工礦企業污染場地修復工程案例分析

杜志會　萬貴川　黃正玉　李戎杰

摘要：指出了隨著我國城市化進程加速和產業結構調整，導致因城市工業企業搬遷、改造或關閉而遺留大量的污染場地。污染場地不僅會對周邊環境和居民健康帶來嚴重威脅，也制約了土地資源的安全再利用，需通過必要的工程措施進行污染修復。以某城市某片區關停企業場地修復工程為例，通過全面的污染調查與分析，提出了污染場地修復技術方案及其實施要點，以期作為工程案例為同類污染治理提供借鑒。

關鍵詞：污染場地；調查分析；修復工程

中圖分類號：X171

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20004807

1引言

污染場地（Contaminated site）指因堆積、儲存、處理、處置或其他方式（如遷移）承載了有害物質的，對人體健康和環境產生危害或具有潛在風險的空間區域。其界定要素為有害物質的濃度是否超過環境背景值，并對此空間或區域的人體健康及自然環境已經造成或可能造成負面影響[1]。

近年來，隨著我國城市化進程加速和產業結構調整，因城市工業企業搬遷、改造或者關閉而遺留的污染場地已成為制約我國土地資源再利用的新環境問題。據統計，2001～2008年，我國關停并轉遷企業數由6611個迅速增加到22488個[2]。這些工業企業搬遷后的遺留場地，尤其是重污染行業的遺留場地，不僅會給周邊環境和居民健康帶來嚴重威脅，也制約了我國土地資源的安全再利用[3]。

2014年5月，環保部下發的《關于加強工業企業關停、搬遷及原址場地再開發利用過程中污染防治工作的通知》（環發〔2014〕66號），要求工業企業實行停產和搬遷并對原有場地進行再開發土地利用時，必須進行場地環境調查及治理修復等工作，使修復后場地滿足再開發利用需求。2015年5月28日，國務院頒發的《土壤污染防治行動計劃》明確指出，加強工業廢物處理處置，對于受污染的場地，應明確治理與修復主體，制定治理與修復規劃，有序開展治理與修復。根據《“十三五”生態環境保護規劃》（國發【2016】65號）中“加大重金屬污染防治力度”相關規劃，優化產業布局，繼續淘汰涉重金屬重點行業落后產能。推動園區清潔、規范發展。

筆者以某城市某片區關停企業場地修復工程為例，通過全面的污染調查分析，確定了污染場地修復技術方案及其實施要點，可作為工程案例為同類污染治理提供借鑒。

2場地污染概況

污染場地位于貴州省東南部城市，境內地勢西高東低，最高海拔1715.8 m，最低海拔614 m，平均海拔1020 m。修復項目位于該城市南部，距市行政中心8 km，屬城市未來拓展區。

根據現場調查，項目所在片區工礦企業較為集中，主要為從事礦石開采、化工產品、水泥、黃磷等生產的企業。項目區域東面約200 m為公路，周邊還分布有10余家小型企業。場地內生產設備均已拆除，但仍留有部分建構筑物。同時場地內廢渣、建筑垃圾、生活垃圾隨意堆放，距離河流較近，易受雨水沖刷形成污水進入河流，此外場地內有部分未處理污水，存在一定的環境污染風險。

3采樣調查與結果分析

3.1采樣調查

為了詳細了解該污染場地的污染情況，需對該地區的環境進行詳實的采樣調查分析。根據《場地環境調查技術規范》（HJ 25.1-2014）、《污染場地環境監測技術導 則》（HJ 25.2-2014）、《土壤環境監測技術規范》（HJ/T166-2004）的有關要求以及潛在污染區域和潛在污染物的識別情況，對場地進行布點采樣。按照系統布點及功能分區方式，同時結合專業判斷的原則進行土壤采樣點布設，盡量保證原生產區、原生產原材料及廢渣堆放區、拆除及未拆除建筑物下的布點得到合理覆蓋。調查樣品主要是場地內廢渣、土壤和污水。

項目土壤污染評價標準按《土壤環境質量標準（征求意見稿）》（GB15618-2008）、《建設用地土壤污染風險篩選指導值》（第三次征求意見稿）和《場地土壤環境風險評價篩選值》（北京市 DB11/T 811-2011）中相應用地類型標準進行評價。各標準限值見表1。固體廢物和污水的評價標準見表2。

3.2調查結果分析

3.2.1廢渣調查結果分析

（1）廢渣現場XRF快速檢測結果。

現場采用重金屬快速檢測儀器XRF現場對14個廢渣樣品進行重金屬含量測定，檢測結果如表3所示。

由表3可知，經XRF快速檢測后，該污染場地廢渣中的主要污染元素為As、Zn和Cr。其中As最高濃度為700 mg/kg；Zn最高濃度為12000 mg/kg；Cr最高濃度為2410 mg/kg。

