退役工業(yè)場地污染修復(fù)及風(fēng)險管控實(shí)例探討

陸志家

(江蘇科易達(dá)環(huán)保科技有限公司，江蘇 鹽城 224000)

1 引言

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市發(fā)展規(guī)模與土地需求之間的矛盾日趨緊張。為做好工業(yè)場地再利用，2014年、2018年分別頒布了《工業(yè)企業(yè)場地環(huán)境調(diào)查評估與修復(fù)工作指南(試行)》《土壤污染防治法》等相關(guān)法規(guī)，就工業(yè)場地利用方式轉(zhuǎn)變后，做好退役工業(yè)場地污染修復(fù)及風(fēng)險管控等提供了根本遵循。

2 修復(fù)區(qū)域污染狀況

2.1 土壤污染情況

該電鍍廠位于里下河腹部，隸屬江蘇省鹽城市，地處揚(yáng)子淮地臺一級構(gòu)造單元的蘇北拗陷帶，該修復(fù)地塊屬蘇北斷坳帶的組成部分，地塊地層巖性為松散粘土，為第四紀(jì)覆蓋層。廠區(qū)整體分為兩個區(qū)域，退役地塊總面積19畝。西側(cè)從南到北依次為生活辦公區(qū)、鍍鋅車間、污水處理區(qū)、鍍鋅車間及輔助工程；東區(qū)從南到北依次為倉庫、鍍鋅車間、鍍鉻車間、拋光車間及公用工程區(qū)。163個送檢的場地土壤樣品中重金屬總鉻在部分土壤樣品中含量超過風(fēng)險篩選值，其中土壤樣品中超過總鉻風(fēng)險篩選值2500 mg/kg的樣品有2個，均出現(xiàn)在鍍鉻車間，超標(biāo)倍數(shù)在0.34～0.46之間，最大超標(biāo)0.46倍；超過六價鉻風(fēng)險篩選值5.7 mg/kg的樣品有18個，超標(biāo)倍數(shù)在0.05～19.8之間，最大超標(biāo)19.8倍；本場地超標(biāo)的污染物最多的是六價鉻；超標(biāo)的污染物最深為10.5 m。

2.2 地下水污染情況

場地地下水污染面積5504.5 m2，深度7 m；污染物為鋅、鎳和六價鉻；北塘與東塘河道底泥污染量約9000 m3。

3 修復(fù)目標(biāo)值及修復(fù)技術(shù)

3.1 修復(fù)目標(biāo)值

目標(biāo)場地的待修復(fù)與管控土壤面積為7268 m2，修復(fù)與管控土方量為57318 m3，其中酸化污染土壤修復(fù)與管控量為41829 m3，六價鉻與總鉻污染土壤修復(fù)與管控量為15489 m3。①場地土壤、河道底泥與地下水修復(fù)目標(biāo)值。根據(jù)《污染場地修復(fù)技術(shù)目錄》的建議，采用降低重金屬活性的修復(fù)方式時，采用檢測浸出濃度(HJ299-2007)作為修復(fù)目標(biāo)值。采用降低重金屬總量的修復(fù)方式時采用重金屬總濃度作為修復(fù)目標(biāo)值。為保護(hù)地下水，采用目標(biāo)場地地下水質(zhì)量目標(biāo)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)[1]。目標(biāo)場地地下水質(zhì)量目標(biāo)為Ⅳ類，因此Ⅳ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為修復(fù)目標(biāo)(表1)。

表1 鉻(Ⅵ)與總鉻的修復(fù)目標(biāo)值-浸出濃度 mg/L

由于地下水中總鉻無標(biāo)準(zhǔn)，采用《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中的總鉻濃度1.5 mg/L作為土壤中總鉻的修復(fù)目標(biāo)值。②地表水修復(fù)目標(biāo)值。根據(jù)編制的《某化學(xué)有限公司東側(cè)與北側(cè)水塘地表水污染治理技術(shù)方案》，鋅、汞的修復(fù)目標(biāo)值為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)》( GB 3838-2002)三類標(biāo)準(zhǔn)；鎳的修復(fù)目標(biāo)值為《電鍍污水排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB 21900-2008)。地表水各污染物修復(fù)目標(biāo)值見表2。

