張運(yùn)超，任路遙

(上海市環(huán)境科學(xué)研究院，上海 200233)

1 修復(fù)地塊概況

該地塊位于上海某工業(yè)區(qū)內(nèi)，歷史上曾作為化工企業(yè)等使用，工業(yè)生產(chǎn)中原輔材料儲(chǔ)存和使用會(huì)發(fā)生跑冒滴漏，工業(yè)區(qū)大多數(shù)企業(yè)使用燃煤鍋爐燃燒排放的污染物通過大氣干濕沉降等在周邊環(huán)境中積累，導(dǎo)致地塊內(nèi)土壤及地下水中重金屬、有機(jī)物等含量升高。

2 地塊調(diào)查和風(fēng)評(píng)結(jié)論

根據(jù)地塊調(diào)查結(jié)果可知，土壤樣品中超標(biāo)污染物包括重金屬1項(xiàng)(砷)和多環(huán)芳烴1項(xiàng)(苯并(a)芘)。2個(gè)點(diǎn)位砷濃度超過GB36600中第一類用地篩選值，濃度分別為24.2 mg/kg和31.9 mg/kg，超標(biāo)深度0～0.5 m。3個(gè)點(diǎn)位苯并(a)芘濃度超過GB36600中第一類用地篩選值，濃度范圍為1.56～4.60 mg/kg，超標(biāo)深度0～2 m。

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可知，地塊土壤中超風(fēng)險(xiǎn)污染物包括砷和苯并(a)芘，砷污染土壤修復(fù)深度1.0 m，砷污染土壤修復(fù)方量為105.8 m3，苯并(a)芘污染土壤修復(fù)深度3.0 m，苯并(a)芘污染土壤修復(fù)方量為509.4 m3。經(jīng)評(píng)估及風(fēng)險(xiǎn)表征等計(jì)算得出，土壤中超風(fēng)險(xiǎn)污染物風(fēng)險(xiǎn)控制值為：砷20 mg/kg、苯并(a)芘0.55 mg/kg。

3 修復(fù)方案

3.1 修復(fù)范圍與修復(fù)工程量

地塊內(nèi)包括重金屬和多環(huán)芳烴2個(gè)污染區(qū)域，污染深度和修復(fù)方量見表1。

表1 理論修復(fù)范圍和方量Table 1 Theoretical repair range and volume

3.2 修復(fù)目標(biāo)值

基坑評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)為地塊清理目標(biāo)值，污染土壤中關(guān)注污染物評(píng)估選用修復(fù)目標(biāo)值，砷20 mg/kg、苯并(a)芘0.55 mg/kg。

3.3 修復(fù)技術(shù)路線

地塊內(nèi)有機(jī)污染土壤修復(fù)采用異位氧化修復(fù)技術(shù)[2]，重金屬污染土壤修復(fù)采用異位淋洗修復(fù)技術(shù)[3-4]。修復(fù)工作主要包括清挖和異位修復(fù)處理，清挖包括污染區(qū)域定位(測(cè)量放線)、清挖施工、基坑驗(yàn)收；異位修復(fù)處理包括場(chǎng)內(nèi)處理場(chǎng)地準(zhǔn)備、修復(fù)治理、養(yǎng)護(hù)、驗(yàn)收檢測(cè)、修復(fù)后土壤場(chǎng)內(nèi)基坑回填。

4 修復(fù)實(shí)施情況

4.1 土壤清挖總體實(shí)施情況

本項(xiàng)目清挖工作分兩類進(jìn)行，一類重金屬污染土壤，清挖轉(zhuǎn)運(yùn)至土壤淋洗區(qū)，進(jìn)行化學(xué)淋洗修復(fù)，另一類有機(jī)物污染土壤，清挖轉(zhuǎn)運(yùn)至土壤化學(xué)氧化堆土區(qū)，進(jìn)行化學(xué)氧化修復(fù)。清挖出的污染土壤通過車輛短駁轉(zhuǎn)移至異位處理區(qū)域。

4.2 污染土壤預(yù)處理

污染土壤鋪設(shè)于預(yù)處理區(qū)，高度0.5～1 m，均勻撒上生石灰，石灰投加量1.5%。后用ALLU斗進(jìn)行篩分，篩分出的建筑垃圾沖洗，沖洗廢水統(tǒng)一收集，經(jīng)污水處理站修復(fù)處理達(dá)標(biāo)后排放。