（2）實驗室專業檢測結果。

為了得到該場地廢渣的權威性檢測結果，特將7個具有代表性的場地內廢渣樣品送至專業公司進行實驗室檢測，分析檢測結果如表4所示。

從表4檢測結果可知，該污染場地廢渣中的污染因子濃度會隨著點位的變化而有所不同，總體來說主要的污染元素為Zn、As、Cr和氟化物，重金屬檢測結果與XRF快速檢測結果相似。Zn最高含量可達12190.3 mg/kg；As含量最高為610.1 mg/kg；Cr含量為2371.2 mg/kg；氟化物的最高含量可達1636.1 mg/kg。

（3）危險廢物-腐蝕性鑒別結果。

因為該場地主要屬于工礦企業用地，因此需要對廢渣進行腐蝕性鑒別。鑒別方法按照《固體廢物 腐蝕性測定 玻璃電極法》（GB/T 15555.12-1995）進行。鑒定結果見表5。

從結果可以看出，所有廢渣樣品pH值均位于2.0

～12.5之間，因此廢渣無腐蝕性。

（4）危險廢物-浸出毒性鑒別結果。

目前，危險廢物-浸出毒性鑒別方法主要有《固體廢物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》（HJ/T299-2007）和《固體廢物 浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》（HJ/T557-2010）兩種。endprint

《固體廢物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》鑒別結果見表6。

由表6檢測結果可知，僅LS3點位樣品重金屬Cd浸出濃度《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB5085.3-2007）標準濃度，屬于危險廢物；其余樣品浸出檢測值均低于標準濃度，不屬于危險廢物。

《固體廢物 浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》鑒別結果見表7。

2017年10月綠色科技第20期

ND：濃度低于最低檢出限

由表7分析可知，各點位樣品重金屬、氟化物濃度均高于《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）最高允許排放濃度，均屬于第II類一般工業固體廢物，主要超標因子為氟化物、氰化物、Zn、As和Cr。超標率分別為100%、61.1%、38.8%、66.7%、66.7%和55.6%。

因此，從以上4種檢測結果可知，場地內廢渣主要分為：

①危險固廢：LS3區域廢渣，主要是重金屬Cd超標。

②一般固廢：除LS3區域的所有場地廢渣，主要超標因子為氟化物、氰化物、Zn、As和Cr。

3.2.2土壤調查結果分析

現場采用重金屬快速檢測儀器XRF對24個土壤樣品進行重金屬含量測定，檢測結果如表8所示。

由表3可知，經XRF快速檢測后，該污染場地廢渣中的主要污染元素為As、Zn和Cr。其中As最高濃度為446 mg/kg；Zn最高濃度為10400 mg/kg；Cr最高濃度為400 mg/kg。

通過檢測結果表明，場地土壤已受到重金屬的嚴重污染，需要進行相應的修復治理。

3.2.3污水調查結果分析

場地內遺留有部分污水未經處理，如需排放入河流（《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水域），需執行《污水綜合排放標準》（GB8978-2002）一級標準。該項目區遺留廢水Hg、As和Cu均超過一級標準限值，最高含量分別為2.04 mg/L、8.89 mg/L和2.13 mg/L，最大超標倍數分別為39.20、16.78和3.26倍。檢測結果見表9。

檢測結果表明，場地遺留廢水對周邊水域具有較大的危害性，需要進行治理再安全排放。

4場地修復技術措施

通過對污染場地開展詳細調查工作，摸清場地環境質量現狀，確定污染場地修復目標，進而開展場地治理修復工作。具體修復工作為對場地廢棄建構筑物、設備進行拆除并妥善處置，采用先進可行的工藝技術，對場地遺留廢渣、污染土壤及廢水等資源化、無害化處理，最終使修復后場地滿足工業用地要求。

4.1建筑物拆除及破碎工程

拆除工程主要為原址場地廢棄建（構）筑物拆除、破碎，并用于場地回填，將多余建筑垃圾直接運往建筑廢渣棄土場進行填埋處置。

4.2清挖工程

根據場地調查確定修復范圍和深度，對Ⅱ類固廢、危險固廢及受污染土壤進行分區分類開挖，并進行修復工程。

4.2.1清挖準備

（1）清挖施工前，根據勘測設計文件、區域實際情況和施工條件制定有關施工技術措施與細則；（2）施工機械、運輸車輛及材料的準備，技術管理人員和施工人員配備；（3）污染區域土壤開挖前，應先拆除地面的硬化地坪；（4）場內必須隔斷外部可能滲入場地內的水源；（5）根據場地調查確定清挖區域范圍及深度，進行污染區域的劃分及其邊界標定；（6）對開挖區域進行施工圍擋，并設立警示牌，如“開挖區域，請勿靠近”、“開挖區域，請勿跨越”等；（7）開挖時，由項目管理人員指揮調度；（8）對場地區域內開挖或處理過程中應作及時、詳細的記錄。在開工前按順序編號登記，對清理部位、（樁號）平面、斷面及地貌提供詳實的測量及攝像資料。

