周金鳳

（江蘇新測檢測科技有限公司 江蘇徐州 221000）

引言

土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快，以及碳達峰、碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)，我國持續(xù)加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大量城郊周邊的化工企業(yè)或關(guān)停或搬遷，由此產(chǎn)生了大量遺留場地。這些遺留場地在化工企業(yè)存續(xù)期間因化工生產(chǎn)、存儲過程中排放大量廢水、廢氣、廢渣等，有毒有害物質(zhì)滲入土壤，并在土壤中大量累積，造成遺留場地土壤污染物含量超標(biāo)或過高[1]。因此，需要及時做好化工遺留場地的土壤污染物調(diào)查，通過調(diào)查掌握化工遺留地污染物種類及其含量，并根據(jù)污染物種類及其含量，采取有效措施進行修復(fù)，切實發(fā)揮化工遺留地應(yīng)有價值。

1 場地概況

本文研究的監(jiān)測場地位于化工園區(qū)，1995 年招商引資進園，并于1998 年建成投產(chǎn)，共有三條4000t/a氰化鈉水溶液生產(chǎn)線，氰化鈉水溶液生產(chǎn)工藝為輕油裂解法。2020 年公司因城市發(fā)展和自身擴產(chǎn)需要停產(chǎn)、搬遷，設(shè)備拆除、殘余地塊建筑物均已清理。地塊大小及位置：位于化工廠西南側(cè)55m，北100m 外有拆遷安置小區(qū)，廠界東側(cè)50m 園區(qū)內(nèi)道路，道路外圍有一溝渠。

經(jīng)查閱化工企業(yè)生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品等，初步掌握其工業(yè)“三廢”污染物分別為：（1）廢水：含氰化鈉溶液廢水、生活廢水；（2）廢氣：生產(chǎn)及產(chǎn)品堆放過程中排放的HCN、NH3氣體；（3）固廢：爐內(nèi)廢焦、炭灰等，屬含氰化物危廢。

2 場地土壤監(jiān)測內(nèi)容

2.1 土壤監(jiān)測因子

根據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》及該化工遺留場地實際情況，土壤監(jiān)測選取pH 值、砷、鎘、鉛、汞、鎳、鉻等監(jiān)測因子，具體監(jiān)測方法見表1。

表1 土壤監(jiān)測因子及監(jiān)測分析方法

2.2 點位布設(shè)

根據(jù)化工遺留地原生產(chǎn)、存儲現(xiàn)場調(diào)查，廠區(qū)內(nèi)土地主要分為生產(chǎn)區(qū)、儲罐區(qū)、辦公區(qū)和廢水處理區(qū)，經(jīng)資料查閱和歷史土壤調(diào)查分析，儲罐區(qū)與生產(chǎn)區(qū)為潛在污染源區(qū)域，也是本次監(jiān)測調(diào)查點位布設(shè)區(qū)。廠區(qū)內(nèi)布設(shè)7 個監(jiān)測點位，分別位于生產(chǎn)車間、氨罐區(qū)、廢水處理區(qū)、辦公區(qū)[2]。

此外，根據(jù)歷史氣象資料查閱，該地常年主導(dǎo)風(fēng)向為西風(fēng)，因此在廠外農(nóng)用地監(jiān)測點位布設(shè)于廠區(qū)東側(cè)。廢水就地收集處理未外排，可參閱廢氣型企業(yè)點位布設(shè)方法，以企業(yè)為中心，建立50m、150m、300m緩沖區(qū)，取深層樣（65-110cm）。

2.3 土壤樣品采集

化工遺留地土壤樣品采集柱狀樣，取深層樣土壤樣品，先后采集揮發(fā)性有機物、重金屬、半揮發(fā)性有機物等指標(biāo)檢測樣。

2.4 監(jiān)測項目

根據(jù)該化工生產(chǎn)工藝分析，其主要涉及到的特征污染物有pH、石油烴、氰化物，監(jiān)測范圍為該化工廠遺留地。根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB36600-2018）、《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB15618-2018）的若干規(guī)定和要求，確定廠區(qū)內(nèi)遺留地監(jiān)測項目：

（1）pH 值、砷、鎘、銅、汞、鎳等理化和無機物；（2）四氯化碳、乙苯、甲苯、二甲苯、鄰二甲苯、1，2-二氯丙烷、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯苯、1，2-四氯乙烷、氯乙烯等揮發(fā)性有機物；（3）硝基苯、苯胺、苯并[a]（芘）、茚并[1,2,3-cd]、萘、芘等半揮發(fā)性有機物。

