化工遗留场地土壤污染情况调查及治理分析

周金凤

（江苏新测检测科技有限公司 江苏徐州 221000）

引言

土壤是人类赖以生存的物质基础，随着工业化、城镇化进程加快，以及碳达峰、碳中和目标的实现，我国持续加大产业结构调整，大量城郊周边的化工企业或关停或搬迁，由此产生了大量遗留场地。这些遗留场地在化工企业存续期间因化工生产、存储过程中排放大量废水、废气、废渣等，有毒有害物质渗入土壤，并在土壤中大量累积，造成遗留场地土壤污染物含量超标或过高[1]。因此，需要及时做好化工遗留场地的土壤污染物调查，通过调查掌握化工遗留地污染物种类及其含量，并根据污染物种类及其含量，采取有效措施进行修复，切实发挥化工遗留地应有价值。

1 场地概况

本文研究的监测场地位于化工园区，1995 年招商引资进园，并于1998 年建成投产，共有三条4000t/a氰化钠水溶液生产线，氰化钠水溶液生产工艺为轻油裂解法。2020 年公司因城市发展和自身扩产需要停产、搬迁，设备拆除、残余地块建筑物均已清理。地块大小及位置：位于化工厂西南侧55m，北100m 外有拆迁安置小区，厂界东侧50m 园区内道路，道路外围有一沟渠。

经查阅化工企业生产工艺、产品等，初步掌握其工业“三废”污染物分别为：（1）废水：含氰化钠溶液废水、生活废水；（2）废气：生产及产品堆放过程中排放的HCN、NH3气体；（3）固废：炉内废焦、炭灰等，属含氰化物危废。

2 场地土壤监测内容

2.1 土壤监测因子

根据《土壤环境监测技术规范》及该化工遗留场地实际情况，土壤监测选取pH 值、砷、镉、铅、汞、镍、铬等监测因子，具体监测方法见表1。

表1 土壤监测因子及监测分析方法

2.2 点位布设

根据化工遗留地原生产、存储现场调查，厂区内土地主要分为生产区、储罐区、办公区和废水处理区，经资料查阅和历史土壤调查分析，储罐区与生产区为潜在污染源区域，也是本次监测调查点位布设区。厂区内布设7 个监测点位，分别位于生产车间、氨罐区、废水处理区、办公区[2]。

此外，根据历史气象资料查阅，该地常年主导风向为西风，因此在厂外农用地监测点位布设于厂区东侧。废水就地收集处理未外排，可参阅废气型企业点位布设方法，以企业为中心，建立50m、150m、300m缓冲区，取深层样（65-110cm）。

2.3 土壤样品采集

化工遗留地土壤样品采集柱状样，取深层样土壤样品，先后采集挥发性有机物、重金属、半挥发性有机物等指标检测样。

2.4 监测项目

根据该化工生产工艺分析，其主要涉及到的特征污染物有pH、石油烃、氰化物，监测范围为该化工厂遗留地。根据《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）、《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）的若干规定和要求，确定厂区内遗留地监测项目：

（1）pH 值、砷、镉、铜、汞、镍等理化和无机物；（2）四氯化碳、乙苯、甲苯、二甲苯、邻二甲苯、1，2-二氯丙烷、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯苯、1，2-四氯乙烷、氯乙烯等挥发性有机物；（3）硝基苯、苯胺、苯并[a]（芘）、茚并[1,2,3-cd]、萘、芘等半挥发性有机物。

3 土壤监测结果分析

在该遗留场地共设7 个土壤监测点位，采集35个土壤监测样品，监测结果见表2。从表2 可以看出，本次遗留场地7 个监测点位的各个监测因子中，重金属砷、镉、汞、镍等重金属元素相继检测出，3 个点位六价铬指标未检出，4 个土壤监测样品中不同程度检出。化工生产车间内有2 个土壤监测样品中检测出21 种挥发性有机物、8 种半挥发性有机物因子，7个监测点位的土壤样品特征因子石油烃均检出[3]。从监测的结果可知，这些监测的样品种的有机物含量、重金属元素含量等指标均低于《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）第一类用地筛选值。

表2 土壤样品监测结果

从本次化工遗留场地污染现状的实际调查情况来看，7 个监测土壤点位，采集35 个土壤样，有机物、重金属等特征污染物均有监测，污染物监测因子含量均低于《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）第一类用地风险筛选值。从这一监测调查的结果来看，该遗留场地的后期开发和利用，土壤中的污染物含量不会造成人体健康风险，但需要严格按照第一类用地用途进行合理规划，并在开发利用过程中做好实时跟踪观测，以免会造成地块新的污染[4]。

4 污染场地修复技术类型

目前，化工遗留场地中的污染物，主要有重金属、挥发性有机物和半挥发性有机物，遗留场地中所含有的这些污染物会通过各种途径向周边环境迁移，影响周边生态环境安全，也威胁着居民的身体健康。因此，需要及时做好化工遗留场地的修复，阻断化工遗留场地中污染物对受体暴露的途径，从而将场地污染对人群健康风险控制在可接受范围，进一步恢复场地使用功能，确保场地的二次再开发再利用，发挥化工企业遗留地的经济效益。

表3 化工场地土壤修复技术对比

4.1 蒸气浸提技术

土壤蒸气浸提（简称SVE）是去除土壤中挥发性有机污染物（VOCs）的一种原位土壤修复技术。SVE技术是将清洁空气引入至污染土壤，利用土壤固、液、气相间的浓度梯度，降低气压情形下，将其转化为气态污染物排除至受污染土壤外。蒸气浸提技术又分为原位土壤蒸气浸提技术、异位土壤蒸气浸提技术和多相浸提技术等。主要应用于苯、汽油、四氯乙烯等高挥发性化学污染土壤修复。

