工业园区地下水风险管控模式探索

徐俊杰，曾瑞新，胡越

（浙江环科环境研究院有限公司，杭州 311121）

与发达国家相比，我国地下水修复治理起步较晚，管理体系仍需要完善。自《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）发布实施以来，我国浅层地下水水质情况依然不容乐观，这也在客观上促使我国对地下水污染防治的重视度不断提高。随着《中华人民共和国土壤污染防治法》和《地下水管理条例》的颁布，土壤污染重点监管单位土壤和地下水污染防治的责任与义务得到明确，土壤和地下水的风险管控和修复治理也有了法律保障。本文以某工业园区为例，探索了园区管理部门与土地使用权人协同开展地下水污染风险管控的模式，以推进地下水污染风险管控，为工业园区的可持续发展提供有力保障。

1 工业园区地下水环境现状

随着近几年中央环保督察工作的不断深入，工业园区尤其是化工园区的环境污染已成为共性问题。早期工业园区因为环保管理能力不足、基础设施建设不完善，生态环境隐患不断，尤其是地下水污染，其具有隐蔽性和滞后性，不易被人发现。宋易南等[1]对京津冀地区的地下水污染研究表明，企业关停并转、废水违规排放、环境污染事件突发、老化设备跑冒滴漏等是地下水污染的主因，这同样也是全国工业园区的真实写照。2018—2020年，我国浅层地下水水质监测结果如表1 所示。2020年，我国有33.7%的监测点水质达到Ⅳ类水标准，43.6%的监测点水质达到Ⅴ类水标准[2]。超标污染物中锰、铁、铝、氟化物、硫酸盐等可能与水文地质化学背景有关，其他污染物则更多地与人为活动有关。

表1 2018—2020 年我国浅层地下水水质监测结果

2 工业园区地下水环境调查

2.1 园区水文地质勘查

根据园区岩土和水文地质勘查结果，粉质黏土和含砾粉质黏土分布不均匀，厚度变化大，是本场地主要浅部隔水层；卵石主要分布于河道边；强风化泥岩是本场地主要的浅部地下水含水层；中风化泥灰岩是本场地深部地下水隔水层。

勘查区地下水可分为上层滞水、松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。中风化基岩埋深大，垂直渗透和侧向径流较弱，岩体较完整，地下水总体补给能力弱，主要接受大气降水入渗补给，深层基岩裂隙承压水不发育，基本可视作隔水顶板层。地下水主要靠大气降水补给，地下水径流条件比较简单，松散岩类孔隙水及基岩裂隙水一般以潜水形式存在，排泄区受侵蚀基准面控制。整体来看，园区地下水从东、南、西三侧山坡向溪沟汇集，而后集中往北侧河道排泄，如图1 所示。图1中，字母和数字编号代表不同区域的地下水井，例如，WA-1 表示园区A 区域1 号水井。

图1 地下水流向图

2.2 园区污染情况

该工业园区历史悠久，生态环境部门和园区管委会共同负责整个园区的运维。尽管可能早已存在污染，但园区一直缺乏土壤和地下水的污染底数支撑。为了摸清园区整体污染特征，调查评估工作分为园区和企业两个层级。政府部门主导完成对园区整体污染分布和扩散情况的摸排。同时，压实园区内重点监管企业责任，要求其同步开展土壤和地下水污染状况调查评估。从园区面到企业点，从园区运维到污染地块管理，由浅入深，政府部门与地块责任人协同开展地下水污染的溯源断源和风险管控工作。

2.2.1 园区层面

政府部门首先开展园区土壤和地下水初步调查、地下水污染扩散排查，以初步掌握基础数据，大致了解污染分布特征。上述工作共采集80 多个土壤点位的近300 个样品、50 多个地下水点位的60 多个样品，同时采集地表水和底泥样品。根据调查结果，对照第二类建设用地筛选值和Ⅳ类地下水标准限值，发现园区土壤和地下水污染物存在一定程度的超标，超标污染物主要是氟化物、氯代烃等，集中在园区地下水排泄区，已向下游扩散。对于园区内已收储的关闭搬迁企业地块，统一由政府部门开展场地调查。调查结果表明，已收储地块均存在不同程度的污染，超标污染物与园区整体调查结果基本一致，主要涉及氟化物，砷、镍等重金属，氯仿、氯苯、硝基氯苯等氯代烃。经过风险评估，该工业园区制定了土壤和地下水污染物管控目标值。

2.2.2 企业层面

对于重点监管企业地块，政府部门以《中华人民共和国土壤污染防治法》为抓手，压实土地使用权人责任，要求其同步开展污染排查。根据调查结果，所有重点监管单位地块土壤及地下水均存在比园区层面更重的污染。经风险评估，各企业地块对人体健康的风险均不可接受。

2.2.3 园区整体污染特征

园区和企业调查评估结果表明，园区地下水污染物超标比较严重，超标污染物与现状和历史企业的特征污染物类型一致，且地下水污染物已向下游扩散，地下水污染防治刻不容缓。基于风险评估结果，园区和企业联合开展了地下水污染风险管控。

