許 偉　沈 楨　陳曉雪　張建榮

(蘇州市環(huán)境科學(xué)研究所， 江蘇　蘇州　215007)

?

水泥窯協(xié)同處置污染土壤修復(fù)項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)理實(shí)踐研究
——以蘇州市某化工廠為例

許 偉沈 楨陳曉雪張建榮

(蘇州市環(huán)境科學(xué)研究所， 江蘇蘇州215007)

摘要：以蘇州市某化工廠污染土壤水泥窯協(xié)同處置項(xiàng)目為研究對(duì)象，結(jié)合實(shí)際案例闡述了環(huán)境監(jiān)理工作不同階段的控制要點(diǎn)；對(duì)環(huán)境監(jiān)理過(guò)程中水泥廠的選擇、長(zhǎng)距離運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)、開挖場(chǎng)地異味氣體的影響控制等難點(diǎn)和問(wèn)題進(jìn)行思考，并提出了相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：水泥窯；協(xié)同處置；環(huán)境監(jiān)理；污染場(chǎng)地

水泥窯協(xié)同處置技術(shù)已在我國(guó)危險(xiǎn)廢物處置、污水廠污泥和生活垃圾無(wú)害化領(lǐng)域得到了較廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用[1-3]。隨著我國(guó)工業(yè)遺留污染場(chǎng)地環(huán)境問(wèn)題的日趨嚴(yán)峻，這項(xiàng)技術(shù)也開始應(yīng)用于修復(fù)污染土壤，由于該技術(shù)是一種徹底的土壤污染源清除技術(shù)，對(duì)修復(fù)后的場(chǎng)地沒有開發(fā)限制，同時(shí)也不存在解決修復(fù)土方去向的問(wèn)題，因此，受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。環(huán)境保護(hù)部為此陸續(xù)出臺(tái)了相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)[4-5]。但是，目前的水泥窯協(xié)同處置污染土壤的研究多局限于實(shí)驗(yàn)室或中試試驗(yàn)，鮮有報(bào)道大規(guī)模的水泥窯協(xié)同處置污染土壤的示范工程[6-7]，關(guān)于水泥窯協(xié)同處置技術(shù)修復(fù)污染土壤過(guò)程中的環(huán)境監(jiān)理的研究和應(yīng)用實(shí)例非常匱乏。

本研究以蘇州市某化工廠遺留場(chǎng)地污染土壤水泥窯協(xié)同處置修復(fù)工程為研究對(duì)象，結(jié)合工程技術(shù)特點(diǎn)，探索修復(fù)過(guò)程中環(huán)境監(jiān)理的控制要點(diǎn)，對(duì)運(yùn)用該技術(shù)修復(fù)工程中環(huán)境監(jiān)理工作存在的難點(diǎn)及問(wèn)題進(jìn)行了思考，并提出了相應(yīng)的建議，為我國(guó)污染場(chǎng)地水泥窯協(xié)同處置修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)理工作的方法研究及相關(guān)政策的制定提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和參考。

1　項(xiàng)目概況

1.1污染場(chǎng)地概況

蘇州市某化工廠遺留場(chǎng)地占地面積約70 666 m2，西側(cè)緊靠京杭運(yùn)河。該化工企業(yè)于上世紀(jì)50年代末在此建廠生產(chǎn)，生產(chǎn)歷史超過(guò)40年，主要以合成甲基丙烯酸甲酯為主，用于生產(chǎn)有機(jī)玻璃板材，同時(shí)也生產(chǎn)以氧化鉛為原料的珠光粉。在場(chǎng)地開發(fā)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)存在大量黑色油脂狀土壤，并伴有明顯的刺激性氣味。經(jīng)過(guò)對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的土壤和地下水調(diào)查，確定該場(chǎng)地內(nèi)土壤中的主要污染物為揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)甲基丙烯酸甲酯和重金屬鉛，甲基丙烯酸甲酯和鉛的最高濃度分別為5.97、851mg/kg，地下水未發(fā)現(xiàn)異常情況。場(chǎng)地土壤污染面積約5 350 m2，需要修復(fù)的土方量：①甲基丙烯酸甲酯污染范圍在地表以下7.2 m范圍內(nèi)，污染土方量約為3.65萬(wàn)m3；②鉛污染范圍在地表以下4.0 m范圍內(nèi)，污染土方量約為0.61萬(wàn)m3。修復(fù)項(xiàng)目采用水泥窯協(xié)同處置技術(shù)，場(chǎng)地修復(fù)后擬用于居民住宅建設(shè)。施工場(chǎng)地平面布置情況見圖1。

