污染地塊修復工程效果評估的研究

邊歸國 謝殿榮 盧衛 林林

（1 福建省生態環境廳 福建福州 350003 2 福建省閩東南地質大隊 福建泉州 360021 3 福建省生態環境監測中心站 福建福州 350000）

土壤修復效果評估是通過資料回顧與現場踏勘、布點采樣與實驗室檢測綜合評估地塊修復是否達到規定要求或地塊風險是否達到可接受水平的技術報告。《污染地塊風險管控與土壤修復效果評估技術導則（試行）》［1］（簡稱《修復效果評估導則》）雖然規定了修復效果評估報告的基本框架，但是有些內容沒有涉及，還不夠全面、具體。目前，有關污染地塊土壤修復效果評估的研究多有報道。曹孟卓［2］針對Cd 超標地塊土壤修復效果進行評估，李強［3］通過層次分析和專家咨詢方法確定指標的權重，并利用二級模糊綜合評估法進行等級評定。程小谷等［4］對土壤鉛、汞污染修復效果進行評估，劉兵昌等［5］報道了油田廢棄井場土壤石油烴（C10-C40）、苯并［a］芘污染修復效果評估結果，李景芬等［6］評估了原位微生物基質改良+直接植被土壤修復技術對土壤中鉛、鋅、銅、鎘等重金屬修復效果。但是，將省一級全部土壤修復效果評估作為研究對象的尚未見報道。

本研究以福建省13 個污染地塊土壤修復效果的評估報告為研究對象，通過綜合分析相關研究報道以及技術規范，提出進一步規范污染地塊土壤修復效果評估的建議，為從事污染地塊土壤修復效果評估以及相關研究的專業人員借鑒。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

福建省有9 個設區市和1 個平潭綜合實驗區，目前僅有福州、廈門、南平、三明、龍巖、漳州、泉州、莆田8 個設區市、11 個縣（市、區）的13 個污染地塊開展了土壤修復效果評估，涉及鋼鐵、軸瓦、電鍍、不銹鋼、林產化工、有色金屬、學校、皮革、合成氨、蓄電池等10 個行業。

1.2 數據來源

研究數據來源于2019 年7 月—2022 年10 月福建省的13 個污染場地土壤修復效果評估項目。研究污染修復效果評估地塊基本情況見表1。

表1 研究污染地塊基本情況

從表1 可見，修復項目的目標污染物中有錳、鉛、鎳、銅、六價鉻、鋅、鉬、釩、汞等金屬和類金屬砷，還有苯并［a］芘、多氯聯苯、石油烴（C10-C40）等有機物和氰化物等共14 種。其中，金屬和類金屬占71.4%，是修復效果評估的重要內容。修復方式包括水泥窯協同處置、阻隔墻、熱脫附、異位化學還原、異位化學氧化、異位固化/穩定化、異位土壤淋洗等7 種技術。其中，異地水泥窯協同處置項目有9 個，占比69.2%，是修復效果評估的不可或缺的內容。

1.3 研究方法

13 個污染場地土壤修復效果評估項目基本上都能按照《修復效果評估導則》［1］要求的框架編制，但是在修復方案、工程性能指標、水泥窯協同處置、土壤修復變更和環境監理等方面多有欠缺。結合相關研究報道、標準及技術規范，分析污染場地土壤修復效果評估項目中所存在的問題、產生的原因，并對完善污染地塊修復工程效果評估提出建議。

2 結果與討論

2.1 修復方案

在13 個研究對象中基本形成兩極分化，不是重復修復方案就是過于簡化沒有具體內容。原環境保護部頒發的《工業企業場地環境調查評估與修復工作指南（試行）》［7］規定，修復方案原則上應包括場地問題識別、場地修復技術篩選與評估、修復備選方案與方案比選、場地修復方案設計、環境管理計劃制定、成本效益分析等。《建設用地土壤修復技術導則》［8］（簡稱 《修復導則》）要求修復方案要全面和準確地反映出全部工作內容。主要內容包括：總論、地塊問題識別、修復技術篩選、修復方案設計、環境管理計劃、成本效益分析和結論7 部分。《修復效果評估導則》［1］規定在效果評估報告中應說明風險管控或修復方案，其中土壤修復效果評估包括土壤修復效果評估標準值和土壤修復效果評估方法；風險管控效果評估包括風險管控效果評估標準和風險管控效果評估方法。

污染場地修復方案是目標場地的修復工程實施及效果評估的依據，直接關系到修復效果以及工程的穩定性和可靠性。編制修復方案的主要目的是根據場地調查與風險評估結果，確定適合于目標場地的最佳修復技術方案，并制定相應的環境管理計劃，以供該場地的環境管理人員決策。因此，在修復方案中必須說明修復目標污染物、修復目標值、修復位置及土方量、修復方法及工程性能指標等內容。《修復導則》［8］規定在制定修復方案中應制定包括修復工程環境監理在內的環境管理計劃。另外，對于水泥窯協同處置等異地處置工程也應按《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準》［9］等規定提出對目標污染物監測的具體要求。