4.2.2施工方案

根據初步調查結果，對確定開挖和清除的范圍采用挖掘機械進行挖掘，挖掘后應對場地進行倒毛、平整、碾壓。清挖時，必須使基面的橫向有一定的坡度，以利于明水排水。土壤挖掘用挖掘機逐層、逐塊挖出，裝載機裝土，送至運輸車輛上，做到運輸車輛不超載，遵循“寧少勿多”的原則，車廂上部全部有覆蓋設施，嚴防拋灑滴漏，避免運輸過程中污染土壤及廢渣散落污染道路及周邊環境；局部機械不能施工的位置采用人工清理出該處2 m范圍以外，再用機械施工。在施工期間，采用防雨材料對挖掘區進行覆蓋，防止雨水對新開挖斷面的淋洗、沖刷。

4.3Ⅱ類固廢和污染土壤修復工程

通過項目要求和污染物分析，決定對本場地內的Ⅱ類固廢和重金屬污染土壤采用異位穩定化處理技術進行治理。穩定化技術是污染土壤修復的常用方法之一，具有費用低、無毒、綜合效益好等優點，非常適合我國典型土壤污染區的修復[4]。穩定化（stabilization），是向污染物中混入黏合劑，黏合劑與污染物質發生化學反應或熱反應形成一個穩定的、難溶的固體形態，減少污染物的毒性、瀝出性和可溶性以達到修復目的[5，6]。

異位穩定化修復工藝流程見圖1。

4.3.1穩定化處理車間建設

（1）尺寸設計。

為了避免II類固廢和污染土壤在穩定化處理過程中產生二次污染，同時滿足雨季施工的要求，穩定化處理選擇在密閉雨棚內進行。雨棚占地面積約為2500 m2，其中500 m2為穩定化預處理車間，1000 m2為投藥反應車間，1000 m2為待檢車間。

（2）地面防滲設計。

場地防滲垂直方向上由下至上分別為：500 mm厚狗頭石——400 mm厚水穩層——150 mm厚C15墊層——長絲無紡布600 g/m——2.0 mm HDPE光面防滲膜——長絲無紡布600 g/m——150 mm厚C15混凝土。地面防滲預留設備基礎與控制室基礎（圖2）。

（3）污水收集池尺寸。endprint

污水收集池尺寸采用2 m×2 m×1 m，采用素混凝土水池。

（4）項目結束后場地利用。

穩定化場地選擇未來規劃為工業廠房的區域，例如倉庫、機修車間等。項目結束后可繼續利用。

4.3.2穩定化處理

項目污染土壤和Ⅱ類固廢浸出液濃度超標因子為氟化物、pH（酸）、Mn、Cu、Zn、As、Ni等。穩定化藥劑采用針對符合重金屬和氟化物污染的復合藥劑進行，藥劑成分主要為無機鹽和天然有機硫化物，不會造成二次污染。穩定化預處理設備及藥劑攪拌混合設備均采用篩分破碎鏟斗進行（圖3）。

（1）預處理工程。為使污染土壤、Ⅱ類固廢與藥劑混合均勻，在固化穩定化處理前需要先對污染土壤和Ⅱ類固廢進行篩分和破碎。

（2）固化穩定化處理。該工藝對Mn、Cu、Zn、As、Ni等污染物的穩定化作用主要是通過藥劑對重金屬的吸附、共沉淀和螯合作用來進行；而對氟化物的穩定化作用主要是通過藥劑對氟的吸附作用來實現，同時合理調節pH值可以提高藥劑對氟的吸附率。

（3）待檢區養護及檢測。在完成藥劑混合后，出料置于養護場地，經過14 d的養護后進行檢測。檢測時按照每500 m3區域采集1個代表樣品，先抽取30%的代表樣品進行自檢。該過程中通常要檢測處理后固廢及污染土壤在各種環境中釋放重金屬的能力，即重金屬的浸出效應。根據《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》（GB 18599-2001）及其2013年修改單要求，按照《固體廢物 浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》（GB 5086.2-1997）規定方法進行浸出試驗而獲得的浸出液中，任何一種污染物的濃度均不能超過《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）最高允許排放濃度，且pH值須在6～9范圍之內。自檢合格后，再申請業主及有關部門（機構）組織驗收，而后經運輸車輛轉運至填埋場進行安全填埋；不合格廢物則調整相應參數（進土量、藥劑添加量、攪拌時間，水量等）進行再處理作業。

