上海某地块多重污染土壤修复及其效果评估

董聪慧

（1.上海市岩土工程检测中心有限公司，上海 200436；2.自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心，上海 200072）

根据上海市环保局、规划资源局、经济和信息化委员会、城乡建设委员会等单位联合发布的《关于保障工业企业及市政场地再开发利用环境安全的管理办法》（沪环保防[2014]188号），工业企业用地再开发利用前，需进行地块环境调查和风险评估，如果超风险则需进行地块风险管控或修复；污染土壤修复后，需评价修复效果是否达到目标。因此土壤污染修复效果评估是必不可少的环节。

近年来，污染土壤修复效果评估的研究也取得一定进展。如从生物毒性、对土壤动植物和微生物的危害等方面，对评定方法和修复效果进行探讨[1-4]；如采用对标法、健康风险评估法、生物毒性测试法和物理评价法等，对其在土壤修复效果评估工作中的应用进行分析[5]；如通过某项目苯并(a)芘污染修复效果评估的全过程[6]、对原地异位热脱附技术修复石油烃污染土壤的效果评估[7]，说明修复技术的可行性；通过分别对砷和铅砷复合污染修复工程的效果完整评估[8-11]，阐述了其具有的技术示范和典型意义。

本文涉及多环芳烃（PAHs）、石油烃与铅三种不同类型的土壤污染，其中PAHs包括苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽等，该工程的修复效果评估工作比较复杂。而且相邻地块也存在污染，但尚未启动土壤修复，这也为本地块的修复工程增加了难度。希望通过本研究为相邻地块存在污染扩散风险的修复效果评估工作提供参考。

1 地块概况与风险评定

1.1 地块基本情况

某土壤污染地块位于上海市东部，面积约47000 m2，污染面积为6777 m2，原为工业用地，规划为住宅用地，属于《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600-2018）中划分的第一类用地。

1.2 地块调查和风险评估

地块调查结果表明，土壤中苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、石油烃(C10-C40)、铅的检测结果超出国家标准GB 36600-2018第一类用地筛选值；地下水样品中砷、石油烃(C10-C40)检测结果超出《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）中Ⅳ类标准限制和《上海市建设用地地下水污染风险管控筛选值补充指标》（沪环土[2020]62号）中的第一类用地筛选值。具体结果见表1。

表1 地块污染物超标情况Table 1 Exceedance of pollutants in plot

对超标结果进行人体健康风险评估，结果表明0~2 m的表层土壤中苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、石油烃(C10-C40)、铅对地块可能暴露受体的健康风险均超出可接受水平，需要进行修复。

2 土壤污染修复

2.1 修复目标

结合确定的风险控制值、土壤筛选值，选择其中较大值作为污染物的修复目标值，具体见表2。

表2 污染物修复目标值Table 2 Target value of pollutant remediation

2.2 修复范围

本项目修复范围涉及PAHs、石油烃和铅这3类污染物，共5个污染区域，具体污染区域见图1。

图1 地块污染区域Fig.1 Pollution area

2.3 修复方案

本项目3类污染均采用原地异位修复技术，其中PAHs污染土壤采用化学氧化法修复，采用的氧化剂为Na2S2O8；石油烃污染土壤采用热脱附法；铅污染土壤采用化学淋洗法修复，采用的淋洗剂为EDTA-2Na。修复后的土壤原地回填，不外运，修复过程产生的废水申请了临时排放证，检验达标后排放。

为防止相邻地块污染物扩散至本地块，在修复工程施工前，在两地块边界处建设止水帷幕。建设止水帷幕时清挖出的土壤作为石油烃污染土壤与基坑清挖土壤一起进行修复。

3 修复效果评估

3.1 监测布点技术方案

（1）基坑清理效果评估布点方案

基坑采样单元的布设主要依据《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则》（HJ 25.5-2018）标准中的密度和深度要求，基坑侧壁采样单元的长度不超过40 m；坑底采样单元不超过40 m×40 m。根据修复工程实际清挖面积和基坑的几何形状进行布点，在各采样单元均匀采集9个样品，等质量混合成1个样品。

