退役工业场地污染修复及风险管控实例探讨

陆志家

(江苏科易达环保科技有限公司，江苏 盐城 224000)

1 引言

随着工业化、城镇化进程的加快，城市发展规模与土地需求之间的矛盾日趋紧张。为做好工业场地再利用，2014年、2018年分别颁布了《工业企业场地环境调查评估与修复工作指南(试行)》《土壤污染防治法》等相关法规，就工业场地利用方式转变后，做好退役工业场地污染修复及风险管控等提供了根本遵循。

2 修复区域污染状况

2.1 土壤污染情况

该电镀厂位于里下河腹部，隶属江苏省盐城市，地处扬子淮地台一级构造单元的苏北拗陷带，该修复地块属苏北断坳带的组成部分，地块地层岩性为松散粘土，为第四纪覆盖层。厂区整体分为两个区域，退役地块总面积19亩。西侧从南到北依次为生活办公区、镀锌车间、污水处理区、镀锌车间及辅助工程；东区从南到北依次为仓库、镀锌车间、镀铬车间、抛光车间及公用工程区。163个送检的场地土壤样品中重金属总铬在部分土壤样品中含量超过风险筛选值，其中土壤样品中超过总铬风险筛选值2500 mg/kg的样品有2个，均出现在镀铬车间，超标倍数在0.34～0.46之间，最大超标0.46倍；超过六价铬风险筛选值5.7 mg/kg的样品有18个，超标倍数在0.05～19.8之间，最大超标19.8倍；本场地超标的污染物最多的是六价铬；超标的污染物最深为10.5 m。

2.2 地下水污染情况

场地地下水污染面积5504.5 m2，深度7 m；污染物为锌、镍和六价铬；北塘与东塘河道底泥污染量约9000 m3。

3 修复目标值及修复技术

3.1 修复目标值

目标场地的待修复与管控土壤面积为7268 m2，修复与管控土方量为57318 m3，其中酸化污染土壤修复与管控量为41829 m3，六价铬与总铬污染土壤修复与管控量为15489 m3。①场地土壤、河道底泥与地下水修复目标值。根据《污染场地修复技术目录》的建议，采用降低重金属活性的修复方式时，采用检测浸出浓度(HJ299-2007)作为修复目标值。采用降低重金属总量的修复方式时采用重金属总浓度作为修复目标值。为保护地下水，采用目标场地地下水质量目标的水质标准作为修复标准[1]。目标场地地下水质量目标为Ⅳ类，因此Ⅳ类水水质标准作为修复目标(表1)。

表1 铬(Ⅵ)与总铬的修复目标值-浸出浓度 mg/L

由于地下水中总铬无标准，采用《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》中的总铬浓度1.5 mg/L作为土壤中总铬的修复目标值。②地表水修复目标值。根据编制的《某化学有限公司东侧与北侧水塘地表水污染治理技术方案》，锌、汞的修复目标值为《地表水环境质量标准标准》( GB 3838-2002)三类标准；镍的修复目标值为《电镀污水排放标准》( GB 21900-2008)。地表水各污染物修复目标值见表2。

表2 地表水汞、锌、镍的修复目标值 mg/L

3.2 修复技术

本项目土壤中污染物主要为总铬与铬(六价)，参照《污染场地修复技术筛选指南》(CAPEI1-2015)，常见的修复技术包括挖掘-填埋、固化/稳定化、阻隔技术、土壤淋洗、土壤洗脱、化学氧化/还原等技术。根据技术筛选和小试试验的结果，本场地采用固化/稳定化作为修复技术。修复思路将0～1.0m挖出异位修复，1.0～10.5m土壤采用铺设HDPE膜阻隔。

4 工程修复实施过程

根据预先制定的修复方案，本次纳入修复范围的包括该场地受污染的地下水、土壤场地，北塘、东塘的地表水与底泥。根据场地调查与风险评估结果，场地污染主要为pH值、总金属铬，且受污染场地的修复深度较深，污染场地的修复面积大，根据现场调查及风险评估获得的情况来看，可采取原异位固化稳定化方式修复土壤中的重金属铬污染， pH值污染区域采用异位法注入碱液方法。地下水采用阻隔技术。北塘、东塘地表水投加黏土、沉淀剂和捕集剂。北塘、东塘底泥采用位固化稳定化方式进行处置。本场地修复工程计划工期为6个月，具体实施计划见表3。

