上海某地塊多重污染土壤修復(fù)及其效果評(píng)估

董聰慧

（1.上海市巖土工程檢測(cè)中心有限公司，上海 200436；2.自然資源部大都市區(qū)國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)創(chuàng)新中心，上海 200072）

根據(jù)上海市環(huán)保局、規(guī)劃資源局、經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)、城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)等單位聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于保障工業(yè)企業(yè)及市政場(chǎng)地再開(kāi)發(fā)利用環(huán)境安全的管理辦法》（滬環(huán)保防[2014]188號(hào)），工業(yè)企業(yè)用地再開(kāi)發(fā)利用前，需進(jìn)行地塊環(huán)境調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，如果超風(fēng)險(xiǎn)則需進(jìn)行地塊風(fēng)險(xiǎn)管控或修復(fù)；污染土壤修復(fù)后，需評(píng)價(jià)修復(fù)效果是否達(dá)到目標(biāo)。因此土壤污染修復(fù)效果評(píng)估是必不可少的環(huán)節(jié)。

近年來(lái)，污染土壤修復(fù)效果評(píng)估的研究也取得一定進(jìn)展。如從生物毒性、對(duì)土壤動(dòng)植物和微生物的危害等方面，對(duì)評(píng)定方法和修復(fù)效果進(jìn)行探討[1-4]；如采用對(duì)標(biāo)法、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法、生物毒性測(cè)試法和物理評(píng)價(jià)法等，對(duì)其在土壤修復(fù)效果評(píng)估工作中的應(yīng)用進(jìn)行分析[5]；如通過(guò)某項(xiàng)目苯并(a)芘污染修復(fù)效果評(píng)估的全過(guò)程[6]、對(duì)原地異位熱脫附技術(shù)修復(fù)石油烴污染土壤的效果評(píng)估[7]，說(shuō)明修復(fù)技術(shù)的可行性；通過(guò)分別對(duì)砷和鉛砷復(fù)合污染修復(fù)工程的效果完整評(píng)估[8-11]，闡述了其具有的技術(shù)示范和典型意義。

本文涉及多環(huán)芳烴（PAHs）、石油烴與鉛三種不同類型的土壤污染，其中PAHs包括苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽等，該工程的修復(fù)效果評(píng)估工作比較復(fù)雜。而且相鄰地塊也存在污染，但尚未啟動(dòng)土壤修復(fù)，這也為本地塊的修復(fù)工程增加了難度。希望通過(guò)本研究為相鄰地塊存在污染擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)的修復(fù)效果評(píng)估工作提供參考。

1 地塊概況與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定

1.1 地塊基本情況

某土壤污染地塊位于上海市東部，面積約47000 m2，污染面積為6777 m2，原為工業(yè)用地，規(guī)劃為住宅用地，屬于《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）中劃分的第一類用地。

1.2 地塊調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

地塊調(diào)查結(jié)果表明，土壤中苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、石油烴(C10-C40)、鉛的檢測(cè)結(jié)果超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 36600-2018第一類用地篩選值；地下水樣品中砷、石油烴(C10-C40)檢測(cè)結(jié)果超出《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-2017）中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)限制和《上海市建設(shè)用地地下水污染風(fēng)險(xiǎn)管控篩選值補(bǔ)充指標(biāo)》（滬環(huán)土[2020]62號(hào)）中的第一類用地篩選值。具體結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 地塊污染物超標(biāo)情況Table 1 Exceedance of pollutants in plot

對(duì)超標(biāo)結(jié)果進(jìn)行人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，結(jié)果表明0~2 m的表層土壤中苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、石油烴(C10-C40)、鉛對(duì)地塊可能暴露受體的健康風(fēng)險(xiǎn)均超出可接受水平，需要進(jìn)行修復(fù)。

2 土壤污染修復(fù)

2.1 修復(fù)目標(biāo)

結(jié)合確定的風(fēng)險(xiǎn)控制值、土壤篩選值，選擇其中較大值作為污染物的修復(fù)目標(biāo)值，具體見(jiàn)表2。

表2 污染物修復(fù)目標(biāo)值Table 2 Target value of pollutant remediation

2.2 修復(fù)范圍

本項(xiàng)目修復(fù)范圍涉及PAHs、石油烴和鉛這3類污染物，共5個(gè)污染區(qū)域，具體污染區(qū)域見(jiàn)圖1。

圖1 地塊污染區(qū)域Fig.1 Pollution area

2.3 修復(fù)方案

本項(xiàng)目3類污染均采用原地異位修復(fù)技術(shù)，其中PAHs污染土壤采用化學(xué)氧化法修復(fù)，采用的氧化劑為Na2S2O8；石油烴污染土壤采用熱脫附法；鉛污染土壤采用化學(xué)淋洗法修復(fù)，采用的淋洗劑為EDTA-2Na。修復(fù)后的土壤原地回填，不外運(yùn)，修復(fù)過(guò)程產(chǎn)生的廢水申請(qǐng)了臨時(shí)排放證，檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后排放。