3 土壤監(jiān)測結(jié)果分析

在該遺留場地共設(shè)7 個土壤監(jiān)測點位，采集35個土壤監(jiān)測樣品，監(jiān)測結(jié)果見表2。從表2 可以看出，本次遺留場地7 個監(jiān)測點位的各個監(jiān)測因子中，重金屬砷、鎘、汞、鎳等重金屬元素相繼檢測出，3 個點位六價鉻指標(biāo)未檢出，4 個土壤監(jiān)測樣品中不同程度檢出。化工生產(chǎn)車間內(nèi)有2 個土壤監(jiān)測樣品中檢測出21 種揮發(fā)性有機物、8 種半揮發(fā)性有機物因子，7個監(jiān)測點位的土壤樣品特征因子石油烴均檢出[3]。從監(jiān)測的結(jié)果可知，這些監(jiān)測的樣品種的有機物含量、重金屬元素含量等指標(biāo)均低于《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB36600-2018）第一類用地篩選值。

表2 土壤樣品監(jiān)測結(jié)果

從本次化工遺留場地污染現(xiàn)狀的實際調(diào)查情況來看，7 個監(jiān)測土壤點位，采集35 個土壤樣，有機物、重金屬等特征污染物均有監(jiān)測，污染物監(jiān)測因子含量均低于《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB36600-2018）第一類用地風(fēng)險篩選值。從這一監(jiān)測調(diào)查的結(jié)果來看，該遺留場地的后期開發(fā)和利用，土壤中的污染物含量不會造成人體健康風(fēng)險，但需要嚴(yán)格按照第一類用地用途進行合理規(guī)劃，并在開發(fā)利用過程中做好實時跟蹤觀測，以免會造成地塊新的污染[4]。

4 污染場地修復(fù)技術(shù)類型

目前，化工遺留場地中的污染物，主要有重金屬、揮發(fā)性有機物和半揮發(fā)性有機物，遺留場地中所含有的這些污染物會通過各種途徑向周邊環(huán)境遷移，影響周邊生態(tài)環(huán)境安全，也威脅著居民的身體健康。因此，需要及時做好化工遺留場地的修復(fù)，阻斷化工遺留場地中污染物對受體暴露的途徑，從而將場地污染對人群健康風(fēng)險控制在可接受范圍，進一步恢復(fù)場地使用功能，確保場地的二次再開發(fā)再利用，發(fā)揮化工企業(yè)遺留地的經(jīng)濟效益。

表3 化工場地土壤修復(fù)技術(shù)對比

4.1 蒸氣浸提技術(shù)

土壤蒸氣浸提（簡稱SVE）是去除土壤中揮發(fā)性有機污染物（VOCs）的一種原位土壤修復(fù)技術(shù)。SVE技術(shù)是將清潔空氣引入至污染土壤，利用土壤固、液、氣相間的濃度梯度，降低氣壓情形下，將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)污染物排除至受污染土壤外。蒸氣浸提技術(shù)又分為原位土壤蒸氣浸提技術(shù)、異位土壤蒸氣浸提技術(shù)和多相浸提技術(shù)等。主要應(yīng)用于苯、汽油、四氯乙烯等高揮發(fā)性化學(xué)污染土壤修復(fù)。

4.2 熱脫附技術(shù)

熱脫附技術(shù)修復(fù)受污染土壤，是一種非燃燒技術(shù)，在通入載氣或真空條件下，利用直接或間接熱交換，將有機污染物從土壤中的分離或揮發(fā)。目前該項技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于苯系物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等污染場地修復(fù)。該項技術(shù)修復(fù)受污染土壤受土壤含水率、土壤粒徑、土壤滲透性及溫度等因素影響。

4.3 淋洗技術(shù)

土壤淋洗技術(shù)是將化學(xué)溶劑注入受污染土壤，將污染物從土壤中分離、溶解出來。其作用機理在于：利用淋洗液或化學(xué)助劑與土壤污染物結(jié)合，利用淋洗液或化學(xué)助劑的解吸、螯合、溶解或固定等化學(xué)作用，從而達到修復(fù)受污染土壤的預(yù)期效果。目前，土壤淋洗技術(shù)包括原位淋洗和異位淋洗兩種，其中，異位淋洗又分為現(xiàn)場修復(fù)和離場修復(fù)。淋洗技術(shù)修復(fù)受污染土壤成本低，在實際運用過程中可與其他技術(shù)聯(lián)合開展。