2.2 工程性能指標

《修復效果評估導則》［1］明確規定，風險管控效果評估指標包括工程性能指標和污染物指標，如果這2 項指標未達到預期效果須對風險管控措施進行優化或修改。統計結果表明，研究對象在污染物指標方面基本符合相關規定要求，但是在抗壓強度、滲透性能、阻隔性能、工程設施連續性和完整性等工程性能指標尤其是穩定性和后期監管等方面的內容多有遺漏。

2.2.1 阻隔控制技術

某有色金屬地塊因受鉬、釩、砷、苯并［a］芘的污染，需要采取原位阻隔技術。但是報告中沒有具體的工程性能指標，僅提出采用雙排單軸攪拌樁進行阻隔，標注單根樁長、水泥等級、水灰比、建設總長度及攪拌樁強度。

《污染地塊風險管控技術指南—阻隔技術（試行）》［10］規定，阻隔措施設計應當說明每個設計部件的尺寸規格、材料強度、耐久性、耐腐性和化學相容性等。垂直阻隔系統主體設計指標主要考慮：①污染物遷移的驅動力和潛勢；②阻止污染物遷移擴散的能力；③系統的設計壽命。選擇阻隔材料的關鍵指標是其滲透性和吸附性能。不同材料的典型設計壽命和監測頻率見表2。

表2 阻隔措施不同材料的典型設計壽命和監測頻率

某中學地塊受六價鉻、石油烴（C10-C40）污染，采用阻隔墻技術修復方式，但是在報告中同樣沒有說明詳細的工程性能指標，僅提出在垂向隔離滲透系數滿足《一般固體廢棄物貯存、處置場污染物控制標準》、隔離材料要有較好的抗腐蝕性、抗老化性等并確保無滲漏等原則性要求。《鉻污染地塊風險管控技術指南》［11］要求：阻隔控制技術的服務年限至少10 a。阻隔墻須插入到不透水層，入土深度一般須＞2 m，材料滲透系數須＜1×10-7cm/s，厚度須滿足材料的允許滲透坡降的要求，并須滿足支護結構的強度和變形的要求。在正常情況下，長期監測計劃的取樣頻率為每季度至少1 次。

2.2.2 固化/穩定化技術

某鋼鐵企業污染地塊的修復采用固化穩定化技術，評估報告也出具了工程性能指標的第三方檢測材料。不過在報告正文中僅說明工程性能指標均達標，沒有說明這些工程性能指標的設計參數，所提出的季度監測和長期監測（原則上1～2 a 1 次）計劃與有關標準不相符。某電鍍企業污染地塊土壤經固化/穩定化處理后外運作為路基回填，報告和附件中沒有工程性能具體指標，長期監測頻率也不規范。

《污染土壤修復工程技術規范—固化/穩定化技術規范》（HJ 1282—2023）［12］采用固化技術時需要測定無側限抗壓強度、滲透系數等指標，測定方法參考《土工試樣方法標準》（GB/T 50123—2019）。滲透系數一般不宜超過1×10-7cm/s，最大不應超過1×10-6cm/s。水泥類固化土無側限抗壓強度測定，可以在7、28、90 d 齡期間選擇，一般采用28 d 齡期比較合適。

穩定化指標常以浸出結果評定，污染物浸出濃度應達到《地下水質量標準》（GB/T 14848—2017）地下水質量Ⅳ類及Ⅳ類以上的標準限值要求，并滿足地下水用途要求，或滿足《污染地塊風險管控與土壤修復效果評估技術導則》（HJ 25.5—2018）有關風險管控效果評估的規定。蘇彬彬等［13］對銅鎘污染土壤的修復效果評估是通過化學浸出等方法說明了修復后第1 年和第4 年土壤中Cu 和Cd 的可浸出性、有效態（CaCl2）和生物可給性。

2.2.3 熱脫附

某鋼鐵企業場地總石油烴（TPH）污染土壤利用熱脫附技術進行修復。報告指出在回轉窯中迅速加熱到指定溫度范圍350～500 ℃，采用旋風除塵+水冷+布袋除塵的工藝處理尾氣，防止二噁英產生，但其他參數卻未作說明。

《污染土壤修復工程技術規范 異位熱脫附》（HJ 1164—2021）［14］規定，對于石油烴異位熱脫附的停留時間為10～30 min、出料溫度為150～600 ℃。可能產生二噁英的煙氣應采取急冷技術，使煙氣溫度在1 s 內迅速下降到200 ℃以下，急冷后的煙氣還必須分別噴入活性炭、通過袋式除塵，才能去除二噁英。在上海市某地塊高濃度多環芳烴污染土壤熱脫附修復工程中，設置加熱反應溫度為350 ℃，加熱時間1.0 h，尾氣通過噴淋冷卻、氣液分離、活性炭吸附等進行處置，產生的污水采用芬頓高級氧化工藝對有機廢水進行處理［15］。