為防止相鄰地塊污染物擴(kuò)散至本地塊，在修復(fù)工程施工前，在兩地塊邊界處建設(shè)止水帷幕。建設(shè)止水帷幕時(shí)清挖出的土壤作為石油烴污染土壤與基坑清挖土壤一起進(jìn)行修復(fù)。

3 修復(fù)效果評(píng)估

3.1 監(jiān)測(cè)布點(diǎn)技術(shù)方案

（1）基坑清理效果評(píng)估布點(diǎn)方案

基坑采樣單元的布設(shè)主要依據(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）標(biāo)準(zhǔn)中的密度和深度要求，基坑側(cè)壁采樣單元的長(zhǎng)度不超過(guò)40 m；坑底采樣單元不超過(guò)40 m×40 m。根據(jù)修復(fù)工程實(shí)際清挖面積和基坑的幾何形狀進(jìn)行布點(diǎn)，在各采樣單元均勻采集9個(gè)樣品，等質(zhì)量混合成1個(gè)樣品。

PAHs污染區(qū)域面積5077 m2，石油烴污染區(qū)域1451 m2，鉛污染區(qū)域248 m2。污染區(qū)域基坑清理效果評(píng)估的布點(diǎn)數(shù)量見(jiàn)表3，PAHs污染基坑側(cè)壁和坑底分別布設(shè)75個(gè)和33個(gè)采樣單元，石油烴污染基坑側(cè)壁和坑底分別布設(shè)36個(gè)和15個(gè)采樣單元，鉛污染基坑側(cè)壁和坑底分別布設(shè)10個(gè)和4個(gè)采樣單元。基坑側(cè)壁布點(diǎn)見(jiàn)圖2、基坑坑底布點(diǎn)見(jiàn)圖3。圖中側(cè)壁及坑底點(diǎn)位為地塊側(cè)壁采樣段和基坑底部采樣單元的中心位置。

表3 基坑清理效果評(píng)估布點(diǎn)數(shù)量Table 3 Number of points for evaluation of foundation pit cleaning effect

圖2 污染區(qū)分布及基坑側(cè)壁布點(diǎn)圖Fig.2 Distribution of contaminated areas and layout of foundation pit side walls

圖3 基坑坑底布點(diǎn)圖Fig.3 Layout of pit bottom

基坑清挖效果評(píng)估的檢測(cè)因子為修復(fù)目標(biāo)污染物，分別為苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽和苯并(a)蒽、石油烴(C10-C40)和鉛，并以修復(fù)目標(biāo)值作為基坑清挖的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）異位修復(fù)土壤布點(diǎn)方案

異位修復(fù)后土壤堆體布點(diǎn)，依據(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）中的要求進(jìn)行。每個(gè)樣品代表的土壤體積不超過(guò)500 m3，堆土高度大于1m的，在每個(gè)采樣單元的中心位置分別采集上、中、下三層土壤，等量混合成1個(gè)樣品，采集現(xiàn)場(chǎng)PID篩測(cè)值最大位置的土壤測(cè)定VOCs。修復(fù)后土壤方量及布點(diǎn)數(shù)量見(jiàn)表4。

表4 修復(fù)土壤效果評(píng)估布點(diǎn)數(shù)量Table 4 Number of sites for evaluation of soil remediation effect

考慮到化學(xué)氧化過(guò)程中可能產(chǎn)生一些半揮發(fā)性有機(jī)物和揮發(fā)性有機(jī)物，因此檢測(cè)因子除了PAHs外，還增加了pH、SVOCs和VOCs?？紤]到在熱脫附過(guò)程中，由于熱分解或熱裂解等作用可能生成其他有機(jī)物，因此石油烴污染土壤修復(fù)后的檢測(cè)因子除了石油烴外，還增加了pH、SVOCs和VOCs。修復(fù)目標(biāo)污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為修復(fù)目標(biāo)值，其他因子的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 36600-2018第一類用地篩選值執(zhí)行。

（3）潛在二次污染區(qū)布點(diǎn)方案

基坑清理、土壤修復(fù)和廢水處理，且修復(fù)土壤已經(jīng)完成回填、滿足排放要求的廢水已經(jīng)排放，現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備基本離場(chǎng)，相關(guān)作業(yè)區(qū)清理完整之后，對(duì)潛在二次污染區(qū)進(jìn)行布點(diǎn)采樣。

