《編制說明-冶金行業(yè)選冶渣場重金屬長效固化穩(wěn)定化質(zhì)量控制技術(shù)及實施指南》

基本信息

標準草案名稱中文冶金行業(yè)選冶渣場重金屬長效固化/穩(wěn)定化質(zhì)量控制技術(shù)指南

Technicalguideforlong-termsolidification/stabilizationofheavymetalsin

英文

tailingsreservoirsandslagdisposalsitesofmetallurgicalindustry

制定□修訂計劃編號2021TB006

項目類型

（被修訂標準名稱及編號：）

起止時間2021年11月---2022年12月

南京師范大學、中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司、礦冶科技集團有限公

司、中國標準化研究院、江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局地球化學勘查與海洋地質(zhì)

標準起草單位

調(diào)查研究院、中國計量科學研究院、生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所、安徽銅冠有

色金屬（池州）有限責任公司、江蘇省低碳技術(shù)學會等

王風賀、李繼寧、李書欽、蘭韜、胡建、趙波、周斌華、王瓊、張華、巢靜波、李

起草組成員

海峰、何躍、閆一凡、江少杰

項目調(diào)整情況

背景、目的和意義

冶金行業(yè)產(chǎn)量連續(xù)十八年高居全球首位，銅、鉛、鋅、錫等10種常用有色金

屬總產(chǎn)量占全球總量40%以上，鋼鐵占全球總量50%以上。冶金行業(yè)重金屬排放

量在全國排放總量占比超過50%，冶金行業(yè)是重金屬污染首要來源，冶金行業(yè)選

冶渣場重金屬污染治理是最具挑戰(zhàn)性的。

固化/穩(wěn)定化技術(shù)是較為成熟的重金屬污染修復技術(shù)，具有修復周期短，達標

能力強，作用對象廣泛（可處理多種性質(zhì)穩(wěn)定的污染物），并能與其他修復技術(shù)配

合使用的特點，是國內(nèi)外普遍應用的重金屬污染修復技術(shù)。

影響固化/穩(wěn)定化技術(shù)應用的關(guān)鍵因素包括土壤特性、土壤顆粒大小、密度、

滲透性、自由壓縮力，以及土壤含水量、重金屬污染濃度、硫酸鹽含量、有機物含

量等。目前已知有多種無機鹽和有機化合物可對固化/穩(wěn)定化作用產(chǎn)生干擾效應，

一些內(nèi)部因素（如pH、滲透系數(shù)、孔隙度等）和外部環(huán)境因素（如干-濕交替、凍

背景

-融交替、氣體侵蝕等）也會對固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物的性能造成重要影響。固化/穩(wěn)定化

施工過程質(zhì)量控制是保證修復效果達標的重要保證，也是決定修復工程成敗的關(guān)

鍵。施工過程必須嚴格做好材料與設備的質(zhì)量控制以及混合過程的質(zhì)量控制，以免

造成修復效果不達標的不良后果。固化/穩(wěn)定化修復效果不達標需重新進行修復，

重新修復是一個成本昂貴且操作困難的工程，一般會涉及固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物的破碎

和前處理，且相比于原來的污染土壤，破碎后的固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物其再固化/穩(wěn)定化

的處理效果往往相對較差，修復效果不達標的風險會升高。因此，必須嚴格做好固

化/穩(wěn)定化施工過程的質(zhì)量控制，保證修復效果穩(wěn)定達標。固化/穩(wěn)定化修復完成后

需進行修復效果評估，并對產(chǎn)物進行長期監(jiān)測與維護。修復效果評估以固化/穩(wěn)定

化產(chǎn)物能夠有效控制污染物釋放，從而實現(xiàn)對地下水（或地表水）的保護為主要目

標，性能評價指標一般包括固化體機械強度（通過測試固化體抗壓強度進行評價）、

抗?jié)B透性以及固化/穩(wěn)定化產(chǎn)物的抗浸出性等，特定條件下還應評估抗干-濕性、抗

凍-融性、耐腐蝕性和耐熱性等。

固化/穩(wěn)定化技術(shù)質(zhì)量控制直接關(guān)系到固化/穩(wěn)定化長效修復重金屬污染效果。

隨著《土壤污染防治行動計劃》、《中華人民共和國固體廢物污染防治法》的實施，

我國冶金行業(yè)選冶渣場重金屬污染防治要求將越來越嚴格，污染修復市場規(guī)模將進

目的一步擴大，但固化/穩(wěn)定化缺乏質(zhì)量控制技術(shù)體系，國家層面也尚未建立起相關(guān)的

技術(shù)標準，因此急需制定冶金行業(yè)選冶渣場重金屬長效固化/穩(wěn)定化質(zhì)量控制技術(shù)