3 工业园区地下水风险管控

针对地下水的风险管控，国内外已有很多研究。一是制度控制，有划定风险管理区、限制地下水利用等；二是工程控制，有水平覆盖、垂直阻隔等；三是主动修复，有物理化学修复、热处理修复等[3]。2022 年5月，生态环境部制定并发布了《地下水污染可渗透反应格栅技术指南（试行）》和《污染地下水抽出-处理技术指南（试行）》，进一步指导和规范了地下水风险管控技术的应用。

3.1 园区层面风险管控

3.1.1 开展园区应急管控

园区层面，以阻止主要污染因子（氟化物等）继续扩散、控制其他特征污染因子浓度在现有水平和保证下游地下水水质不再继续恶化为目的，设计了“可渗透反应墙（PRB）+抽出-处理系统”的应急管控方案。管控技术路线如下：园区下游边界地下水出水采用PRB 进行处理，控制水质；园区西侧溪沟沿线和园区内部设计抽出-处理系统，采用抽出-处理技术形成水力捕获带，防止污染物向西侧溪沟扩散。

根据园区实际情况，采用漏斗-导水门型PRB系统，如图2 所示。按地下水流向，依次采用石英砂、零价铁/砂石、活性炭/沸石作为反应介质；PRB 反应单元两侧（阻隔导流单元）采用止水帷幕，主要将园区北部区域地下水向PRB 墙体导排；反应单元上游采用抽提井作为渗流调控单元。另外，通过建立园区地下水数值模拟模型和污染物运移模型等，设计抽出-处理系统。在园区西侧边界沿山间溪沟布设20 多口抽提井，进行水力截获。当抽提井群开始抽水后，井周围地下水疏干，园区地下水基本受到抽水井群控制，可以捕获园区内的污染羽。

图2 可渗透反应墙的系统组成

3.1.2 建立健全污染治理体系

在应急管控措施上线的同时，该工业园区开始着手建立“源头+过程+末端”的地下水污染治理体系。管控技术路线如下：对土壤及地下水高浓度污染点位开展清挖移除、抽提转移，从源头削减已有污染物；采取原位化学氧化还原技术辅助治理清理后的点位剩余污染及点位周围污染。

针对园区高浓度重非水相液体（DNAPLs）污染的地下水点位，设立去源DNAPLs 抽提井，采用深层抽提强化水力截获，同时轻微减轻下游抽提压力。结合园区土壤污染点位现状，选择最小风险评估单元（10 m×10 m）开展高污染土壤清挖。

原位化学氧化是在地下水中注入具有氧化性的药剂，使得地下水中的污染物被氧化分解成无毒或低毒物质，一般采用芬顿试剂、过硫酸盐、过氧化氢等[4]。本研究使用Fe2+复合H2O2活化Na2S2O8，在园区去源处置点位的基础上，选取重点污染地下水点位作为注药点位，有效治理地下水污染羽；考虑到园区须多次注药，选用注射井注入法。结合应急管控方案，园区地下水风险管控的整体思路如图3所示。

图3 工业园区地下水风险管控的整体思路

3.1.3 建立地下水长期监测机制

地下水风险管控效果的评估周期很长，而园区地下水污染物涉及氯代烃，1～2 年后很容易出现反弹[5]。为配合后期监管监控措施，动态了解和跟踪园区地下水质量变化，为建立健全地下水监控与预警体系打下坚实基础，该工业园区着手建立地下水长期监测机制。值得一提的是，对园区特征污染物氯代烃及其他不溶于水的污染物而言，监测自然衰减也是一种未来可以发展的风险管控技术[6]。

3.2 企业层面风险管控

根据企业管控方案，拟采取的土壤和地下水管控措施主要有：对污染土壤进行清挖，对管控区域采用高密度聚乙烯膜（HDPE）进行水平阻隔，对地下水污染严重区域进行抽出-处理，强化土壤和地下水隐患排查，开展地下水长期监测。

3.3 风险管控效果

园区和企业协同开展了地下水污染风险管控，外有PRB 和抽出-处理技术，内有注药和阻隔技术，通过内外结合的方式取得符合预期的成果。随着外部工程的不断推进，园区长期监测井的数据也逐步向好。更为重要的是，为了自身的更好发展，园区内的重点监管企业纷纷进行内部挖潜，对过去可能存在填埋物的污染区域进行清挖，积极溯源断源。

除了园区和企业层面协同控制地下水污染之外，该工业园区还逐步往数字化、信息化、智慧化方向转型：清退低效闲置企业，加快基础设施和配套运维管理，引进环保管家长效监管，深化污水零直排验收，开发数字化应用平台，强化园区应急响应和监测预警能力。随着多方协同作用，政府部门坚持问题导向，突出重点、系统、科学治理，下定决心彻底解决园区历史遗留问题，全面改善园区生态环境。随着管控工程不断推进，污染物源头不断减少，污染物含量不断降低，污染风险不断缩小，该工业园区正努力将自己打造成环境治理的示范样板。

4 结论

绿色智慧园区是目前工业园区发展的方向。对工业园区而言，地下水污染也是一个转型升级的契机。该工业园区通过内外结合的方式，在园区层面做好末端防控，在企业层面做好溯源断源，为标本兼治地解决园区地下水污染问题提供了可行参考。需要注意的是，该工业园区地下水中超标污染物可能会在未来反弹，未来必须切实做好长期监测，建立健全地下水监控与预警体系，以更好地维持园区地下水风险管控效果。