表2 地表水汞、鋅、鎳的修復(fù)目標(biāo)值 mg/L

3.2 修復(fù)技術(shù)

本項(xiàng)目土壤中污染物主要為總鉻與鉻(六價)，參照《污染場地修復(fù)技術(shù)篩選指南》(CAPEI1-2015)，常見的修復(fù)技術(shù)包括挖掘-填埋、固化/穩(wěn)定化、阻隔技術(shù)、土壤淋洗、土壤洗脫、化學(xué)氧化/還原等技術(shù)。根據(jù)技術(shù)篩選和小試試驗(yàn)的結(jié)果，本場地采用固化/穩(wěn)定化作為修復(fù)技術(shù)。修復(fù)思路將0～1.0m挖出異位修復(fù)，1.0～10.5m土壤采用鋪設(shè)HDPE膜阻隔。

4 工程修復(fù)實(shí)施過程

根據(jù)預(yù)先制定的修復(fù)方案，本次納入修復(fù)范圍的包括該場地受污染的地下水、土壤場地，北塘、東塘的地表水與底泥。根據(jù)場地調(diào)查與風(fēng)險評估結(jié)果，場地污染主要為pH值、總金屬鉻，且受污染場地的修復(fù)深度較深，污染場地的修復(fù)面積大，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及風(fēng)險評估獲得的情況來看，可采取原異位固化穩(wěn)定化方式修復(fù)土壤中的重金屬鉻污染， pH值污染區(qū)域采用異位法注入堿液方法。地下水采用阻隔技術(shù)。北塘、東塘地表水投加黏土、沉淀劑和捕集劑。北塘、東塘底泥采用位固化穩(wěn)定化方式進(jìn)行處置。本場地修復(fù)工程計劃工期為6個月，具體實(shí)施計劃見表3。

表3 修復(fù)工程具體實(shí)施計劃

4.1 施工準(zhǔn)備

做好污染場地修復(fù)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作是污染場地修復(fù)的基礎(chǔ)和前提，只有充分準(zhǔn)備好施工環(huán)節(jié)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，才能為后期修復(fù)的順利進(jìn)行奠定扎實(shí)基礎(chǔ)[2，3]。施工準(zhǔn)備階段的各項(xiàng)準(zhǔn)備包括施工人員、施工工藝及技術(shù)、施工現(xiàn)場崗位責(zé)任制建立等等。

4.2 主要修復(fù)技術(shù)

(1)異位固化穩(wěn)定化。異位固化/穩(wěn)定化是將受污染場地的土壤挖出，將固化劑/穩(wěn)定化劑投加至受污染土壤中，通過充分的混合，發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，從而改變土壤受污染介質(zhì)及污染物特性，使受污染土壤轉(zhuǎn)化為化學(xué)性質(zhì)不活潑狀態(tài)，或者將受污染土壤固封為結(jié)構(gòu)完整的低滲透性的固化物，從而降低土壤污染物在周邊環(huán)境的遷移或擴(kuò)散，達(dá)到降低土壤污染效果[4，5]。工藝參數(shù)。根據(jù)小試試驗(yàn)，確定以鈣基穩(wěn)定化材料和固化劑的復(fù)合物，可對土壤中六價鉻與總鉻產(chǎn)生良好的固化穩(wěn)定化效果。通過前期的中試試驗(yàn)，本著安全、穩(wěn)定，及技術(shù)成熟的角度來看，建議添加比為8%。養(yǎng)護(hù)天數(shù)：在小試試驗(yàn)中，養(yǎng)護(hù)時間均設(shè)置為7 d。養(yǎng)護(hù)后土壤增容比小于1.05。當(dāng)?shù)赝寥罏榉圪|(zhì)粘土，采用攪拌頭反復(fù)攪拌的次數(shù)為5次。