根據(jù)各區(qū)域污染風(fēng)險(xiǎn)的大小等情況，對(duì)潛在二次污染區(qū)布設(shè)表層土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)和地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)，表層土壤樣品采樣深度為0~0.2 m，地下水井深度均為6 m，具體布點(diǎn)數(shù)量及監(jiān)測(cè)指標(biāo)見(jiàn)表5，集水池區(qū)土壤監(jiān)測(cè)指標(biāo)：pH、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、鉛和石油烴(C10-C40)；地下水監(jiān)測(cè)指標(biāo)：石油烴、PAHs、重金屬、高錳酸鹽指數(shù) 、pH，其余區(qū)域監(jiān)測(cè)指標(biāo)均為：pH、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、鉛和石油烴(C10-C40)。土壤評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)為修復(fù)目標(biāo)值及GB 36600-2018第一類用地篩選值，地下水評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 14848-2018的Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值。

表5 潛在二次污染區(qū)的布點(diǎn)數(shù)量Table 5 Number of sites in potential secondary pollution areas

（4）相鄰地塊污染擴(kuò)散監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方案

為了監(jiān)測(cè)相鄰地塊石油烴污染是否擴(kuò)散到了本地塊，在兩地塊的邊界附近布設(shè)2個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)，布點(diǎn)見(jiàn)圖4。每個(gè)點(diǎn)按照0~0.5 m、0.5~1.0 m和1.0~2.0 m深度采集3個(gè)土壤樣品。檢測(cè)指標(biāo)為石油烴(C10-C40)。

圖4 潛在二次污染區(qū)及相鄰地塊污染擴(kuò)散監(jiān)測(cè)布點(diǎn)圖Fig.4 Monitoring spot map of pollution diffusion in potential secondary pollution areas and adjacent plots

3.2 檢測(cè)結(jié)果與效果評(píng)價(jià)

（1）基坑清理效果評(píng)估

PAHs污染基坑樣品中，有37個(gè)樣品苯并(a)蒽有檢出，但均低于修復(fù)目標(biāo)值，二苯并(a,h)蒽未檢出。苯并(a)芘有檢出，其中TC24的上層，TC14的下層樣品苯并(a)芘的含量分別為0.6 mg/kg和3.0 mg/kg，超過(guò)了修復(fù)目標(biāo)值?；忧謇肀O(jiān)測(cè)中苯并(a)芘有檢出的樣品結(jié)果見(jiàn)圖5。對(duì)未達(dá)標(biāo)區(qū)域進(jìn)行二次清挖，其后基坑驗(yàn)收結(jié)果均小于修復(fù)目標(biāo)值。

圖5 苯并(a)芘基坑清理監(jiān)測(cè)結(jié)果Fig.5 Monitoring results of benzo (a) pyrene foundation pit cleaning

石油烴污染基坑樣品全部有檢出，其中TC47-1、TC47-2、TD45結(jié)果分別為4.21×103mg/kg、1.29×103mg/kg和2.96×103mg/kg，含量超過(guò)了修復(fù)目標(biāo)值?；忧謇肀O(jiān)測(cè)中石油烴大于300 mg/kg的樣品結(jié)果如圖6所示。對(duì)不達(dá)標(biāo)區(qū)域進(jìn)行二次清挖，二次清挖后基坑驗(yàn)收采集了20個(gè)土壤樣品，結(jié)果1/5的樣品含量仍然超修復(fù)目標(biāo)值。后進(jìn)行了第三次清挖，三次清挖后基坑驗(yàn)收結(jié)果均小于修復(fù)目標(biāo)值。

圖6 石油烴基坑清理監(jiān)測(cè)結(jié)果Fig.6 Monitoring results of hydrocarbon base pit cleaning

鉛污染基坑樣品檢測(cè)結(jié)果最大值為36 mg/kg，小于修復(fù)目標(biāo)值，鉛污染基坑的清理達(dá)到了目標(biāo)。

普查機(jī)構(gòu)對(duì)普查過(guò)程中形成的應(yīng)歸檔文件材料，要指定專門的部門或人員負(fù)責(zé)收集、整理與歸檔，并在普查工作完成時(shí)，向同級(jí)水行政主管部門的檔案部門移交。

（2）修復(fù)土壤效果評(píng)估

PAHs污染土壤修復(fù)后，各目標(biāo)物均小于修復(fù)目標(biāo)值或GB 36600-2018第一類用地篩選值或未檢出。

石油烴污染土壤修復(fù)后有2個(gè)樣品含量超過(guò)了修復(fù)目標(biāo)值，最大檢測(cè)值為1.48×103mg/kg，其他參數(shù)均未超限值。經(jīng)過(guò)t檢驗(yàn)分析，檢測(cè)結(jié)果平均值95%置信區(qū)間的上限超過(guò)了修復(fù)目標(biāo)值，因此第一次修復(fù)沒(méi)有達(dá)到修復(fù)目標(biāo)。對(duì)石油烴不合格的堆土進(jìn)行二次修復(fù)，二次修復(fù)后的土壤石油烴檢測(cè)結(jié)果均低于修復(fù)目標(biāo)值。