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4.3 土壤修復(fù)過程

4.3.1 污染土壤化學(xué)氧化處理

篩分后污染土壤進(jìn)行化學(xué)氧化修復(fù)，投加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的過硫酸鈉，過硫酸鈉和污染土壤混合均勻，轉(zhuǎn)運(yùn)至土壤待檢/養(yǎng)護(hù)區(qū)養(yǎng)護(hù)5天，養(yǎng)護(hù)完成后待檢。

4.3.2 化學(xué)淋洗修復(fù)過程

破碎機(jī)預(yù)處理后經(jīng)進(jìn)料斗轉(zhuǎn)移至滾筒篩，將土壤團(tuán)塊進(jìn)一步破碎后進(jìn)入下級(jí)淋洗設(shè)備；石塊經(jīng)滾筒篩分機(jī)出料口排出，運(yùn)至堆場(chǎng)暫存。沙土泥漿混合物經(jīng)水力旋流器分級(jí)后，在重力作用下流入振動(dòng)篩進(jìn)行脫水，脫水砂土由出料口排出，堆置于指定場(chǎng)地。

5 修復(fù)效果評(píng)估

5.1 效果評(píng)估范圍

效果評(píng)估范圍：(1)2個(gè)土壤污染區(qū)域基坑底部及側(cè)壁，開挖并修復(fù)的土壤堆體；(2)潛在二次污染區(qū)域：土壤堆放修復(fù)區(qū)、藥劑倉庫區(qū)、建渣堆放區(qū)、基坑水淋洗廢水暫存區(qū)及車輛通行的臨時(shí)道路。

5.2 效果評(píng)估布點(diǎn)方案

根據(jù)《污染地塊風(fēng)險(xiǎn)管控與土壤修復(fù)效果評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.5-2018)，兩個(gè)基坑面積均屬于100～1000 m2，坑底布點(diǎn)數(shù)量不少于3個(gè)，坑壁布點(diǎn)數(shù)量不少于5個(gè)?；觽?cè)壁采用等距離布點(diǎn)法。異位修復(fù)后土壤每個(gè)采樣單元不超過500 m3。

圖1 基坑驗(yàn)收樣品采樣示意圖Fig.1 Sample sampling schematic diagram of foundation pit acceptance test

圖2 土堆驗(yàn)收樣品采樣示意圖Fig.2 Sampling schematic diagram of soil pile acceptance samples

基坑2深度大于1 m，側(cè)壁分兩層采樣，分別為0.2 m和2.0 m。重金屬污染土壤實(shí)際驗(yàn)收方量為121.11 m3，布設(shè)1個(gè)采樣單元；多環(huán)芳烴污染土壤實(shí)際驗(yàn)收方量為532.25 m3，布設(shè)2個(gè)采樣單元。

5.3 檢測(cè)指標(biāo)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)值

土壤關(guān)注污染物包括砷、苯并(a)芘。高級(jí)氧化修復(fù)技術(shù)可以有效去除土壤中絕大多數(shù)的有機(jī)污染物，可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的完全礦化，最終生成二氧化碳、水和無機(jī)物[5]。修復(fù)效果評(píng)估過程中對(duì)有機(jī)污染修復(fù)土壤增測(cè)GB 36600標(biāo)準(zhǔn)中的揮發(fā)性有機(jī)物VOC因子31項(xiàng)，半揮發(fā)性有機(jī)物SVOC因子20項(xiàng)。基坑選用地塊內(nèi)清理目標(biāo)值評(píng)估，修復(fù)土壤選用修復(fù)目標(biāo)值評(píng)估，氧化修復(fù)中間產(chǎn)物評(píng)估選用《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 36600-2018)第一類用地篩選值。

5.4 檢測(cè)分析方法和檢出限

樣品分析按照《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 36600-2018)規(guī)定的方法[6]；分析方法及檢測(cè)線詳見表2。

表2 土壤樣品的實(shí)驗(yàn)室分析方法匯總Table 2 Summary of laboratory analytical methods for soil samples

5.5 檢測(cè)結(jié)果分析

(1)重金屬污染基坑驗(yàn)收土壤樣品中砷檢測(cè)結(jié)果為7.28～10.3 mg/kg，均低于清理目標(biāo)值20 mg/kg；多環(huán)芳烴污染基坑驗(yàn)收土壤樣品中苯并(a)芘檢測(cè)結(jié)果均低于0.8 mg/kg，坑壁 2號(hào)0.2 m、4號(hào)0.2 m土壤樣品苯并(a)芘超過清理目標(biāo)值 0.55 mg/kg，(2)對(duì)超標(biāo)基坑進(jìn)行擴(kuò)挖0.5 m，擴(kuò)挖后對(duì)基坑進(jìn)行第二輪次驗(yàn)收，擴(kuò)挖基坑驗(yàn)收結(jié)果均未檢出，基坑驗(yàn)收結(jié)果詳見圖3和圖4。

