王明帥

(山西晉環(huán)科源環(huán)境資源科技有限公司，山西 太原 030000)

隨著我國城鎮(zhèn)化腳步不斷加快，為有效治理城市環(huán)境污染問題，我國實(shí)施“退二進(jìn)三”的治理策略，大量的工業(yè)企業(yè)搬遷或退市，留下大量存在環(huán)境風(fēng)險的舊址，但這些場地不可能永遠(yuǎn)被荒廢，為了挖掘污染土地的剩余價值，需要對其進(jìn)行二次開發(fā)。國家規(guī)定“在工業(yè)企業(yè)舊址開發(fā)利用前，必須要進(jìn)行環(huán)境調(diào)查與評估，對污染場地進(jìn)行有效的修復(fù)與治理，監(jiān)測達(dá)標(biāo)后方可再次使用[1-2]。”

A工業(yè)企業(yè)有著悠久的生產(chǎn)歷史，污染場地曾經(jīng)堆放大量的生產(chǎn)原料及輔料，由于直接與地面接觸，污染物質(zhì)可以通過滲透融合等方式再次污染土壤，導(dǎo)致土壤內(nèi)部重金屬超標(biāo)，產(chǎn)生巨大的環(huán)境污染及傷害。為確認(rèn)土地污染情況，責(zé)任單位需要委托國家專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行環(huán)評審查，根據(jù)整改意見書進(jìn)行土壤的修復(fù)治理工作。從質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來看，完全達(dá)到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，修復(fù)工程取得良好的治理效果[3-5]。

1 場地概況

A工業(yè)場地位于南方某城市西南郊區(qū)，根據(jù)城市土地規(guī)劃使用方案，污染場地屬性將由工業(yè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)楣灿玫?，預(yù)計使用土地面積達(dá)到16.7萬m2，場地上主要用于修建商務(wù)及商業(yè)設(shè)施，為周邊民眾生產(chǎn)、生活提供商業(yè)支持。

1.1 土壤環(huán)境調(diào)查評估結(jié)論

為確認(rèn)作業(yè)場地環(huán)境健康情況，對土壤環(huán)境進(jìn)行二次評審，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，上報市級環(huán)保部門備案。

1.1.1 土壤調(diào)查主要結(jié)論

通過對污染場地進(jìn)行采樣分析，并對3次樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行均值處理，發(fā)現(xiàn)污染土地內(nèi)鈹和砷污染物的濃度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值(鈹8 mg/kg，重金屬砷20 mg/kg)。檢測數(shù)據(jù)顯示，重金屬砷的最高值已經(jīng)達(dá)到74.5 mg/kg，超標(biāo)率為48.98%，超出預(yù)期篩選值的2.7倍；鈹最高污染值為16.8 mg/kg，超出篩選標(biāo)準(zhǔn)的1.1倍左右。砷主要分布范圍功能作業(yè)區(qū)為停車場、倉庫、生產(chǎn)車間等。

1.1.2 土壤風(fēng)險評估主要結(jié)論

選擇美國RBCA模型對土壤風(fēng)險進(jìn)行評估，通過對場地污染參數(shù)進(jìn)行測算與分析，找到存在的環(huán)境風(fēng)險。結(jié)果顯示為重金屬砷和鈹兩種，其中，僅有砷會對環(huán)境產(chǎn)生危害，尤其會增加人體癌變的機(jī)率，但兩種重金屬的危害都低于評估值并在1以下，即存在危害但影響有限。

1.2 土壤修復(fù)方案建議方法

1.2.1 確認(rèn)修復(fù)范圍(見第108頁表1)

土壤修復(fù)應(yīng)當(dāng)以第二層為修復(fù)目標(biāo)區(qū)域，主要原因在于該區(qū)域重金屬砷處于超標(biāo)狀態(tài)，集中于東側(cè)綠化帶(污染區(qū)域1)與污水處理站北側(cè)(污染區(qū)域2)，將上述區(qū)域作為污染土壤重點(diǎn)修復(fù)對象。