鉛烴污染土壤修復(fù)后堆土的最大檢測(cè)值為47 mg/kg，小于修復(fù)目標(biāo)值。pH在8.77~9.14之間。

修復(fù)土壤檢測(cè)結(jié)果具體見(jiàn)表6。

表6 修復(fù)土壤檢測(cè)結(jié)果Table 6 Test results of restored soil

（3）潛在二次污染區(qū)的防護(hù)效果評(píng)估

潛在二次污染區(qū)土壤樣品中的石油烴、PAHs和鉛等檢測(cè)指標(biāo)的含量等均小于修復(fù)目標(biāo)值或GB 36600-2018第一類用地篩選值或未檢出。

地下水樣品中，位于石油烴修復(fù)堆土區(qū)的地下水樣品石油烴濃度1.63 mg/L超標(biāo)，另有2個(gè)樣品中的砷濃度分別為0.0770 mg/L和0.0703 mg/L。但超標(biāo)濃度與調(diào)查階段相當(dāng)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的二次污染現(xiàn)象，且經(jīng)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估其健康風(fēng)險(xiǎn)是可接受的，其他水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)均小于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）相鄰地塊污染擴(kuò)散評(píng)估

對(duì)相鄰地塊與本地塊邊界處土壤樣品中石油烴進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，樣品檢測(cè)結(jié)果均低于本地塊的修復(fù)目標(biāo)值。結(jié)果表明，建設(shè)止水帷幕工程隔斷措施是有效的，相鄰地塊石油烴污染未擴(kuò)散到本地塊。

3.3 修復(fù)效果評(píng)估判定

基坑土壤及異位修復(fù)土壤目標(biāo)污染物含量均低于修復(fù)目標(biāo)值或GB 36600-2018第一類用地篩選值，土壤修復(fù)效果評(píng)估合格。修復(fù)工程實(shí)施期間，采取了必要的防護(hù)措施，土壤污染修復(fù)過(guò)程未造成二次污染。

相鄰地塊石油烴污染未擴(kuò)散到本地塊。

4 結(jié)果與討論

（1）本工程實(shí)際修復(fù)方量12370 m3，其中PAHs 9734m3、 石 油 烴 (C10-C40) 2388 m3、 鉛 248 m3。 修 復(fù) 前PAHs、石油烴和鉛的最大超標(biāo)倍數(shù)分別為4.45、22.37和1.72，修復(fù)后含量均低于修復(fù)目標(biāo)值，修復(fù)效果達(dá)標(biāo)。

（2）如果在潛在二次污染區(qū)中出現(xiàn)了修復(fù)目標(biāo)物以外的物質(zhì)超標(biāo)的現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)照調(diào)查階段和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估階段的檢測(cè)結(jié)果和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)論做判斷，或再次進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。本項(xiàng)目潛在二次污染區(qū)地下水樣品中的砷和石油烴(C10-C40)超過(guò)了限值，對(duì)照了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)論，認(rèn)為其健康風(fēng)險(xiǎn)是可接受的。修復(fù)工程實(shí)施未對(duì)環(huán)境造成二次污染。

（3）對(duì)于修復(fù)后的土壤，除了目標(biāo)污染物外，還應(yīng)根據(jù)采用的修復(fù)技術(shù)監(jiān)測(cè)可能產(chǎn)生的新污染物，如化學(xué)氧化修復(fù)過(guò)程中可能產(chǎn)生VOCs等污染物，熱脫附過(guò)程中有可能因熱分解或熱裂解而產(chǎn)生VOCs和SVOCs等污染物，排除新污染物產(chǎn)生的可能性。對(duì)于潛在二次污染區(qū)，除了目標(biāo)污染物外，還要監(jiān)測(cè)修復(fù)過(guò)程中由土壤和修復(fù)廢水中遷移到地下水的污染物。

（4）當(dāng)相鄰地塊與本地塊交界附近存在污染，且相鄰地塊還沒(méi)有啟動(dòng)修復(fù)程序時(shí)，消除相鄰地塊的污染影響是土壤修復(fù)的重要內(nèi)容之一。本地塊西側(cè)存在涉及石油烴污染的地塊，且一部分與本地塊相連，另一部分與本地塊未受污染部分相近。應(yīng)當(dāng)采取必要的工程隔離措施以防止相鄰地塊的污染物向本地塊擴(kuò)散，且對(duì)于相近區(qū)域，在修復(fù)效果評(píng)估階段應(yīng)在該區(qū)域邊界附近布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)測(cè)污染擴(kuò)散情況。