某建设用地污染土体修复治理方法探析

陈科皓 魏雨露 夏龙飞

摘要：指出了在国家全力扎实推进“净土保卫战”的大背景下，建设用地污染修复治理已经成为增加建设用地面积、保证生态安全的重要途径。其中，如何利用完备的工程技术手段解决污染土地修复治理显得尤为重要。以某建设用地污染土体修复治理项目为例，全面阐述了污染场地调查评估、技术筛选、资金预算等重要环节和过程，为其他同类污染场地修复治理项目提供一定的参考借鉴。

关键词：污染;建设用地;土地修复

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）04-0074-03

1 引言

随着国家产业及环保政策的调整，城镇化的加快和居民生态环保意识的提高，大量工矿企业停转，许多原来位于城区和矿区的污染企业或迁出或关停，遗留了大量污染场地[1，2]。这些遗留污染场地的存在带来了双重问题：一方面增加了环境和健康风险;另一方面阻碍了城市建设和地方经济的发展[3]。解决污染场地问题最根本的方法是场地修复。近年来，随着《土壤污染防治法》《土壤污染防治行动计划》《污染地块土壤环境办理办法》《土壤污染治理与修复规划》等法律、法规、标准、技术文件的发布，我国对污染地块治理修复监督正逐步走向法制化、制度化、规范化[4]。然而，由于建设用地污染工程量大、污染类型多样、治理周期长、技术要求高等特点，因此，如何合理选择合适的修复技术方法，形成可复制推广的规范标准是污染场地修复治理中的重点任务，急需通过研究和具体项目实践来积累修复经验，提升治理水平，完善技术规范。

2 项目概况

某建设用地内分布有化工厂、殡仪馆、医用垃圾处置厂、商砼站等20多家各类污染企业，也是当地废水、废气、废渣等污染物直接排放的区域，致使土地长期处于低效、污损状态，环境持续恶化，对当地土体的污染已经发生，如不进行人工强化处理，这些受污染的土地用作建筑、绿化用地后，将对居民区的空气环境、食品安全和饮水安全产生系统且深远的影响。仅依赖土体的自净能力难以在短期内实现其环境质量的修复。因此，急需对受污染地块开展治理工作，确保建设区域内的土体环境满足用地需求。

3 修复原则和目标

3.1 修复原则

3.1.1 可行性原则

一是技术上可行，选用的修复技术对污染土体和地下水的治理效果比较好，能达到预期目标，能大面积实施和推广;二是经济上可行，治理成本不能太高，便于推广，应尽量采用成熟度高和可操作性强的技术。

3.1.2 安全性原则

尽量选择不带人新的污染物、不产生二次污染的修复技术，不会对人体产生健康危害，不会对当地及周边环境产生不利影响，风险可接受。

3.1.3 因地制宜原则

根据土体的污染面积、污染种类、污染程度、修复的时间、成本和未来土地用途等因素综合考虑，经过科学论证，选择合理的修复技术。

3.1.4 修复周期

修复技术在满足技术上可行且具备可操作性的前提下，其修复周期应尽可能短，以满足场地开发建设对时间进度的要求。

3.2 修复目标

针对企业的污染特点，将原位和原地异位修复技术相结合，依据项目所在地的地质条件和污染程度，采用技术、经济可行方案进行土体综合修复，达到控制甚至消除受污染地块环境风险的目标，满足项目用地人居和生态等不同的使用功能需求。

4 场地污染状况调查

为全面掌握项目区土地污染现状，探明土地污染的类型、程度、范围，为制订污损土地修复技术方案提供详细基础数据，为污染土体修复提供技术支持，根據《场地环境调查技术导则》（HJ25.1-2014）、《场地环境监测技术导则》（HJ25.2-2014），《污染场地风险评估技术导则》（HJ25.3-2014）等标准规范，制定项目区水、土壤、大气采样调查方案，主要包括：采样点布设、样品的采集方法、样品收集、保存、运输和储存等要求。通过野外速测仪器现场速测初判和采样室内分析检测相结合的方法，对项目区土地污染状况进行了调查。检测分析了重金属指标7个，有机污染物及氰化物、总石油烃指标共47个。