1.2.2 土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)值

1) 修復(fù)后，土壤重金屬砷含量≤60 mg/kg。

2) 修復(fù)后土壤pH=5.5～9.0，浸出液砷質(zhì)量濃度≤0.05 mg/L。

1.2.3 土壤修復(fù)技術(shù)建議

本次修復(fù)工程選擇第二層土壤砷作為修復(fù)重點(diǎn)，由于污染區(qū)域土方量不大，建議選擇穩(wěn)定/固化

表1 重金屬砷污染土壤修復(fù)范圍

技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，在修復(fù)治理后，檢測達(dá)標(biāo)后可進(jìn)行場地的后續(xù)作業(yè)，將土壤回填至挖掘部位進(jìn)行如綠化或路基修建等。

2 土壤修復(fù)實(shí)踐情況

在土壤修復(fù)方案確認(rèn)后，經(jīng)專業(yè)機(jī)構(gòu)評審方可實(shí)施，實(shí)施前需上報市級環(huán)保部門備案，預(yù)計90 d完成工期，達(dá)到預(yù)期的治理目標(biāo)。

2.1 實(shí)施修復(fù)技術(shù)

針對土壤主要污染物質(zhì)，選擇異位固化/穩(wěn)定技術(shù)作為主要方法，由于砷本身就具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性和不可降解性等特征，當(dāng)其積累到一定比例后會降低土壤活性，造成土壤功能性退化。選擇該修復(fù)技術(shù)的治理原理是向土壤釋放穩(wěn)定化劑/固化劑，通過外在手段進(jìn)行充分混合，確保藥劑與污染物產(chǎn)生化學(xué)和物理雙重作用，從而將污染土壤固化為低滲透率的結(jié)構(gòu)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為不活潑狀態(tài)，從而降低其擴(kuò)散遷移的能力，達(dá)到有效治理的目的。

經(jīng)美國環(huán)保署確認(rèn)，固化/穩(wěn)定化技術(shù)為成熟的土壤污染治理技術(shù)，在世界范圍內(nèi)有著極為廣泛的應(yīng)用。2014年，該技術(shù)被我國環(huán)保部門列入污染場地修復(fù)名單中，2014年-2018年間，我國共有1 973個重金屬污染項目中，有56.8%的項目選擇此治理技術(shù)。

2.2 修復(fù)實(shí)施過程

1) 基坑清挖→運(yùn)輸→破碎→混合藥劑→堆置養(yǎng)護(hù)→檢測驗(yàn)收→回填凈土

①對照坐標(biāo)標(biāo)識、定位、清挖，根據(jù)定位標(biāo)識對區(qū)域土壤進(jìn)行分層挖掘、分類處理。②將清理土壤運(yùn)送至修復(fù)區(qū)，采取機(jī)械與人工相結(jié)合方式進(jìn)行裝車，及時清理灑落殘土，避免出現(xiàn)二次污染。③應(yīng)用移動式篩分破碎斗對土壤進(jìn)行破碎處理，根據(jù)處理污染土量投入適當(dāng)?shù)乃巹?，必須要保證比例適配并進(jìn)行充分的攪拌，才能夠達(dá)到預(yù)期的處理效果。④在添加藥劑后應(yīng)當(dāng)對修復(fù)土壤進(jìn)行堆置養(yǎng)護(hù)并覆蓋選氈蓋，定期進(jìn)行補(bǔ)水操作；檢測污染土壤的重金屬毒性，達(dá)到修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)后可暫時存放于安全區(qū)域待處理。⑤將修復(fù)土壤重新填回坑內(nèi)，分而夯實(shí)。

2) 治理修復(fù)→驗(yàn)收檢測→回填作路基

在固化/穩(wěn)定化處理后，可以將堆置的土壤用于道路建設(shè)，如用于路面的穩(wěn)定基層建設(shè)，一般填筑30 cm～80 cm厚度的修復(fù)土壤，上面覆蓋20 cm瀝青層，防止因覆蓋過薄造成二次污染。

2.3 二次污染防控

在污染土壤修復(fù)過程中，必須要加強(qiáng)周邊區(qū)域安全管理，防止因滲漏或揚(yáng)塵出現(xiàn)新的危害。一般情況下，在防滲地坪周邊設(shè)置相應(yīng)的排水和處理系統(tǒng)。另外，針對修復(fù)中可能出現(xiàn)的固廢、噪音、揚(yáng)塵等危害，必須要應(yīng)用有針對性的措施，要確保整個修復(fù)過程中無二次污染、無安全事故。