圖1　污染場(chǎng)地修復(fù)工程施工平面布置

1.2水泥窯協(xié)同處置工藝

1.3運(yùn)輸方式

場(chǎng)地內(nèi)清挖的污染土壤通過(guò)場(chǎng)地內(nèi)車輛集中堆放至緊靠京杭運(yùn)河的土壤裝卸區(qū)(見圖1)，污染土壤裝船后運(yùn)往湖北，沿途經(jīng)過(guò)京杭運(yùn)河和長(zhǎng)江，在江陰入江口附近需要將污染土壤從小型貨船(噸位約為800 t)短駁至大型貨船(噸位約為5 000 t)。

2　水泥窯協(xié)同處置環(huán)境監(jiān)理要點(diǎn)

2.1施工前設(shè)計(jì)階段和準(zhǔn)備階段環(huán)境監(jiān)理要點(diǎn)

在修復(fù)工程的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備階段，環(huán)境監(jiān)理應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面：

(1)具備相關(guān)環(huán)保手續(xù)。環(huán)境監(jiān)理首先應(yīng)根據(jù)污染場(chǎng)地修復(fù)方案以及招標(biāo)文件的相關(guān)要求，審核污染土壤跨區(qū)域處置的環(huán)保手續(xù)是否齊備，避免由于環(huán)保手續(xù)不全，導(dǎo)致污染土壤無(wú)法跨區(qū)域運(yùn)輸處置，延誤工期。

(2)擬選合適的水泥廠。參照HJ 662—2013《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求，環(huán)境監(jiān)理審核擬選水泥廠生產(chǎn)工藝能否具備處置土壤中揮發(fā)性有機(jī)物(甲基丙烯酸甲酯)和重金屬(鉛)的能力。實(shí)地考察擬選水泥廠的生產(chǎn)運(yùn)行情況：①水泥廠污染土壤預(yù)處理場(chǎng)所(用于去除污染土壤中殘留的磚石塊以及其它異物)，是否建有防滲以及封閉性良好的均化污染土堆棚；②污染土壤的儲(chǔ)存條件。儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)容量能否滿足所有污染土壤的堆放，倉(cāng)庫(kù)封閉性如何，是否配備去除刺激性氣味以及粉塵的尾氣處理裝置；③水泥窯協(xié)同處置過(guò)程中，在粉磨系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)以及回轉(zhuǎn)窯等重點(diǎn)工段是否安裝可以去除甲基丙烯酸甲酯和鉛塵的尾氣處理設(shè)施；④污染土壤傳輸系統(tǒng)密閉性。從碼頭、預(yù)處理、儲(chǔ)存、粉磨、烘干至回轉(zhuǎn)窯處置過(guò)程中所有污染土壤傳送系統(tǒng)是否全封閉，避免粉塵、甲基丙烯酸甲酯對(duì)大氣的影響；⑤評(píng)估水泥廠能否在規(guī)定工期內(nèi)處置完畢所有污染土壤的能力。如果水泥廠不具備上述條件，環(huán)境監(jiān)理應(yīng)及時(shí)向擬選水泥廠提出整改要求，整改不到位的，應(yīng)更換水泥廠。

(3)審核運(yùn)輸線路。污染土壤從蘇州運(yùn)往湖北，長(zhǎng)距離運(yùn)輸，沿途經(jīng)過(guò)京杭運(yùn)河和長(zhǎng)江，在江陰入江口附近需要將污染土壤從小型貨船短駁至大型貨船(京杭運(yùn)河水位淺只能用小噸位貨船)。因此，環(huán)境監(jiān)理應(yīng)在開工前要求施工單位擬定的水運(yùn)路線盡可能避免涉及環(huán)境敏感區(qū)(自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、集中式飲用水源保護(hù)區(qū)、居民住宅區(qū)等)，如果無(wú)法避免，則要求施工單位制定專門的運(yùn)輸事故風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案，在上述環(huán)境敏感區(qū)應(yīng)有針對(duì)性的應(yīng)急救援措施。

(4)污染土壤運(yùn)輸碼頭的選址。碼頭應(yīng)盡可能就近設(shè)置，減少陸運(yùn)短駁的距離，避免運(yùn)輸過(guò)程中污染土壤對(duì)沿途環(huán)境的影響，本案例西側(cè)緊靠京杭運(yùn)河，可就近在場(chǎng)地西側(cè)設(shè)置碼頭(見圖1)。