表3 修复工程具体实施计划

4.1 施工准备

做好污染场地修复的各项准备工作是污染场地修复的基础和前提，只有充分准备好施工环节的各项准备工作，才能为后期修复的顺利进行奠定扎实基础[2，3]。施工准备阶段的各项准备包括施工人员、施工工艺及技术、施工现场岗位责任制建立等等。

4.2 主要修复技术

(1)异位固化稳定化。异位固化/稳定化是将受污染场地的土壤挖出，将固化剂/稳定化剂投加至受污染土壤中，通过充分的混合，发生物理、化学反应，从而改变土壤受污染介质及污染物特性，使受污染土壤转化为化学性质不活泼状态，或者将受污染土壤固封为结构完整的低渗透性的固化物，从而降低土壤污染物在周边环境的迁移或扩散，达到降低土壤污染效果[4，5]。工艺参数。根据小试试验，确定以钙基稳定化材料和固化剂的复合物，可对土壤中六价铬与总铬产生良好的固化稳定化效果。通过前期的中试试验，本着安全、稳定，及技术成熟的角度来看，建议添加比为8%。养护天数：在小试试验中，养护时间均设置为7 d。养护后土壤增容比小于1.05。当地土壤为粉质粘土，采用搅拌头反复搅拌的次数为5次。

(2)土壤阻隔。本场地土壤风险阻隔区域总面积12500 m2，建设垂直阻隔屏障和水平覆盖系统，分别控制污染物向场外迁移、阻断污染物暴露途径以控制风险；收集和导排地表降水；设置监测系统，在工程措施实施期内及后续对场地及周边进行监测。 结合后续绿化施工单位的设计高程要求进行场地平整压实，随后进行测量放线，最后进行水平覆盖系统布设。水平覆盖系统构成由下往上为压实粘土层(300 mm)、HDPE 膜(1.5 mm厚的HDPE膜，上下各一层300 g/m2的土工布)、土工复合排水网(6.0 mm)、表面覆盖层(清洁土1000 mm)。

(3)底泥修复技术。北塘、东塘底泥污染物为重金属，与场地0～1.0 m的污染土壤一并处置。底泥挖出经脱水加入药剂混合搅拌，至少7 d土方养护经检测达标后回填。

(4)地下水阻隔技术。根据场地土壤用地规划，为了确保场地内地下水不对周围环境造成影响，在场地东侧打4～5口井，向井内注入药剂，注入井深度根据暂定7 m，在场地四周建设水泥土搅拌桩止水帷幕。止水帷幕采用双轴搅拌桩，桩距700 mm，柱间距500 mm。采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，渗入量15%，水灰比0.5，桩深抗压强度≥0.8 MPa。

4.3 修复质量管控

(1)质量目标。按照安全文明施工标准、污染控制达到环保部门相关质量标准、污染土壤处理达到修复目标值，符合环保部门及业主的相关要求。

(2)构建修复质量管理体系。严格实行质量责任制，每项工作均由专人负责。

(3)质量保证体系。严格贯彻执行质量标准，切实发挥各级管理人员的作用[6]，使施工过程中每道工序质量均处于受控状态。

(4)检测质量保证体系。本工程为污染土壤的修复，依靠检测工作确定土壤修复是否合格，完善的检测质量保证体系，有效确保了修复质量。

4.4 修复效益

场地污染总土方量57318 m3，场地地下水污染面积约5504.5 m2，东塘、北塘底泥总量9000 m3，河道水污染约2.6 万m3，根据可参考的施工定额进行场地修复工程的费用预算，采用原位采挖、异位固化稳定化、异位中和法进行土壤、底泥修复，结合HDPE膜铺设对1.0 m以下土壤进行管控及地下水采用止水帷幕管控形式，东塘、北塘地表水采用投加药剂的治理方法[7]。①环境效益。通过对受污染土壤的修复，可以削减污染，恢复土壤性质，提高土壤环境质量，维护生态平衡，使场地及周边居民的生产和生活环境得到改善。②经济效益。本项目污染地块规划主要为住宅用地和道路用地，因此经济效益不是主要目的。但是通过本项目污染场地的修复，有效消除了地块存在的环境、地质、水文风险，也可以大幅度提高该地块的利用效率和周边地块的商业利用价值。③社会效益。通过将受污染的场地进行修复，实现土壤资源的再生利用，可有效保障经济社会发展对土壤资源的需求，从而缓解土地供需矛盾[8,9]。