PAHs污染区域面积5077 m2，石油烃污染区域1451 m2，铅污染区域248 m2。污染区域基坑清理效果评估的布点数量见表3，PAHs污染基坑侧壁和坑底分别布设75个和33个采样单元，石油烃污染基坑侧壁和坑底分别布设36个和15个采样单元，铅污染基坑侧壁和坑底分别布设10个和4个采样单元。基坑侧壁布点见图2、基坑坑底布点见图3。图中侧壁及坑底点位为地块侧壁采样段和基坑底部采样单元的中心位置。

表3 基坑清理效果评估布点数量Table 3 Number of points for evaluation of foundation pit cleaning effect

图2 污染区分布及基坑侧壁布点图Fig.2 Distribution of contaminated areas and layout of foundation pit side walls

图3 基坑坑底布点图Fig.3 Layout of pit bottom

基坑清挖效果评估的检测因子为修复目标污染物，分别为苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽和苯并(a)蒽、石油烃(C10-C40)和铅，并以修复目标值作为基坑清挖的评价标准。

（2）异位修复土壤布点方案

异位修复后土壤堆体布点，依据《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则》（HJ 25.5-2018）中的要求进行。每个样品代表的土壤体积不超过500 m3，堆土高度大于1m的，在每个采样单元的中心位置分别采集上、中、下三层土壤，等量混合成1个样品，采集现场PID筛测值最大位置的土壤测定VOCs。修复后土壤方量及布点数量见表4。

表4 修复土壤效果评估布点数量Table 4 Number of sites for evaluation of soil remediation effect

考虑到化学氧化过程中可能产生一些半挥发性有机物和挥发性有机物，因此检测因子除了PAHs外，还增加了pH、SVOCs和VOCs。考虑到在热脱附过程中，由于热分解或热裂解等作用可能生成其他有机物，因此石油烃污染土壤修复后的检测因子除了石油烃外，还增加了pH、SVOCs和VOCs。修复目标污染物的评价标准为修复目标值，其他因子的评价标准按照国家标准GB 36600-2018第一类用地筛选值执行。

（3）潜在二次污染区布点方案

基坑清理、土壤修复和废水处理，且修复土壤已经完成回填、满足排放要求的废水已经排放，现场施工设备基本离场，相关作业区清理完整之后，对潜在二次污染区进行布点采样。

根据各区域污染风险的大小等情况，对潜在二次污染区布设表层土壤监测点和地下水监测点，表层土壤样品采样深度为0~0.2 m，地下水井深度均为6 m，具体布点数量及监测指标见表5，集水池区土壤监测指标：pH、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、铅和石油烃(C10-C40)；地下水监测指标：石油烃、PAHs、重金属、高锰酸盐指数 、pH，其余区域监测指标均为：pH、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、铅和石油烃(C10-C40)。土壤评估标准为修复目标值及GB 36600-2018第一类用地筛选值，地下水评估标准为GB/T 14848-2018的Ⅳ类水质标准限值。

表5 潜在二次污染区的布点数量Table 5 Number of sites in potential secondary pollution areas

（4）相邻地块污染扩散监测布点方案

为了监测相邻地块石油烃污染是否扩散到了本地块，在两地块的边界附近布设2个土壤监测点，布点见图4。每个点按照0~0.5 m、0.5~1.0 m和1.0~2.0 m深度采集3个土壤样品。检测指标为石油烃(C10-C40)。

图4 潜在二次污染区及相邻地块污染扩散监测布点图Fig.4 Monitoring spot map of pollution diffusion in potential secondary pollution areas and adjacent plots

3.2 检测结果与效果评价

（1）基坑清理效果评估

PAHs污染基坑样品中，有37个样品苯并(a)蒽有检出，但均低于修复目标值，二苯并(a,h)蒽未检出。苯并(a)芘有检出，其中TC24的上层，TC14的下层样品苯并(a)芘的含量分别为0.6 mg/kg和3.0 mg/kg，超过了修复目标值。基坑清理监测中苯并(a)芘有检出的样品结果见图5。对未达标区域进行二次清挖，其后基坑验收结果均小于修复目标值。

图5 苯并(a)芘基坑清理监测结果Fig.5 Monitoring results of benzo (a) pyrene foundation pit cleaning