指南，提高固化/穩(wěn)定化修復工程質(zhì)量，也便于環(huán)境保護管理部門對修復工程進行

監(jiān)督管理。

該標準規(guī)定了選冶渣場重金屬長效固化/穩(wěn)定化修復工程設計、施工、效果評

意義估、長效監(jiān)測和維護的質(zhì)量控制技術(shù)要求，對規(guī)范和指導選冶渣場重金屬長效固化

/穩(wěn)定化修復工程設計、施工具有指導意義。

工作簡況

王風賀負責標準文本起草和修改、李繼寧負責標準文本起草和修改、李書欽

負責標準的應用推廣、蘭韜負責標準的應用推廣、胡建負責標準的應用推廣、趙

標準主要起草人波負責標準的應用推廣、周斌華負責標準的應用推廣、王瓊負責標準的應用推廣、

任務分工張華負責標準的應用推廣、巢靜波負責標準的應用推廣、李海峰負責標準的應用

推廣、何躍負責標準的應用推廣、閆一凡負責標準的應用推廣、江少杰負責標準

的應用推廣。

1.分工情況

南京師范大學主要負責前期的資料調(diào)研、草案編制及根據(jù)專家及參編單位意

見進行修改工作；中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司、中國標準化研究

院、中國計量科學研究院、生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所、安徽銅冠有色金屬

（池州）有限責任公司等主要負責對草案提出修改建議及文件終稿的應用推廣。

2.起草階段

主要工作過程2021年11月，本標準項目承擔單位在接到標準制定任務后成立了標準編制

組。

2021年12月標準編制組組織召開了標準啟動會暨第一次討論會。

2022年1月至7月，標準編制組在系統(tǒng)調(diào)研并分析國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)導則、規(guī)范、

標準、指南的基礎上，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究成果，編制了《冶金行業(yè)選冶渣場重

金屬長效固化/穩(wěn)定化質(zhì)量控制技術(shù)指南》草案。

2022年8月，本規(guī)范完成立項。

2022年9月至2022年12月，標準編制組結(jié)合多次研討，對標準草案進行修

改，并編制完成草案的編制說明。

標準編制原則和確定標準主要內(nèi)容的論據(jù)

標準編制原則1、與政策銜接

本標準制定前，標準編制組對現(xiàn)行法律法規(guī)、標準、導則進行了系統(tǒng)的梳

理和整合，在此基礎上制定了本標準。標準部分引用目前正在執(zhí)行的《污染地塊

風險管控與土壤修復效果評估技術(shù)導則（試行》（HJ25.5-2018）、《污染地塊修復

技術(shù)指南—固化/穩(wěn)定化技術(shù)(試行)(征求意見稿)》等標準，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法

規(guī)及標準具有很好的協(xié)調(diào)一致性，可操作性強。

2、結(jié)構(gòu)合理

本文件編制依據(jù)“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”的原則，注重

標準的可操作性，本文件嚴格按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則—第1部分：

標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定進行編寫和表述。

3、具有可操作性

本標準內(nèi)容主要包括應用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、基本原理、

試劑及設備、試驗步驟、修復效果評估時間確定、目標污染物種類、浸出標準值，

在各個環(huán)節(jié)都制定了詳細可行的條款。

1、范圍

本技術(shù)規(guī)范針對的是冶金行業(yè)選冶渣場典型重金屬污染固化/穩(wěn)定化修復技

術(shù)要求，具體包括修復工程設計、施工、效果評估、長效監(jiān)測和維護。本技術(shù)規(guī)

范可擴展應用于冶金工業(yè)污泥及其他固體廢物的治理與修復。但不適用于揮發(fā)性

有機污染土壤和液體廢物的固化/穩(wěn)定化治理與修復。

2、規(guī)范性引用文件

現(xiàn)行的國家法律法規(guī)、危險廢物處置系列標準、污染場地系列土壤環(huán)境標準、

建筑行業(yè)材料及施工相關(guān)標準等是制定本規(guī)范的依據(jù)。環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境影響、污

染物毒性浸出方法等引用國家和行業(yè)的相關(guān)標準。

3、術(shù)語和定義

確定標準主要內(nèi)為了便于對規(guī)范條文的理解，對本規(guī)范中涉及的技術(shù)名詞在此予以定義。

容的論據(jù)

相關(guān)術(shù)語引自生態(tài)環(huán)境部《污染地塊修復技術(shù)指南—固化/穩(wěn)定化技術(shù)(試

行)(征求意見稿)》。

4、總體要求

本節(jié)提出了固化/穩(wěn)定化技術(shù)實施應遵守的原則、工作程序和修復期間的管

理規(guī)定。固化/穩(wěn)定化處理后產(chǎn)物應根據(jù)選冶渣場所在實際情況，因地制宜，可

采用多種形式進行資源化綜合利用。固化/穩(wěn)定化處理過程及處理后的次生污染

和危害風險需要格外注意，確保人體健康和環(huán)境安全。另外，國內(nèi)外在固化/穩(wěn)