2.2施工過(guò)程中的環(huán)境監(jiān)理要點(diǎn)

施工過(guò)程主要包括污染場(chǎng)地開挖、污染土壤運(yùn)輸及水泥廠處置三個(gè)環(huán)節(jié)，環(huán)境監(jiān)理的要點(diǎn)主要有：

(1)污染場(chǎng)地開挖環(huán)節(jié)

①污染土壤開挖范圍的核定。審核開挖基坑各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)與修復(fù)方案及施工設(shè)計(jì)方案是否一致，開挖完畢后，基坑四壁及坑底應(yīng)進(jìn)行土壤樣品采集，檢驗(yàn)污染土壤是否清理徹底。

②揮發(fā)性氣體的防治及監(jiān)控措施。甲基丙烯酸甲酯具有刺激性氣味，應(yīng)采用邊開挖邊覆蓋的施工方式，避免直接暴露開挖面，導(dǎo)致甲基丙烯酸甲酯大量散逸入大氣環(huán)境，同時(shí)采取噴灑惡臭抑制劑減輕刺激性氣體對(duì)周邊居民的影響，環(huán)境監(jiān)理還應(yīng)在開挖期間，在下風(fēng)向或距離居民區(qū)較近的場(chǎng)界附近用便攜式PID檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，檢測(cè)值出現(xiàn)異常時(shí)，環(huán)境監(jiān)理應(yīng)要求施工單位采取必要的整改措施，減輕揮發(fā)性有機(jī)污染物的無(wú)組織排放。

③施工廢水處置。長(zhǎng)江中下游地區(qū)地下水均較淺，潛水層大概在地表以下1～1.5m左右，開挖過(guò)程中，應(yīng)將基坑井點(diǎn)降水以及離場(chǎng)機(jī)械或車輛清洗廢水收集，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的臨時(shí)污水處理設(shè)施預(yù)處理，尾水達(dá)到接管要求后，接入市政管網(wǎng)排入污水處理廠，不得就近排入地表水體。定期對(duì)臨時(shí)污水處理設(shè)施尾水進(jìn)行抽樣檢測(cè)，確定尾水質(zhì)量達(dá)到污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)。

④開挖過(guò)程周邊環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控。開挖階段，環(huán)境監(jiān)理應(yīng)定期對(duì)施工場(chǎng)地周邊環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，特別是大氣環(huán)境和聲環(huán)境監(jiān)測(cè)，大氣監(jiān)測(cè)的因子主要為甲基丙烯酸甲酯、鉛塵和PM10；聲環(huán)境監(jiān)測(cè)因子為L(zhǎng)d(夜間嚴(yán)禁施工作業(yè))。

⑤環(huán)境管理措施。在污染土壤開挖處、堆放處及與設(shè)備直接接觸的地方(底部和表面)均及時(shí)覆蓋防雨布，避免污染二次擴(kuò)散。監(jiān)督施工過(guò)程中產(chǎn)生的各類固廢特別是危險(xiǎn)廢物是否按照相應(yīng)的規(guī)范要求處置。監(jiān)督臨時(shí)便道灑落的污染土壤清理情況。

(2)運(yùn)輸環(huán)節(jié)

運(yùn)輸車輛和水運(yùn)貨船應(yīng)進(jìn)行底部防滲處理和上部鋪蓋帆布防遺撒處理。刺激性氣味特別強(qiáng)烈的污染土壤應(yīng)采用噸袋包裝。污染土壤裝船碼頭地表應(yīng)進(jìn)行硬化及防滲處理，原則上碼頭不堆放污染土壤，如需堆放則表面必須覆蓋帆布防止二次污染。

環(huán)境監(jiān)理全程監(jiān)督每批次污染土壤的運(yùn)輸船只：監(jiān)督每批次運(yùn)送土方量是否嚴(yán)格控制，確保船的吃水深度，避免在行船過(guò)程中水花飛濺造成二次污染；監(jiān)督是否對(duì)污染土壤堆放場(chǎng)所進(jìn)行標(biāo)識(shí)，提醒操作人員行駛過(guò)程中與其他船只保持安全距離；船只是否安裝性能良好的GPS定位系統(tǒng)并且每船派專人押運(yùn)，以便進(jìn)行全程跟蹤；污染土壤每轉(zhuǎn)移一船，填寫一份轉(zhuǎn)移聯(lián)單，到達(dá)目的地后，接受負(fù)責(zé)人驗(yàn)收后簽字蓋章。