2.3 異地處置水泥窯協同處置

在研究對象中異地水泥窯協同處置項目所占比重最大，是修復效果評估的重點環節。目前對異地處置水泥窯協同處置效果評估屬于有爭議的內容，《修復效果評估導則》［1］也沒有明確對異地處置水泥窯協同處置效果評估的具體要求。雖然，9 個地塊采用水泥窯協同處置均按《水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范》［16］要求進行目標污染物的處置，但是都未評估處置固體廢物生產的水泥產品污染物浸出是否滿足國家相關標準，也未按《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準》［9］要求對協同處置固體廢物水泥窯排放煙氣進行監測等。

蘇州市某化工廠污染土壤中含有甲基丙烯酸甲酯、鉛等污染物，在水泥窯協同處置工程中不僅對預處理場所、堆放倉庫、粉磨、烘干及回轉窯等的尾氣排放口進行甲基丙烯酸甲酯、鉛塵等進行監測，還對處置污染土壤生產的每批次水泥產品進行質量檢測［17］。水泥窯協同處置是修復工程的主要方式，必須對處置工程中目標污染物的的處置效果、對環境的二次污染以及水泥產品的質量予以監控。

2.4 土壤修復變更

在實際修復過程中，或多或少都會有一些變更，常見的多為土石方變化。某中學修復方案要求基坑開挖深度0.5 m，但是施工單位在基坑實際開挖深度為0.46 m。項目環境監理報告明知實際開挖深度未達到修復方案要求，既未提出環境監理意見，也未向建設單位反饋、整改。雖然深度僅偏離0.04 m，但是污染物在土壤中分布具有不均勻性，稍有偏離就可能遺留下污染的隱患。某有色金屬企業地塊受到鉬、釩、砷、苯并［a］芘污染，修復方案確定采取水泥窯協同處置+原位阻隔技術進行修復，實際修復工作僅采取水泥窯協同處置。

污染場地修復方案是目標場地的修復工程實施及效果評估的依據，如果在修復過程中修復方案的編制單位、修復目標污染物、修復目標值、修復位置及土方量、修復方法及工程性能指標等發生變更，必須說明變更原因并開展合理性分析。施工過程變更應經過環境監理部門審核，并經業主同意上報生態環境部門備案。

2.5 環境監理的作用

土壤修復工程環境監理對于控制污染場地污染情況和精準實施修復至關重要。中國環境保護產業協會頒發了 《污染地塊修復工程環境監理技術指南》［18］（簡稱《監理指南》），北京、上海、江蘇、廣東、重慶和武漢等省市先后制定了修復工程環境監理地方標準。土壤修復工程環境監理主要職責是監督管理，主要審查與修復方案符合性以及效果評估報告編寫的規范性，監督指導修復工程施工［19］、環境監測、效果評估和竣工驗收單位全面落實修復工程項目中各項環境保護措施的落實情況。

在所研究的13 個污染地塊修復工程的環境監理報告均不夠規范，其原因就是沒有引用并按照相關標準編寫報告。由于編制依據中沒有引用污染地塊修復工程環境監理技術規范，致使環境監理報告在環境監理內容、程序以及各階段環境監理和工作報告等環節均存明顯缺失、遺漏。《監理指南》在水泥窯協同處置修復工程環境監理技術要點中指出：污染土壤在焚燒時所產生的氣體，經由空氣污染治理設施處理，污染物含量應符合相關的排放標準。污染土壤焚燒時產生氣體，經設備處理產生的廢水應進行抽樣監測。但是9 個異地處置水泥窯協同處置項目報告僅簡要說明協同處置的土方量和處置方法，環境監理報告不夠完整。

研究結果表明，土壤修復工程效果評估報告中應增設環境監理章節。該章節應分別簡述修復方案設計、施工準備、施工過程、竣工、效果評估等5 個階段的環境監理情況及結論，重點是修復工程變更、工程性能指標、污染指標、異地協同處置的環境監理結果［20］。異地協同處置目標污染物尤其是難降解的重金屬在處置過程中對外環境的影響，必須列為環境監理的范疇。

3 結論

（1）修復方案是目標場地的修復工程實施及效果評估的依據。修復方案必須明確修復目標污染物、修復目標值、修復位置及土方量、修復方法及工程性能指標等內容，并對環境監理提出具體要求。

（2）進一步加強工程性能指標的評估。抗壓強度、滲透性能、阻隔性能、工程設施連續性和完整性等工程性能指標以及不同材料的典型設計壽命和監測頻率等是修復工程有效性和長期穩定性的重要保證，工程性能指標和污染物指標在評估報告中缺一不可。

（3）異地水泥窯協同處置是修復的重要組成部分。必須對異地水泥窯協同處置中目標污染物的處置效果、對環境的二次污染以及水泥產品的質量予以監控、監測，確保修復工程完整、有效。

（4）修復工程中發生變更應進行合理性分析。修復工程變更應經過環境監理部門認可，并經業主許可后上報生態環境部門備案。

（5）環境監理主要職責是對土壤修復工程的監督管理。應在修復方案設計、施工準備、施工過程、竣工、效果評估等全過程實施環境監理并提出環境監理意見。設計、施工、評估等有關單位，應積極配合環境監理單位保質保量地完成污染土壤的修復工程。