（1）项目区存在土体重金属与有机物污染，污染范围主要分布在项目区南部的化工厂区。

（2）根据《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》（GB36600-2018）第一类用地质量标准，区域内0～0.5m表层土体重金属As和Hg含量超出第一类用地的筛选值，部分点位超出关中地区背景值。

（3）土体有机物污染分布较集中，主要在交大瑞森化工厂厂区内部。主要超标指标有苯、1，2，3-三氯丙烷和氯仿等，均超相应的第一类用地筛选值，最大超标倍数达108倍，其中1，2，3—三氯丙烷是管制值10倍。

5 修复技术筛选

污染土壤的治理是根据污染物和土体的物理、化学性质及存在状态，利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土体中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，使土体特性得以恢复和利用，减轻或消除污染物对生态环境的影响[5]。从根本上说，污染土体修复技术原理包括：改变污染物在土体中的存在形态或同土体的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性;降低土体中有害物质的浓度。目前在土体修复行业，已有的修复技术达到100多种，国内现阶段常用的修复技术有工程修复技术、物理一化学修复技术、生物修复技术、联合修复技术。

工程修复技术主要包括排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等措施。工程措施是比较经典的土体污染治理措施，它具有彻底稳定的优点，但工程量大、投资高，会破坏土体结构，并且还要对换出的污染土体进行堆放或处理。物理一化学修复是利用污染物或污染介质的物理化学特性，以破坏（如改变化学性质）、分离或固化污染物，具有实施周期短、可用于处理各种污染物等优点。主要包括：热处理技术、土体固化一稳定化技术、淋洗技术、氧化还原技术、电动力学修复技术和土体性能改良技术等。生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土体治理的新技术，是指综合运用现代生物技术，使土体中的有害污染物得以去除，土体质量得以提高或改善的过程。土体修复技术包括植物修复、微生物修复、生物联合修复等技术。生物修复技术适用于烃类及衍生物，如汽油、燃油、乙醇、酮、乙醚等污染物的治理，不适合处理持久性有机污染物，周期较长。联合修复技术是协同两种或两种以上的修复方法，不仅可以提高污染土体的修复速率与效率，而且可以克服单项修复技术的局限性，实现对多种污染物复合/混合污染土体的修复，已成为土体修复技术中的重要研究内容。联合修复技术主要包括微生物/动物一植物联合修复技术、化学/物化一生物联合修复技术、物理一化学联合修复技术等[6，7]。

根据前期调查结果，项目区以挥发/半挥发有机污染为主，在局部区域伴有重金属污染[8]。结合用地规划和场地后期的开发建设规划，采用修复技术筛选矩阵，从技术的适用性、成熟性、修复效率、修复周期、修复成本以及环境风险进行筛选，拟将热解吸、气相抽提、淋洗和化学氧化等适用性技术进行合理化集成，形成本项目污染场地综合治理方案。

5.1 有机污染区

化工厂旧址有机污染地块主要分布在蒸馏区、蒸馏区污水池、苯反应区、厂房和东侧污水池，以挥发/半挥发性有机污染为主。区域土质主要为渗透性不高的粉质黏土。苯反应区和东侧排污口拟选用原位抽提进行处理，厂房、蒸馏区和蒸馏区污水池拟选用异位抽提进行处理。考虑到场地土体组成特点，仍有必要通过实验室小试、中试研究对气体抽提和淋洗技术的可行性及其工艺设计参数进行进一步确定或优化。

5.2 复合污染区

化工厂旧址复合污染地块主要分布在反应堆和化工厂北侧排污口，以挥发/半挥发性有机污染和重金属污染为主。区域土质主要为渗透性不高的粉质黏土。排污口附近地块拟选用异位热解吸十稳定化进行修复，反应堆拟选用异位化学氧化十异位淋洗进行修复。考虑到场地土体组成特点，仍有必要通过实验室小试、中试研究对气体抽提和淋洗技术的可行性及其工艺设计参数进行进一步优化。

