某化工企業地塊土壤污染修復效果評估

張運超，任路遙

(上海市環境科學研究院，上海 200233)

1 修復地塊概況

該地塊位于上海某工業區內，歷史上曾作為化工企業等使用，工業生產中原輔材料儲存和使用會發生跑冒滴漏，工業區大多數企業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境中積累，導致地塊內土壤及地下水中重金屬、有機物等含量升高。

2 地塊調查和風評結論

根據地塊調查結果可知，土壤樣品中超標污染物包括重金屬1項(砷)和多環芳烴1項(苯并(a)芘)。2個點位砷濃度超過GB36600中第一類用地篩選值，濃度分別為24.2 mg/kg和31.9 mg/kg，超標深度0～0.5 m。3個點位苯并(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，超標深度0～2 m。

根據風險評估可知，地塊土壤中超風險污染物包括砷和苯并(a)芘，砷污染土壤修復深度1.0 m，砷污染土壤修復方量為105.8 m3，苯并(a)芘污染土壤修復深度3.0 m，苯并(a)芘污染土壤修復方量為509.4 m3。經評估及風險表征等計算得出，土壤中超風險污染物風險控制值為：砷20 mg/kg、苯并(a)芘0.55 mg/kg。

3 修復方案

3.1 修復范圍與修復工程量

地塊內包括重金屬和多環芳烴2個污染區域，污染深度和修復方量見表1。

表1 理論修復范圍和方量Table 1 Theoretical repair range and volume

3.2 修復目標值

基坑評估的標準為地塊清理目標值，污染土壤中關注污染物評估選用修復目標值，砷20 mg/kg、苯并(a)芘0.55 mg/kg。

3.3 修復技術路線

地塊內有機污染土壤修復采用異位氧化修復技術[2]，重金屬污染土壤修復采用異位淋洗修復技術[3-4]。修復工作主要包括清挖和異位修復處理，清挖包括污染區域定位(測量放線)、清挖施工、基坑驗收；異位修復處理包括場內處理場地準備、修復治理、養護、驗收檢測、修復后土壤場內基坑回填。

4 修復實施情況

4.1 土壤清挖總體實施情況

本項目清挖工作分兩類進行，一類重金屬污染土壤，清挖轉運至土壤淋洗區，進行化學淋洗修復，另一類有機物污染土壤，清挖轉運至土壤化學氧化堆土區，進行化學氧化修復。清挖出的污染土壤通過車輛短駁轉移至異位處理區域。

4.2 污染土壤預處理

污染土壤鋪設于預處理區，高度0.5～1 m，均勻撒上生石灰，石灰投加量1.5%。后用ALLU斗進行篩分，篩分出的建筑垃圾沖洗，沖洗廢水統一收集，經污水處理站修復處理達標后排放。

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4.3 土壤修復過程

4.3.1 污染土壤化學氧化處理

篩分后污染土壤進行化學氧化修復，投加質量分數2%的過硫酸鈉，過硫酸鈉和污染土壤混合均勻，轉運至土壤待檢/養護區養護5天，養護完成后待檢。

4.3.2 化學淋洗修復過程

破碎機預處理后經進料斗轉移至滾筒篩，將土壤團塊進一步破碎后進入下級淋洗設備；石塊經滾筒篩分機出料口排出，運至堆場暫存。沙土泥漿混合物經水力旋流器分級后，在重力作用下流入振動篩進行脫水，脫水砂土由出料口排出，堆置于指定場地。

5 修復效果評估

5.1 效果評估范圍

效果評估范圍：(1)2個土壤污染區域基坑底部及側壁，開挖并修復的土壤堆體；(2)潛在二次污染區域：土壤堆放修復區、藥劑倉庫區、建渣堆放區、基坑水淋洗廢水暫存區及車輛通行的臨時道路。

5.2 效果評估布點方案

根據《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)，兩個基坑面積均屬于100～1000 m2，坑底布點數量不少于3個，坑壁布點數量不少于5個。基坑側壁采用等距離布點法。異位修復后土壤每個采樣單元不超過500 m3。

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

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

基坑2深度大于1 m，側壁分兩層采樣，分別為0.2 m和2.0 m。重金屬污染土壤實際驗收方量為121.11 m3，布設1個采樣單元；多環芳烴污染土壤實際驗收方量為532.25 m3，布設2個采樣單元。