(3)水泥廠處置環(huán)節(jié)

在水泥廠處置污染土壤的過(guò)程中，環(huán)境監(jiān)理應(yīng)監(jiān)督污染土壤在傳輸過(guò)程、預(yù)處理、儲(chǔ)存、粉磨、烘干、回轉(zhuǎn)窯等工段密閉性情況，并對(duì)預(yù)處理場(chǎng)所、堆放倉(cāng)庫(kù)、粉磨、烘干及回轉(zhuǎn)窯等的尾氣排放口進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)因子主要有甲基丙烯酸甲酯、鉛塵以及PM10。對(duì)于處置污染土壤生產(chǎn)的每批次水泥產(chǎn)品，環(huán)境監(jiān)理應(yīng)審核相應(yīng)的水泥產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告。

2.3場(chǎng)地施工結(jié)束后的環(huán)境監(jiān)理

施工單位將污染土壤全部清挖完成后，需要對(duì)基坑進(jìn)行回填。環(huán)境監(jiān)理應(yīng)對(duì)外運(yùn)回填的土壤進(jìn)行檢測(cè)，回填土檢測(cè)分2部分：①取土場(chǎng)所(土源地)的土壤采樣檢測(cè)；②每批次回填土的抽樣檢測(cè)，回填土檢測(cè)指標(biāo)為pH、揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物全分析。

此外，如果水泥廠尚未將污染土壤全部處置完成，環(huán)境監(jiān)理還應(yīng)持續(xù)對(duì)水泥廠進(jìn)行跟蹤監(jiān)理，確認(rèn)污染土壤水泥窯全部處置完成，并取得水泥廠消納全部污染土壤證明后，環(huán)境監(jiān)理工作才能結(jié)束。

3　存在的難點(diǎn)與建議

3.1存在的難點(diǎn)

水泥窯協(xié)同處置污染土壤是典型的異位修復(fù)項(xiàng)目，土方開挖量較大，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，污染物中含有揮發(fā)性有機(jī)物，使環(huán)境監(jiān)理工作面臨一些困難：

(1)具備處理?yè)]發(fā)性或半揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤的水泥廠極少。根據(jù)HJ 662—2013技術(shù)規(guī)范的要求，水泥窯協(xié)同處置揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤時(shí)，預(yù)處理、破碎、研磨、窯內(nèi)處理階段均需要配備專門的裝置和污染防治設(shè)備，避免處理過(guò)程中揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機(jī)物的二次污染，處理的尾氣應(yīng)達(dá)到GB 30485—2013《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。但是，目前絕大多數(shù)水泥廠不具備這樣的新型干法熟料生產(chǎn)工藝，很難找到滿足處理甲基丙烯酸甲酯等揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤的水泥廠。

(2)長(zhǎng)距離運(yùn)輸環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)加劇。污染場(chǎng)地與處置場(chǎng)所距離較遠(yuǎn)，運(yùn)輸過(guò)程中涉及陸運(yùn)短駁、小型運(yùn)輸船轉(zhuǎn)移到大型運(yùn)輸船等環(huán)節(jié)，增加了污染土壤運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境監(jiān)理難度。

(3)大面積開挖造成局部區(qū)域的甲基丙烯酸甲酯氣味影響嚴(yán)重。在實(shí)際開挖過(guò)程中，即使采取了邊開挖邊覆蓋的方式，但由于場(chǎng)地土壤污染開挖面積較大，甲基丙烯酸甲酯的刺激性氣味在下風(fēng)向(京杭運(yùn)河附近)仍很明顯，便攜式PID監(jiān)測(cè)的場(chǎng)界濃度較大，大面積開挖容易引起當(dāng)?shù)鼐用窦m紛，影響工程進(jìn)度。

3.2建議

筆者承擔(dān)了多個(gè)水泥窯協(xié)同處置污染土壤修復(fù)工程項(xiàng)目的環(huán)境監(jiān)理，結(jié)合自身工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)上述問(wèn)題提出如下建議：