5.3 物理性污染区

前期监测结果表明，其它企业包括优艺环保、餐饮公司、殡仪馆、垃圾堆放场、东营屠宰厂、汽修厂、兴茂油罐厂、聚鑫锅炉、亿力机械、聚丰劳务、宏建商砼、汇通商砼、广沣建材、振兴水泥制品厂、预制厂、砖厂和红旗煤厂旧址所在地及这些企业污水直排区，并未观测到有明显有机污染或重金属污染，但普遍存在垃圾或工业固体废物混杂问题。对于这类以物理性污染为主的区域，拟采用筛分、破碎和深耕翻土等措施。筛分主要用于分离受污染土体中的工业废气物，并配合破碎和无害化处理技术就地利用;翻土就是深翻土体，使聚集在表层的污染物分散到土体深层，达到稀释和自处理的目的。通过这些方法可以降低土体中污染物的含量，翻土用于轻度污染的土体，动土比较少。

根据修复方案的確定，本项目主要采用气相抽提、热解吸、淋洗、化学氧化和稳定化为主的修复技术方案。然而，这些技术的实施效果和污染物的去除效率与土体土质类型、污染物理化性质和污染程度等因素密切相关，仅依据前期调研工作难以确定上述修复技术方案实施后的具体效果和最优参数设置。因此，在修复工作实施前针对区内土体和地下水的污染特点，通过实验室规模预研试验，系统评价污染物的抽提、淋洗、热解析、化学氧化和化学稳定化性能，优化技术工艺参数，为后期修复工程的实施提供理论和技术支撑。

6 项目预算和实施要点

考虑污染物的迁移扩散因素，将化工厂的蒸馏区、苯反应区、东侧污水池、蒸馏区污水池、厂房所在地块及其各自向外延伸的5m区域以及北侧排污口沿水流方向向外辐射10m区域作为此次修复范围。根据不同污染类型地块面积大小和污染深度，可计算出污染土体修复的工程量。结合实际工程成本，可初步确定整个项目的修复治理资金预算。

根据项目实际，在下一步具体实施中还应注意以下几点：①场地修复后需进行长期的跟踪监测，进一步预防意外风险;②场地的修复实施方案应与场地后期的建设方案和施工计划紧密结合，如有变化，应及时调整;③及早实施场地污染土体的修复，避免污染扩散;④场地修复过程应采取有效的安全和环保措施，防止二次污染和污染风险;⑤场地修复过程应进行跟踪检查，及时发现问题，及时处理。

7 结语

以具体建设用地污染修复治理项目为例，对项目区的污染物调查和风险评估、修复治理目标和范围、技术方案、投资估算等全过程进行了分析梳理，为工程实施提供了参考和技术支撑。然而，该项目工程量大、采用修复技术方法多样、资金需求大，一方面需要寻找合理充裕的资金投入，确保项目的顺利实施，另一方面，针对不同修复技术特点和要求，选择先进的修复材料和成套技术装备。最后，希望通过项目实施，积累可复制、可推广的技术经验，研究形成一整套技术、规范和标准，为其他同类土地治理项目提供借鉴和参考。同时，加强国内修复材料和设备的研究开发，早日形成我国自主知识产权的工程技术、修复材料和工程装备。

参考文献：

[1]王文坦，李社锋，朱文渊，等.我国污染场地土壤修复技术的工程应用与商业模式分析[J].环境工程，2016，34（1）：164～167.

[2]魏雨露，李燕，王昭.某化工厂搬迁后遗留场地土壤重金属污染评价[J].西部大开发（土地开发工程研究），2019，4（11）：63～68.

[3]张军，王瑀，安琳.污染场地修复工程技术经济评估方法[J].市政技术，2012，30（2）：84～88.

[4]郭超，张喆，范仲奇，等.我国土坡污染防治法规管理体系[J].节能与环保，2019（5）.

[5]张芹，张启航，张煜东，等.污染土的研究现状及其治理[J].土工基础，2015，29（6）：83～85.

[6]刘志培.我国污染土壤生物修复技术的发展及现状[J].生物工程学报，2015，31（6）：901～916.

[7]赵金艳，李莹，李珊珊，等.我国污染土壤修复技术及产业现状[J].中国环保产业，2013（3）：61～65.

[8]孙杰，刘骏龙，胡晶晶，等.广西锰矿区土壤重金属垂直分布和赋存形态分析[J].中南民族大学学报（自然科学版），2016（1）：12～16.

收稿日期：2020-02-10

作者简介：陈科皓（1989-），男，工程师，硕士，主要从事污损土地修复方面的工作。