3 采樣布點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)室檢測

為確認(rèn)污染土壤修復(fù)效果，應(yīng)當(dāng)依據(jù)《場地環(huán)境監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.2-2014)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對修復(fù)工程進(jìn)行檢測驗(yàn)收，確認(rèn)污染土壤清挖效果和修復(fù)治理效果。前者以修復(fù)土壤采樣浸出值為檢測依據(jù)，后者以遺留污染土壤采樣數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)。

3.1 采樣布點(diǎn)

3.1.1 分析項目

1) 分析現(xiàn)有基坑清挖效果，并對土壤中砷含量進(jìn)行檢測。

2) 對浸出液中砷含量與pH值進(jìn)行檢測。

3.1.2 布點(diǎn)原則

3.1.2.1 基坑

對基坑側(cè)壁及底部進(jìn)行檢測布點(diǎn)，基坑底部主要采取網(wǎng)絡(luò)法進(jìn)行采樣，為提升清挖的效果和質(zhì)量，采樣以20 m×20 m規(guī)格為主，將底部分成均勻的區(qū)域，每塊面積控制在400 m2以內(nèi)，同樣選擇每塊9個樣本進(jìn)行檢測。側(cè)壁一般使用等距分層方式進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)污染強(qiáng)度對其進(jìn)行分塊分段，每段控制在40 m之內(nèi)，每區(qū)段取9個樣本進(jìn)行檢測。當(dāng)基底面積不足400 m2時，可以選擇定點(diǎn)檢測方式進(jìn)行處理。

3.1.2.2 異位治理修復(fù)后土壤

對已經(jīng)修復(fù)后的土壤進(jìn)行采樣檢測，每個采樣點(diǎn)位僅能夠代表500 m的區(qū)域，一旦超過此范圍則數(shù)據(jù)會出現(xiàn)偏差。

3.1.3 布點(diǎn)方案

3.1.3.1 基坑

選擇混合采樣法，對基坑底部及側(cè)壁進(jìn)行檢測，分析重金屬砷的含量(見第109頁表2)。

基坑土壤采樣布點(diǎn)見第109頁圖1。

3.1.3.2 異位治理修復(fù)后土壤

將待檢土壤分為12個區(qū)塊，在12個區(qū)域內(nèi)分別取樣進(jìn)行pH檢測和浸出液砷含量檢測。取樣間隔至少間隔1 m，深度至少4 m。即，按照表層土、1 m、2 m、3 m、底部等5層進(jìn)行樣本采集，而后制作混合標(biāo)準(zhǔn)送到檢測中心進(jìn)行檢測(圖2)。

表2 布點(diǎn)方案

圖1 基坑土壤采樣布點(diǎn)圖

圖2 異位修復(fù)后土壤采樣布點(diǎn)圖

3.2 質(zhì)量控制

從土壤修復(fù)的布點(diǎn)、采集、分析等過程來看，要有著極為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髁鞒?，?yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)組織實(shí)施，實(shí)驗(yàn)室在獲取樣本后應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)要求，認(rèn)真做好分析和檢測工作，確保檢測質(zhì)量得到有效控制。

3.3 檢測結(jié)果

3.3.1 基坑土壤

為達(dá)到檢測要求，必須對2個污染區(qū)域基坑底部及側(cè)壁進(jìn)行取樣，在清挖后選擇8個點(diǎn)位進(jìn)行初檢；1Z-03區(qū)域再二次清挖及檢測(圖3)。

圖3 基坑土壤砷檢測結(jié)果

3.3.2 異位治理修復(fù)后土壤

對修復(fù)土壤進(jìn)行布點(diǎn)檢測，重點(diǎn)檢測其浸出毒性。通過對12個樣品進(jìn)行第一次檢測，并對局部二次清挖的1個樣品(編號013)檢測。檢測結(jié)果見圖4、圖5。

圖4 異位修復(fù)后土壤浸出液中砷檢測結(jié)果

圖5 異位修復(fù)后土壤浸出液pH檢測結(jié)果

4 土壤修復(fù)效果評價

4.1 檢測數(shù)據(jù)分析

4.1.1 驗(yàn)收對象及標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)部門相關(guān)規(guī)定，對照環(huán)評方案明確土壤修復(fù)及治理標(biāo)準(zhǔn)和對象(表3)。

表3 驗(yàn)收對象與標(biāo)準(zhǔn)