4.2 热脱附技术

热脱附技术修复受污染土壤，是一种非燃烧技术，在通入载气或真空条件下，利用直接或间接热交换，将有机污染物从土壤中的分离或挥发。目前该项技术已经成功应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯等污染场地修复。该项技术修复受污染土壤受土壤含水率、土壤粒径、土壤渗透性及温度等因素影响。

4.3 淋洗技术

土壤淋洗技术是将化学溶剂注入受污染土壤，将污染物从土壤中分离、溶解出来。其作用机理在于：利用淋洗液或化学助剂与土壤污染物结合，利用淋洗液或化学助剂的解吸、螯合、溶解或固定等化学作用，从而达到修复受污染土壤的预期效果。目前，土壤淋洗技术包括原位淋洗和异位淋洗两种，其中，异位淋洗又分为现场修复和离场修复。淋洗技术修复受污染土壤成本低，在实际运用过程中可与其他技术联合开展。

4.4 固化/稳定化技术

作为一种较为成熟土壤修复技术，固化/稳定化是通过向受污染土壤中添加固化/稳定化药剂，经充分混合，从而使污染介质、污染物发生螯合、沉淀、吸附等物理化学作用，将受污染土壤固封为结构完整的、低渗透固化物，或将污染物转化为化学性质不活泼形态，降低污染物在土壤中的迁移或扩散。该项技术能够阻止或减缓土壤、污泥等废物中有害物质释放，不破坏污染物本身，让污染物对周围环境的浸出维持在安全范围内。

4.5 植物修复技术

植物修复技术是利用植物吸收、挥发、根虑、降解及稳定等作用，从而达到转移、容纳、转化土壤中的污染物，使其对环境无害。目前，植物修复受重金属污染的土壤是一种便宜且方便的工艺技术，作为原位修复技术，植物修复技术修复受污染土壤具有成本低、二次污染易控制，可大面积应用于矿山复垦、重金属污染场地修复等。

4.6 微生物修复技术

利用土著微生物或人工驯化的、具有特定功能的微生物，在适宜环境中，通过自身新陈代谢作用，降低受污染土壤中有毒有害污染物活性或降解成无害物质的一种土壤修复技术，主要包括生物富集和生物转化两种方式，前者又包括生物积累和生物吸着，后者则包括生物氧化还原、有机络合配位降解等。生物修复成本低，副作用小。

4.7 化学氧化修复技术

化学氧化修复技术是利用高锰酸钾、过氧化氢等氧化剂氧化性能，分解氧化污染物，将其转化成为无毒或毒性较小的物质，从而消除土壤中污染物。

5 污染场地修复技术案例分析

从修复的技术类型来看，主要有两大种：一是根据处置地点划分。可将化工企业污染场地修复分为原位修复和异位修复。前者，主要是在化工场地原址，对其受污染场地土壤进行修复，又可细分为原位处理和原位控制两种，原位处理主要有物理修复技术、化学修复技术和生物法修复。后者，主要是将化工场地受污染土壤运输至新的场地进行修复，可进一步细分为挖掘和异位处理处置两种。二是根据暴露情景分类。依据“污染源-暴露途径-受体”等，将化工场地污染修复进行相应的技术分类。其中：（1）污染源处理，主要有生物修复、自然降解、土壤淋洗、挖掘、热处理、气提、电动分离等。（2）暴露途径阻断，主要有稳定/固化、垂直/水平阻控。（3）降低受体风险控制，主要有覆盖裸土、室内外扬尘降尘处理、增加场地通风强度、降低与土壤接触、改变土地使用类型等。

根据上述化工场地污染调查，以及土壤污染修复技术的分析，结合本案例实际，拟采取的修复措施如下：

首先，选用“开挖清理+异地处理”，针对本化工场地土壤污染物现状，先将挖掘出的土壤采取占用地面积较小的焚烧模式处理，焚烧在修复深度在1m之下的污染土壤，根据监测结果进行修复。

其次，针对污染较轻的区域，在前期资料收集、现场调查获取的场地监测数据基础上，选用淋洗工艺，同时，加强修复过程管理，防止在修复过程中污染物扩散，经淋洗、物化+生化处理，使修复土壤过程中产生的污染物排入市政管网。

最后，现行选取40×40 范围的污染区进行工艺试验，利用黑麦草等植物进行污染场地稳定性修复，修复后对其进行监测。并对监测结果进行分析，发现Hg 为0.022-0.075mg/kg，Pb 为20.5-235mg/kg，Ni 为45.8-75.5mg/kg，As 为5.99-16.42mg/kg，Cd 为0.04-1.31mg/kg，满足修复目标值。

结语

废弃的化工遗留地往往含有重金属、挥发性有机污染物等，且多数处于封闭搁置状态，给遗留地周边居民生产生活和环境带来一定安全隐患，需要对遗留地污染状况进行监测分析，并做好修复后才可用于二次开发利用。综上所述，化工场地的污染面积相对较大，存在的污染物种类具有多样性特征，对周围生态环境造成严重影响。本次研究中所涉及到的污染物还会对大气和地下水产生一定影响，为了确保生态的可持续性发展，需要严格遵循相关评估技术导则，为后续开发与治理提供新思路。具体污染场地调查、监测和修复需要根据不同化工企业的生产工艺类型、主要污染因子及场地污染程度，采取更具针对性的修复方案，从而发挥遗留地的环境效益和经济效益的协调统一。根据相关材料以及土壤污染数据显示，这对污染场地的修复技术可以优先参考蒸汽、微生物修复以及植物修复等技术，与环保理念具有一致性，处理成本低，不会造成二次污染，在实际治理过程中需要做好前期土壤采样以及检测技术，选择合理的处理方式，以降本增效为基本原则，进一步落实可持续发展理念。