5.3 檢測指標和評估標準值

土壤關注污染物包括砷、苯并(a)芘。高級氧化修復技術可以有效去除土壤中絕大多數的有機污染物，可以實現有機污染物的完全礦化，最終生成二氧化碳、水和無機物[5]。修復效果評估過程中對有機污染修復土壤增測GB 36600標準中的揮發性有機物VOC因子31項，半揮發性有機物SVOC因子20項。基坑選用地塊內清理目標值評估，修復土壤選用修復目標值評估，氧化修復中間產物評估選用《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB 36600-2018)第一類用地篩選值。

5.4 檢測分析方法和檢出限

樣品分析按照《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB 36600-2018)規定的方法[6]；分析方法及檢測線詳見表2。

表2 土壤樣品的實驗室分析方法匯總Table 2 Summary of laboratory analytical methods for soil samples

5.5 檢測結果分析

(1)重金屬污染基坑驗收土壤樣品中砷檢測結果為7.28～10.3 mg/kg，均低于清理目標值20 mg/kg；多環芳烴污染基坑驗收土壤樣品中苯并(a)芘檢測結果均低于0.8 mg/kg，坑壁 2號0.2 m、4號0.2 m土壤樣品苯并(a)芘超過清理目標值 0.55 mg/kg，(2)對超標基坑進行擴挖0.5 m，擴挖后對基坑進行第二輪次驗收，擴挖基坑驗收結果均未檢出，基坑驗收結果詳見圖3和圖4。

圖3 基坑1清挖后基坑砷監測結果Fig.3 Monitoring results of arsenic in foundation pit 1 after excavation

(3)修復后土壤中砷、苯并(a)芘濃度低于修復目標值，檢測結果詳見表3。異位修復后苯并(a)芘污染土壤的中間產物因子均未檢出。

圖4 基坑2清挖后基坑苯并(a)芘監測結果Fig.4 Monitoring results of benzo (a) pyrene in foundation pit after excavation注：ND表示該樣品檢測值低于檢出限

表3 修復后土堆驗收樣品檢測結果匯總Table 3 Summary of test results of acceptance samples of restored mounds

(4)修復過程中潛在二次污染區域，采集土壤和地下水樣品進行檢測分析，結果顯示樣品中目標因子監測結果均低于相關標準。各因子的檢測結果見表4。

表4 潛在二次污染區域樣品檢測結果匯總Table 4 Summary of test results of samples from potential secondary contaminated areas

5.6 討 論

污染土壤區域清挖后基坑底部和側壁土壤樣品中目標污染物濃度均低于清理目標值，異位修復土壤中目標污染物濃度均低于修復目標值。二次污染土壤和地下水樣品均達標，修復過程未對地塊內的土壤和地下水造成影響。項目地塊范圍后續可安全利用。

6 效果評估實施要點分析討論

(1)重金屬淋洗廢水應收集處理。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，檢測合格后回用至淋洗修復，淋洗廢水處理產生的污泥經濃縮和板框污泥脫水機脫水，委托專業機構處置。

(2)多環芳烴氧化修復監測因子包括中間產物。由《污染地塊風險管控與土壤修復效果評估技術導則(試行)》(HJ25.5-2018)可知，采用化學氧化修復土壤的檢測指標包括二次污染物[7]。由于有機物氧化反應復雜，反應產物有一定的不確定性，多環芳烴很難一次性脫環，在反應過程中，中間產物會出現一些苯系物和其他芳香烴類及酚類物質。建議后續修復效果評估過程中，針對化學氧化修復后的土壤檢測氧化中間產物。

(3)修復后土壤中污染物濃度達到GB 36600第一類用地篩選值，無需長期監管，否則，地塊需要開展后期環境監管，環境監管包括環境監測和制度控制兩種方式。

7 結 論

污染土壤區域清挖后基坑底部和側壁土壤樣品中目標污染物濃度均低于清理目標值，異位修復土壤中目標污染物濃度均低于修復目標值。二次污染土壤和地下水樣品均達標，修復過程未對地塊內的土壤和地下水造成影響。項目地塊范圍后續可安全利用。