4.1.2 數(shù)據(jù)分析評價

4.1.2.1 基坑清挖效果

針對確定的8個取樣位置進(jìn)行重金屬砷標(biāo)準(zhǔn)檢測發(fā)現(xiàn)，區(qū)域11Z-03區(qū)域現(xiàn)有砷測量值為118 mg/kg，該數(shù)據(jù)目前已經(jīng)超出標(biāo)準(zhǔn)值0.97倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期的修復(fù)要求。另外，其他7個點(diǎn)位的檢測結(jié)果完全符合修復(fù)目標(biāo)值。對超標(biāo)點(diǎn)位組織二次挖掘，挖掘區(qū)域：40 m×0.5 m×4.7 m(長×寬×深)，整體挖掘土方量控制在100 m3左右，將挖掘污染土壤進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理，處理完畢后堆置待檢區(qū)。污染土壤二次清挖檢測，發(fā)現(xiàn)土壤砷含量為8.00 mg/kg，達(dá)到修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)顯示，修復(fù)工程2次挖掘土壤達(dá)到4 500 m3，大于原方案的4 300 m3，檢測結(jié)果符合修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，說明污染土壤已經(jīng)完全修復(fù)完畢。

4.1.2.2 土壤修復(fù)效果

污染土壤在異位固化/穩(wěn)定化修復(fù)后被堆置于待檢區(qū)域，根據(jù)治理面積設(shè)置13個取樣點(diǎn)，2次檢測分別取樣12份和1份(編號013)，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行存儲，送至檢測中心作為待檢樣品。經(jīng)過化學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)，送樣樣本浸出液砷質(zhì)量濃度≤0.05 mg/L，浸出液pH=5.5～9.0，數(shù)據(jù)檢測效果良好，達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值標(biāo)準(zhǔn)，說明污染土壤經(jīng)過修復(fù)治理，能夠有效控制污染情況。

4.2 文件審核

文件審核能夠確認(rèn)污染土壤修復(fù)是否嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)及流程執(zhí)行，通過對場地記錄文獻(xiàn)進(jìn)行搜集查閱，并對照記錄與現(xiàn)場作業(yè)人員進(jìn)行交流，經(jīng)過多方數(shù)據(jù)匯總，對文件進(jìn)行審核。

1) 土壤修復(fù)工程方案、評估報告中預(yù)計的范圍與目標(biāo)一致，數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的統(tǒng)計學(xué)意義，能夠用于數(shù)據(jù)分析與決策。

2) 環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)及監(jiān)理記錄齊全、連續(xù)、有效，說明修復(fù)治理工程方案得到較好落實(shí)，能夠?qū)h(huán)境保護(hù)放在首位，未對周邊環(huán)境產(chǎn)生任何影響。

3) 通過將監(jiān)理記錄、施工登記與監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行逐一對照，確認(rèn)污染土壤修復(fù)效果基本達(dá)成預(yù)設(shè)的修復(fù)目標(biāo)。

4.3 現(xiàn)場勘察

1) 通過對污染現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)地勘測，對照報告記錄的坐標(biāo)點(diǎn)與修復(fù)資料，對污染土壤的修復(fù)深度及范圍進(jìn)行檢查，確認(rèn)其基本符合修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。

2) 通過實(shí)地勘測現(xiàn)場土壤修復(fù)情況，數(shù)據(jù)顯示未發(fā)現(xiàn)任何的污染問題，治理效果良好。

5 結(jié)論

通過項目申請、現(xiàn)場勘測、檢測分析、樣本對照等流程，對污染土壤治理情況進(jìn)行調(diào)查，確認(rèn)污染土壤修復(fù)工作基本達(dá)標(biāo)。數(shù)據(jù)顯示，污染土壤經(jīng)過反復(fù)清挖與治理，發(fā)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果超出國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)該治理項目效果良好，達(dá)到預(yù)期的治理目標(biāo)。選擇將固化/穩(wěn)定化處理的土壤用于道路路基施工使用，并使用一定厚度的瀝青層覆蓋及封閉路面，并對使用修復(fù)土壤的區(qū)域進(jìn)行登記建檔管理，并指定專人進(jìn)行負(fù)責(zé)，防止再次開挖產(chǎn)生的二次污染，確保修復(fù)治理效果的長期性和有效性。