(1)對(duì)于利用水泥窯處置揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)污染土壤，需要對(duì)原有的水泥窯進(jìn)行技術(shù)改造，使其滿足HJ 662—2013技術(shù)規(guī)范的要求。結(jié)合目前水泥行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩契機(jī)，建議政府相關(guān)部門出臺(tái)鼓勵(lì)現(xiàn)有水泥廠進(jìn)行水泥窯技術(shù)改造的扶持政策，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)水泥廠的生產(chǎn)功能，增加具備處理?yè)]發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)污染土壤的水泥廠，降低水泥窯協(xié)同處置污染土壤的成本，減少長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。在開工前對(duì)擬選水泥廠實(shí)地考察，對(duì)從事水泥窯協(xié)同處置技術(shù)修復(fù)污染場(chǎng)地的環(huán)境監(jiān)理來(lái)講，顯得尤為重要。

(2)重視污染土壤運(yùn)輸過(guò)程中的環(huán)境監(jiān)理。采用水泥窯協(xié)同處置技術(shù)，往往需要長(zhǎng)距離運(yùn)輸污染土壤，環(huán)境監(jiān)理必須委派專人全程押運(yùn)，運(yùn)輸車船全部安裝GPS定位系統(tǒng)，提前了解沿途涉及的環(huán)境敏感區(qū)域，與施工單位制定應(yīng)對(duì)各類突發(fā)環(huán)境事故的應(yīng)急預(yù)案。

(3)對(duì)于污染面積較大，開挖污染土方量多，距離周邊居民區(qū)較近，污染物又具揮發(fā)性氣味的污染場(chǎng)地，應(yīng)慎重選擇水泥窯協(xié)同處置等異位修復(fù)方案，大面積開挖施工極有可能引起周邊居民的群體性事件，給環(huán)境監(jiān)理工作帶來(lái)極大困難，建議面對(duì)這類污染場(chǎng)地可以選擇較為成熟的原位修復(fù)技術(shù)(原位化學(xué)氧化、熱脫附、SVE等技術(shù))，盡可能減輕或者避免施工過(guò)程對(duì)周邊居民的影響，確保工程順利實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

[1]孫嘉如，梁三定.用水泥窯處理城市廢棄物及垃圾的技術(shù)現(xiàn)狀[J].廣東建材，2003(11):7-9.

[2]王晰，劉晨，顏碧蘭，等.國(guó)內(nèi)外水泥窯協(xié)同處置城市固體廢棄物現(xiàn)狀與應(yīng)用[J].硅酸鹽通報(bào)，2014,33(08):1989-1995.

[3]鄧皓，王蓉沙，唐躍輝，等.水泥窯協(xié)同處置含油污泥[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2014,8(11):4949-4954.

[4]國(guó)家環(huán)境保護(hù)部.HJ662-2013 水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2013.

[5]國(guó)家環(huán)境保護(hù)部.GB30485-2013 水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2013.

[6]蘇達(dá)根，童愛花，林少敏.鍛燒水泥熟料過(guò)程中重金屬逸放的幾個(gè)問(wèn)題 [J]. 水泥, 2006(12):19-20.

[7]李璐，黃啟飛，張?jiān)鰪?qiáng)，等.水泥窯共處置污染土壤的污染排放研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2009，3(5):892-896.

[8]周玲莉，薛南冬，韓寶祿，等.水泥窯協(xié)同處置POPs污染土壤對(duì)環(huán)境的影響研究[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2011(S1)：24-29.

基金項(xiàng)目：蘇州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(SS201523)資助

收稿日期：2016-03-09；2016-04-17修回

作者簡(jiǎn)介：許偉，男，1982年生，碩士，工程師，研究方向：場(chǎng)地污染調(diào)查、場(chǎng)地修復(fù)及環(huán)境監(jiān)理等。E-mail:xw82514@163.com

中圖分類號(hào)：X328

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Environmental supervision for field remediation by co-processing polluted soil in cement kiln: a case study of a chemical plant in Suzhou city

Xu Wei, Shen Zhen, Chen Xiaoxue, Zhang Jianrong

(Suzhou Environmental Science Research Institute, Suzhou, Jiangsu 215007, China)

Abstract:the technology of co-processing polluted soil in cement kiln is maturing but the environmental supervision for such application in China is still rare. In this paper, we presented an example of environmental supervision: polluted soil from a former chemical factory in Suzhou was excavated and shipped to a cement kiln in Wuhan for decontamination. By this case, we elaborated the key points of environmental supervision at different stages of the co-processing, and gave some suggestions in selection of cement plants, risk control for long-distance transportation, and prevention and control for odors induced by excavation, so as to offer some references for future environmental supervision in field remediation by co-processing of cement kiln.

Keywords:cement kiln; co-processing; environmental supervision; contaminated site