4.4危險廢物清運工程

4.4.1危險廢物封裝

本項目危險廢物委托貴州省危險廢物暨貴陽市醫療廢物處置中心進行安全處置，因運輸距離較長，為防止運輸途中危險廢物揚撒或泄露，宜采用桶或者罐對危險廢物進行封裝后運輸。

4.4.2危險廢物運輸

本項目場地內危險廢物清理完成后由專用密封運輸車運往貴州省危險廢物暨貴陽市醫療廢物處置中心進行安全處置，該危廢處置中心占地面積19.19 hm2，年處置廢物4.12萬t，其中工業危廢3.86萬t，醫療危廢0.26萬t，將收集、運輸、處理、處置全省的危險廢物和貴陽市的醫療廢物。

4.5廢水治理工程

場地內遺留廢水采用原有污水處理池進行處理，添加化學沉淀劑使污染物汞達標后，外運至污水處理廠處理，設計進水水質及出水水質見表10。

處理工藝流程如下。流程圖如圖4所示。

（1）調節池。

廢水首先進入調節池，調節池起到調節水質水量的作用。

（2）反應池。在該區域內，水體重金屬通過與投加藥劑間的各種反應得以去除。在運行時，為了更好的形成金屬硫化物沉淀，需向廢水中投加一定量的液堿，調節廢水pH值；需投加重金屬捕捉劑、絮凝劑，使微小顆粒形成易沉的較大顆粒；投加硫酸亞鐵，以形成硫化鐵沉淀，去除剩余的硫化鈉。

（3）斜板沉淀池。斜板沉淀池使廢水有效實現固液分離，提高沉淀效率，減少沉淀池的占地面積。

（4）pH調節池。沉淀池出水呈堿性，需在pH調節池中投加酸，調節出水pH值。

（5）出水。出水水質汞達標后，采用吸污車將上清液抽出后外運至周邊污水處理廠處理。

（6）底泥處置。水池底泥自然晾曬脫水后，挖掘外運至貴州省危險廢物暨貴陽市醫療廢物處置中心委托處置。

4.6場地平整工程

本污染場地在廢渣清理及污染土壤開挖后需進行場地地表附著物清理和平整，本工程場地平整面積為60038 m2。以機械為主，輔以人工逐階地進行挖方、平整，場地平整坡度整體保持為5‰。

杜志會，等：工礦企業污染場地修復工程案例分析

環境與安全

5工程實施要點

施工前必須做好現場調查與采樣檢測，了解現場污染程度，并制定、篩選相應的治理方案。施工中必須做到危廢、廢渣、廢水的完全治理，確保場地的治理效果，同時也避免造成二次污染。施工完成后，為確保場地日后使用，必須做好場地面貌及相應的防范設施。

因本工程部分涉及危險固廢，因此必須做到：項目中，參與挖掘危險廢物的人員均應全程做好安全防護措施。多采用載重汽車通過公路運輸，并嚴格操作規程：車輛持許可證，配專門司機；車輛應有明顯標志；運輸計劃周密，包括應急補救措施等。運輸全過程應該小心謹慎，謹防因交通事故的發生而導致二次污染。危險廢物轉移、運輸全過程應嚴格遵循《危險廢物轉移聯單管理辦法》（國家環境保護總局令第5號1999年6月22日發布）要求。

6結論

通過對具體工程項目的分析總結得到以下經驗。

（1）現場踏勘、資料收集分析、現場訪談與采樣檢測為修復工程提供了大量參考信息，但調查過程中一定要保證信息的準確信、全面性。

（2）根據項目特點科學合理組織施工，保證修復效果和工程進度。

（3）工程的開展必須建立完善的監測體系、技術支撐機構體系以及現場監督管理隊伍。

（4）充分做好場地健康與環境風險評估工作，完善污染場地環境管理框架體系。

（5）修復技術體系的構建與完善，就是環境效益的提高與實現。

參考文獻：

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Case Analysis of Pollution Site Restoration Project

Du Zhihui， Huang Zhengyu， Li Rongjie

（Guiyang Engineering Corporation Limited， Power China， Guiyang， Guizhou， 550081， China）

Abstract： It is pointed out that a large number of contaminated sites have been left because of the relocation， renovation or shut down of urban industrial enterpriseswith the acceleration of urbanization and the adjustment of industrial structure. Contaminated sites will not only pose a serious threat to the surrounding environment and the health of residentsbut also restrict the safe reuse of land resources， which should be repaired through necessary engineering measures. Taking a restoration project for an enterprises site shut downas an example， this paper determined the technical scheme of restoration project and implementationofkeypointsthrough the investigation of pollution comprehensive analysis， which can be used as a reference for the similar engineering cases.

Key words： contaminated site； investigation and analysis；restoration projectendprint