑协同处置钢铁企业遗留场地的污染土壤修复治理项目在开展环境影响评价工作时，应重点关注以下几个问题。

（一）政策和标准规范符合性

鉴于危险废物处置过程实施了更严格的危废管理，水泥窑在处置污染土壤时，必须明确拟处置的污染土壤是否属于危险废物，这就要从污染场地调查着手，依据调查资料分析污染土壤的性质和污染物成份含量是否符合规范标准要求。

根据《固体废物鉴别标准 通则》(GB 34330—2017)：“在污染地块修复、处置过程中，采用水泥窑协同处置的污染土壤，属于固体废物，必须进行危险废物鉴定”。《中华人民共和国土壤污染防治法》中第四十一条规定：“修复施工单位转运污染土壤的，应当制定转运计划，将运输时间、方式、线路和污染土壤数量、去向、最终处置措施等，提前报所在地和接收地生态环境主管部门。转运的污染土壤属于危险废物的，修复施工单位应当依照法律法规和相关标准的要求进行处置。”因此污染土壤在从污染场地外运前，必须对照《国家危险废物名录》或者根据《危险废物鉴别技术规范》（HJ/T 298）和《危险废物鉴别标准》（GB 5085），鉴别其是否属于危险废物。

此外，《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》（GB30485-2013）和《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》（HJ662-2013）规定了利用水泥窑协同处置突然土壤等固体废物过程中的污染控制和监督管理要求，在环评时需对照国家相关规范和标准，逐一分析拟入窑的污染土壤中重金属、硫、氟、氯等有害物质含量是否满足水泥窑的配料要求。对于普通无机盐污染的土壤，仅需考虑对窑系统烧成系统的影响即可，如碱和氯对烧成系统结皮、堵塞的影响，尽量减少对正常生产的影响、确保水泥熟料产品质量。

（二）工艺合理性

当前水泥窑协同处置污染土壤的工艺技术主要有两种，一种是水泥窑焚烧处置技术，一种是热脱附和水泥窑焚烧相结合的处置技术。根据污染土壤性质的不同，协同处置时的投料位置也有所不同，主要有窑头高温处、窑尾高温处和生料配料处。其中生料配料处投入的只能是不含有机物和挥发性污染物的污染土壤。含高毒、高氯、及难降解有机物的污染土壤优先考虑从窑头加入，如果污染土壤的含水率较高，则应优先选择从窑尾投加。

水泥窑协同处置污染土壤的工艺过程包括污染土进场储存、预处理系统、投加、焚烧和废气处理等，工程组成包括污染土预处理系统、上料系统、水泥窑及其配套系统等。考虑到水泥产品的质量控制，水泥生产过程中必须根据入窑物料的各元素限值要求，严格控制污染土壤的投加量，并结合污染土壤的污染特点针对各系统采取合理的“三废”处理措施。

在环评时需要根据项目拟处置的污染土壤的组成成分，有针对性的分析污染土预处理措施、投加位置和投加方式、投加量、处置工艺的适用范围、处置效果。据此分析处置工艺的合理性。并且需要重点论证协同处置过程中“三废”处理措施的可行性和可靠性，重点关注预处理废气、窑尾废气以及清洗废水、渗滤液等处理措施，提出进一步完善治理措施确保稳定达标排放的建议。

（三）污染物排放分析

由于水泥窑协同处置钢铁企业遗留场地的污染土壤成分复杂多样，不同污染地块输送入窑的污染土壤种类和数量均有不确定性，只要控制入窑原料的各项指标含量符合标准规范要求即可，这就导致在环评过程中对污染物的产生和排放源强估算时的不确定性。

环评中污染源强的核算方法一般有实测法、类比估算法和物料衡算法。实测法在环评阶段不太可能实现；由于不同企业协同处置的污染土壤来源和成份性质千差万别，很难找到协同处置同类污染土壤的同类企业作为类比对象。因此作者认为最为可行的污染源强核算方法是物料衡算法。

由于水泥厂协同处置的污染土壤来源广泛，建设单位在进行项目设计时，需根据水泥厂生产现状和产品质量执行标准，比照《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(HJ662)和《水泥窑协同处置固体废物技术规范》（GB30760）中的入窑物料成份要求，制定拟接纳污染土壤的限定性要求，对于入窑的污染土壤中重金属和有机物等污染物成份进行严格限制，不满足配料要求的固体废物不得进入水泥窑系统处置。

（四）废气污染影响预测评价

水泥窑协同处置污染土壤项目环评中，应着重分析评价窑尾烟气及预处理废气中的污染物排放情况，同时还要预测评价新增废气特征污染物排放对周边环境空气的影响程度。水泥窑协同处置的污染土壤中如果含有有机物，或者物理特性不能满足投加要求，通常都会新增一定的预处理设施，那么污染物在进厂后暂存和预处理过程中就会产生废气和废水污染，其中废气污染物主要以有机污染物为主，可采用密闭收集和活性炭吸附法处理。水泥窑内因添加污染土壤后会带来窑尾废气中的重金属、HCl、二噁英等特征污染物排放量增加，应着重预测评价这些特征污染物的新增排放对周边环境空气的影响程度是否可以接受。

（五）运输环境风险评价

水泥窑协同处置污染土壤项目环评中，对污染土壤的开挖、运输、贮存、处置等过程的环境风险评估也是重点评价内容之一，尤其是要分析运输过程的环境风险事件，提出合理可行的环境风险防范和应急措施，使污染土壤运输过程中导致的突发环境事故可能引发的环境损失和影响下降到最低水平。

污染土壤从外部进入水泥厂污染土储库的运输通常由污染土的所属单位负责，污染土壤产生单位委托有相关资质的单位进行运输进水泥厂区内，运输时需严格执行《道路危险货物运输管理规定》，环评中也应提出环境风险防范措施建议，并建议运输单位制定运输环境风险事故应急预案。污染土的装卸都在水泥厂专用仓库内进行，运输车辆要采用专用的箱体密封自卸式废弃物运输车，防止洒落；污染土会直接存放于污染土储库内，防止与其他原料混合，并做好防雨防渗工作。负责驾驶污染土运送车辆的司机会经过专业的培训，这些都保证了污染土壤在厂区内部运输的安全性。

若出现水泥厂停机检修、储库满负荷不能继续存储污染土的情况时，污染土壤停止开挖，水泥厂内的污染土储库停止接收污染土。

四、结语

水泥窑协同处置作为一种国家鼓励开展的污染土壤修复治理技术，能充分处理污染土壤中的有害污染物，实现污染土壤处置的“减量化、无害化、资源化”要求，是目前较为常用的用于处置钢铁企业遗留场地污染土壤的方法。通过多个环评案例，作者积累了水泥窑协同处置污染土壤的相关经验，总结出了水泥窑协同处置钢铁行业污染土壤修复治理项目在开展环评工作中的关注重点。