(2)土壤阻隔。本場地土壤風(fēng)險阻隔區(qū)域總面積12500 m2，建設(shè)垂直阻隔屏障和水平覆蓋系統(tǒng)，分別控制污染物向場外遷移、阻斷污染物暴露途徑以控制風(fēng)險；收集和導(dǎo)排地表降水；設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng)，在工程措施實(shí)施期內(nèi)及后續(xù)對場地及周邊進(jìn)行監(jiān)測。 結(jié)合后續(xù)綠化施工單位的設(shè)計高程要求進(jìn)行場地平整壓實(shí)，隨后進(jìn)行測量放線，最后進(jìn)行水平覆蓋系統(tǒng)布設(shè)。水平覆蓋系統(tǒng)構(gòu)成由下往上為壓實(shí)粘土層(300 mm)、HDPE 膜(1.5 mm厚的HDPE膜，上下各一層300 g/m2的土工布)、土工復(fù)合排水網(wǎng)(6.0 mm)、表面覆蓋層(清潔土1000 mm)。

(3)底泥修復(fù)技術(shù)。北塘、東塘底泥污染物為重金屬，與場地0～1.0 m的污染土壤一并處置。底泥挖出經(jīng)脫水加入藥劑混合攪拌，至少7 d土方養(yǎng)護(hù)經(jīng)檢測達(dá)標(biāo)后回填。

(4)地下水阻隔技術(shù)。根據(jù)場地土壤用地規(guī)劃，為了確保場地內(nèi)地下水不對周圍環(huán)境造成影響，在場地東側(cè)打4～5口井，向井內(nèi)注入藥劑，注入井深度根據(jù)暫定7 m，在場地四周建設(shè)水泥土攪拌樁止水帷幕。止水帷幕采用雙軸攪拌樁，樁距700 mm，柱間距500 mm。采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥，滲入量15%，水灰比0.5，樁深抗壓強(qiáng)度≥0.8 MPa。

4.3 修復(fù)質(zhì)量管控

(1)質(zhì)量目標(biāo)。按照安全文明施工標(biāo)準(zhǔn)、污染控制達(dá)到環(huán)保部門相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染土壤處理達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值，符合環(huán)保部門及業(yè)主的相關(guān)要求。

(2)構(gòu)建修復(fù)質(zhì)量管理體系。嚴(yán)格實(shí)行質(zhì)量責(zé)任制，每項(xiàng)工作均由專人負(fù)責(zé)。

(3)質(zhì)量保證體系。嚴(yán)格貫徹執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)發(fā)揮各級管理人員的作用[6]，使施工過程中每道工序質(zhì)量均處于受控狀態(tài)。

(4)檢測質(zhì)量保證體系。本工程為污染土壤的修復(fù)，依靠檢測工作確定土壤修復(fù)是否合格，完善的檢測質(zhì)量保證體系，有效確保了修復(fù)質(zhì)量。

4.4 修復(fù)效益

場地污染總土方量57318 m3，場地地下水污染面積約5504.5 m2，東塘、北塘底泥總量9000 m3，河道水污染約2.6 萬m3，根據(jù)可參考的施工定額進(jìn)行場地修復(fù)工程的費(fèi)用預(yù)算，采用原位采挖、異位固化穩(wěn)定化、異位中和法進(jìn)行土壤、底泥修復(fù)，結(jié)合HDPE膜鋪設(shè)對1.0 m以下土壤進(jìn)行管控及地下水采用止水帷幕管控形式，東塘、北塘地表水采用投加藥劑的治理方法[7]。①環(huán)境效益。通過對受污染土壤的修復(fù)，可以削減污染，恢復(fù)土壤性質(zhì)，提高土壤環(huán)境質(zhì)量，維護(hù)生態(tài)平衡，使場地及周邊居民的生產(chǎn)和生活環(huán)境得到改善。②經(jīng)濟(jì)效益。本項(xiàng)目污染地塊規(guī)劃主要為住宅用地和道路用地，因此經(jīng)濟(jì)效益不是主要目的。但是通過本項(xiàng)目污染場地的修復(fù)，有效消除了地塊存在的環(huán)境、地質(zhì)、水文風(fēng)險，也可以大幅度提高該地塊的利用效率和周邊地塊的商業(yè)利用價值。③社會效益。通過將受污染的場地進(jìn)行修復(fù)，實(shí)現(xiàn)土壤資源的再生利用，可有效保障經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對土壤資源的需求，從而緩解土地供需矛盾[8,9]。