定化的材料、藥劑和攪拌混合技術(shù)方面的研發(fā)不斷取得新的成果，考慮到固化/

穩(wěn)定化的長期有效性，設計原則首先應明確采用成熟可靠的技術(shù)，但一些新材料、

新工藝和新技術(shù)應該鼓勵應用。在一些特殊場景，固化/穩(wěn)定化技術(shù)可以與其它

修復技術(shù)聯(lián)合應用，達到選冶渣場風險管控和修復的最優(yōu)效果。

5、工作程序

該章節(jié)具體給出了開展冶金行業(yè)選冶渣場固化/穩(wěn)定化修復工程的工作程

序。首先需要確定修復對象是否可以采用固化/穩(wěn)定化修復技術(shù)。接下來需要進

行固化/穩(wěn)定化修復技術(shù)的方案設計，包括材料的選擇，設備和現(xiàn)場需求，可通

過可行性實驗初步驗證方案和材料可行性。比如固化/穩(wěn)定化工程通常分為原位

和異位兩種工藝，異位固化/穩(wěn)定化可以細分為場地內(nèi)實施的原地異位和場地外

處理的異地異位。國外原位固化/穩(wěn)定化工程的比例逐年上升，目前基本上原位

和異位的比例各占50%。我國原位固化/穩(wěn)定化工程數(shù)量較少，且還有部分是河

道污染土壤治理工程，但原位固化/穩(wěn)定化是技術(shù)發(fā)展的趨勢，只是目前限于國

內(nèi)的技術(shù)水平、設備能力及工程經(jīng)驗，發(fā)展較為緩慢。相對于異位固化/穩(wěn)定化，

原位固化/穩(wěn)定化的擾動少，二次污染小，但受限于地下施工障礙物及地層結(jié)構(gòu)

對藥劑注入和攪拌混合的影響。異位固化/穩(wěn)定化與原位技術(shù)的差別在于修復對

象需要挖掘、預處理，處理后的土壤或固化塊需要處置和利用，工藝流程比較復

雜，但工藝和質(zhì)量比較容易控制。

美國超級基金場地所用的固化/穩(wěn)定化材料基本上以水泥基固化材料和商品

化專利材料為主，其次還有磷酸鹽、粉煤灰和石灰等。固化材料主要是水泥類和

火山灰（高爐礦渣和粉煤灰）類膠凝材料，高爐礦渣和粉煤灰須由水泥和石灰等

引發(fā)劑引發(fā)產(chǎn)生水化反應。為了提高和改善固化塊性能需添加外加劑。增添穩(wěn)定

化藥劑可以改善污染物毒性浸出效果。為了減少固化塊的滲透性和孔隙，可加入

填充劑充填孔隙。膠凝材料對汞和有機物的固化效果不佳時，需加入吸附劑等材

料強化效果。穩(wěn)定化材料添加后，可與土壤/固體廢物中的污染物形成沉淀和共

沉淀等低溶解或難溶解的物質(zhì)，或通過物理和化學吸附固定污染物。與固化相反，

穩(wěn)定化藥劑與土壤/固體廢物混合后不形成固化塊，可使土壤/固體廢物保持原

狀，但與土壤/固體廢物污染物結(jié)合形成沉淀、吸附或結(jié)晶需要幾天至幾個月。

該類材料對土壤/固體廢物的理化性質(zhì)有一定影響。

6、固化/穩(wěn)定化技術(shù)適用性評價指標

針對某一選冶渣場，確定采用固化/穩(wěn)定化技術(shù)修復前，需要綜合考慮渣場

固體廢物/土壤的特性，包括顆粒大小、含水量、重金屬濃度、硫酸鹽含量、有

機物含量、密度、滲透性、自由壓縮力等，初步判定固化/穩(wěn)定化技術(shù)能夠適用

于該選冶渣場。

7、固化/穩(wěn)定化修復工程設計方案要求

該章節(jié)給出了針對選冶渣場的固化/穩(wěn)定化修復工程設計方案要求。對修復

方案的編制、資料依據(jù)選定、方案具體內(nèi)容、方案可行性等給出了規(guī)定。另外，

本節(jié)還考慮了選冶渣場特異性特征，對可行性實驗的技術(shù)要求進行了相關(guān)規(guī)定，

有利保證了選用固化/穩(wěn)定化技術(shù)的可靠及有效利用。

8、固化/穩(wěn)定化修復工程施工質(zhì)量控制技術(shù)

該章節(jié)給出了針對選冶渣場的固化/穩(wěn)定化修復工程施工質(zhì)量控制技術(shù)。固

化/穩(wěn)定化工程的施工貫穿工程的全過程。本節(jié)對施工準備、進度安排、施工人

員、施工方案內(nèi)容等方面提出了一般性總體要求，結(jié)合固化/穩(wěn)定化的特點列出

了實驗室小試、現(xiàn)場中試、質(zhì)量控制和二次污染防治等技術(shù)要求進行了規(guī)定。

9、固化/穩(wěn)定化修復效果評估指標

該章節(jié)明確了針對選冶渣場的固化/穩(wěn)定化修復效果評估指標。參照國內(nèi)外