圖3 基坑1清挖后基坑砷監(jiān)測(cè)結(jié)果Fig.3 Monitoring results of arsenic in foundation pit 1 after excavation

(3)修復(fù)后土壤中砷、苯并(a)芘濃度低于修復(fù)目標(biāo)值，檢測(cè)結(jié)果詳見表3。異位修復(fù)后苯并(a)芘污染土壤的中間產(chǎn)物因子均未檢出。

圖4 基坑2清挖后基坑苯并(a)芘監(jiān)測(cè)結(jié)果Fig.4 Monitoring results of benzo (a) pyrene in foundation pit after excavation注：ND表示該樣品檢測(cè)值低于檢出限

表3 修復(fù)后土堆驗(yàn)收樣品檢測(cè)結(jié)果匯總Table 3 Summary of test results of acceptance samples of restored mounds

(4)修復(fù)過程中潛在二次污染區(qū)域，采集土壤和地下水樣品進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果顯示樣品中目標(biāo)因子監(jiān)測(cè)結(jié)果均低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。各因子的檢測(cè)結(jié)果見表4。

表4 潛在二次污染區(qū)域樣品檢測(cè)結(jié)果匯總Table 4 Summary of test results of samples from potential secondary contaminated areas

5.6 討 論

污染土壤區(qū)域清挖后基坑底部和側(cè)壁土壤樣品中目標(biāo)污染物濃度均低于清理目標(biāo)值，異位修復(fù)土壤中目標(biāo)污染物濃度均低于修復(fù)目標(biāo)值。二次污染土壤和地下水樣品均達(dá)標(biāo)，修復(fù)過程未對(duì)地塊內(nèi)的土壤和地下水造成影響。項(xiàng)目地塊范圍后續(xù)可安全利用。

6 效果評(píng)估實(shí)施要點(diǎn)分析討論

(1)重金屬淋洗廢水應(yīng)收集處理。收集淋洗廢水，投加絮凝劑去除土壤顆粒物，投加重金屬捕捉劑去除污水中重金屬，檢測(cè)合格后回用至淋洗修復(fù)，淋洗廢水處理產(chǎn)生的污泥經(jīng)濃縮和板框污泥脫水機(jī)脫水，委托專業(yè)機(jī)構(gòu)處置。

(2)多環(huán)芳烴氧化修復(fù)監(jiān)測(cè)因子包括中間產(chǎn)物。由《污染地塊風(fēng)險(xiǎn)管控與土壤修復(fù)效果評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則(試行)》(HJ25.5-2018)可知，采用化學(xué)氧化修復(fù)土壤的檢測(cè)指標(biāo)包括二次污染物[7]。由于有機(jī)物氧化反應(yīng)復(fù)雜，反應(yīng)產(chǎn)物有一定的不確定性，多環(huán)芳烴很難一次性脫環(huán)，在反應(yīng)過程中，中間產(chǎn)物會(huì)出現(xiàn)一些苯系物和其他芳香烴類及酚類物質(zhì)。建議后續(xù)修復(fù)效果評(píng)估過程中，針對(duì)化學(xué)氧化修復(fù)后的土壤檢測(cè)氧化中間產(chǎn)物。

(3)修復(fù)后土壤中污染物濃度達(dá)到GB 36600第一類用地篩選值，無需長期監(jiān)管，否則，地塊需要開展后期環(huán)境監(jiān)管，環(huán)境監(jiān)管包括環(huán)境監(jiān)測(cè)和制度控制兩種方式。

7 結(jié) 論

污染土壤區(qū)域清挖后基坑底部和側(cè)壁土壤樣品中目標(biāo)污染物濃度均低于清理目標(biāo)值，異位修復(fù)土壤中目標(biāo)污染物濃度均低于修復(fù)目標(biāo)值。二次污染土壤和地下水樣品均達(dá)標(biāo)，修復(fù)過程未對(duì)地塊內(nèi)的土壤和地下水造成影響。項(xiàng)目地塊范圍后續(xù)可安全利用。