石油烃污染基坑样品全部有检出，其中TC47-1、TC47-2、TD45结果分别为4.21×103mg/kg、1.29×103mg/kg和2.96×103mg/kg，含量超过了修复目标值。基坑清理监测中石油烃大于300 mg/kg的样品结果如图6所示。对不达标区域进行二次清挖，二次清挖后基坑验收采集了20个土壤样品，结果1/5的样品含量仍然超修复目标值。后进行了第三次清挖，三次清挖后基坑验收结果均小于修复目标值。

图6 石油烃基坑清理监测结果Fig.6 Monitoring results of hydrocarbon base pit cleaning

铅污染基坑样品检测结果最大值为36 mg/kg，小于修复目标值，铅污染基坑的清理达到了目标。

普查机构对普查过程中形成的应归档文件材料，要指定专门的部门或人员负责收集、整理与归档，并在普查工作完成时，向同级水行政主管部门的档案部门移交。

（2）修复土壤效果评估

PAHs污染土壤修复后，各目标物均小于修复目标值或GB 36600-2018第一类用地筛选值或未检出。

石油烃污染土壤修复后有2个样品含量超过了修复目标值，最大检测值为1.48×103mg/kg，其他参数均未超限值。经过t检验分析，检测结果平均值95%置信区间的上限超过了修复目标值，因此第一次修复没有达到修复目标。对石油烃不合格的堆土进行二次修复，二次修复后的土壤石油烃检测结果均低于修复目标值。

铅烃污染土壤修复后堆土的最大检测值为47 mg/kg，小于修复目标值。pH在8.77~9.14之间。

修复土壤检测结果具体见表6。

表6 修复土壤检测结果Table 6 Test results of restored soil

（3）潜在二次污染区的防护效果评估

潜在二次污染区土壤样品中的石油烃、PAHs和铅等检测指标的含量等均小于修复目标值或GB 36600-2018第一类用地筛选值或未检出。

地下水样品中，位于石油烃修复堆土区的地下水样品石油烃浓度1.63 mg/L超标，另有2个样品中的砷浓度分别为0.0770 mg/L和0.0703 mg/L。但超标浓度与调查阶段相当，没有发现明显的二次污染现象，且经健康风险评估其健康风险是可接受的，其他水质检测指标均小于评价标准。

（4）相邻地块污染扩散评估

对相邻地块与本地块边界处土壤样品中石油烃进行了监测，样品检测结果均低于本地块的修复目标值。结果表明，建设止水帷幕工程隔断措施是有效的，相邻地块石油烃污染未扩散到本地块。

3.3 修复效果评估判定

基坑土壤及异位修复土壤目标污染物含量均低于修复目标值或GB 36600-2018第一类用地筛选值，土壤修复效果评估合格。修复工程实施期间，采取了必要的防护措施，土壤污染修复过程未造成二次污染。

相邻地块石油烃污染未扩散到本地块。

4 结果与讨论

（1）本工程实际修复方量12370 m3，其中PAHs 9734m3、 石 油 烃 (C10-C40) 2388 m3、 铅 248 m3。 修 复 前PAHs、石油烃和铅的最大超标倍数分别为4.45、22.37和1.72，修复后含量均低于修复目标值，修复效果达标。

（2）如果在潜在二次污染区中出现了修复目标物以外的物质超标的现象，应对照调查阶段和健康风险评估阶段的检测结果和风险评估结论做判断，或再次进行风险评估。本项目潜在二次污染区地下水样品中的砷和石油烃(C10-C40)超过了限值，对照了风险评估的结论，认为其健康风险是可接受的。修复工程实施未对环境造成二次污染。

（3）对于修复后的土壤，除了目标污染物外，还应根据采用的修复技术监测可能产生的新污染物，如化学氧化修复过程中可能产生VOCs等污染物，热脱附过程中有可能因热分解或热裂解而产生VOCs和SVOCs等污染物，排除新污染物产生的可能性。对于潜在二次污染区，除了目标污染物外，还要监测修复过程中由土壤和修复废水中迁移到地下水的污染物。

（4）当相邻地块与本地块交界附近存在污染，且相邻地块还没有启动修复程序时，消除相邻地块的污染影响是土壤修复的重要内容之一。本地块西侧存在涉及石油烃污染的地块，且一部分与本地块相连，另一部分与本地块未受污染部分相近。应当采取必要的工程隔离措施以防止相邻地块的污染物向本地块扩散，且对于相近区域，在修复效果评估阶段应在该区域边界附近布设监测点，以监测污染扩散情况。