4.4 固化/穩(wěn)定化技術(shù)

作為一種較為成熟土壤修復(fù)技術(shù)，固化/穩(wěn)定化是通過向受污染土壤中添加固化/穩(wěn)定化藥劑，經(jīng)充分混合，從而使污染介質(zhì)、污染物發(fā)生螯合、沉淀、吸附等物理化學(xué)作用，將受污染土壤固封為結(jié)構(gòu)完整的、低滲透固化物，或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化為化學(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低污染物在土壤中的遷移或擴散。該項技術(shù)能夠阻止或減緩?fù)寥?、污泥等廢物中有害物質(zhì)釋放，不破壞污染物本身，讓污染物對周圍環(huán)境的浸出維持在安全范圍內(nèi)。

4.5 植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)是利用植物吸收、揮發(fā)、根慮、降解及穩(wěn)定等作用，從而達到轉(zhuǎn)移、容納、轉(zhuǎn)化土壤中的污染物，使其對環(huán)境無害。目前，植物修復(fù)受重金屬污染的土壤是一種便宜且方便的工藝技術(shù)，作為原位修復(fù)技術(shù)，植物修復(fù)技術(shù)修復(fù)受污染土壤具有成本低、二次污染易控制，可大面積應(yīng)用于礦山復(fù)墾、重金屬污染場地修復(fù)等。

4.6 微生物修復(fù)技術(shù)

利用土著微生物或人工馴化的、具有特定功能的微生物，在適宜環(huán)境中，通過自身新陳代謝作用，降低受污染土壤中有毒有害污染物活性或降解成無害物質(zhì)的一種土壤修復(fù)技術(shù)，主要包括生物富集和生物轉(zhuǎn)化兩種方式，前者又包括生物積累和生物吸著，后者則包括生物氧化還原、有機絡(luò)合配位降解等。生物修復(fù)成本低，副作用小。

4.7 化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)

化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)是利用高錳酸鉀、過氧化氫等氧化劑氧化性能，分解氧化污染物，將其轉(zhuǎn)化成為無毒或毒性較小的物質(zhì)，從而消除土壤中污染物。

5 污染場地修復(fù)技術(shù)案例分析

從修復(fù)的技術(shù)類型來看，主要有兩大種：一是根據(jù)處置地點劃分?？蓪⒒て髽I(yè)污染場地修復(fù)分為原位修復(fù)和異位修復(fù)。前者，主要是在化工場地原址，對其受污染場地土壤進行修復(fù)，又可細(xì)分為原位處理和原位控制兩種，原位處理主要有物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物法修復(fù)。后者，主要是將化工場地受污染土壤運輸至新的場地進行修復(fù)，可進一步細(xì)分為挖掘和異位處理處置兩種。二是根據(jù)暴露情景分類。依據(jù)“污染源-暴露途徑-受體”等，將化工場地污染修復(fù)進行相應(yīng)的技術(shù)分類。其中：（1）污染源處理，主要有生物修復(fù)、自然降解、土壤淋洗、挖掘、熱處理、氣提、電動分離等。（2）暴露途徑阻斷，主要有穩(wěn)定/固化、垂直/水平阻控。（3）降低受體風(fēng)險控制，主要有覆蓋裸土、室內(nèi)外揚塵降塵處理、增加場地通風(fēng)強度、降低與土壤接觸、改變土地使用類型等。

根據(jù)上述化工場地污染調(diào)查，以及土壤污染修復(fù)技術(shù)的分析，結(jié)合本案例實際，擬采取的修復(fù)措施如下：

首先，選用“開挖清理+異地處理”，針對本化工場地土壤污染物現(xiàn)狀，先將挖掘出的土壤采取占用地面積較小的焚燒模式處理，焚燒在修復(fù)深度在1m之下的污染土壤，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進行修復(fù)。

其次，針對污染較輕的區(qū)域，在前期資料收集、現(xiàn)場調(diào)查獲取的場地監(jiān)測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，選用淋洗工藝，同時，加強修復(fù)過程管理，防止在修復(fù)過程中污染物擴散，經(jīng)淋洗、物化+生化處理，使修復(fù)土壤過程中產(chǎn)生的污染物排入市政管網(wǎng)。

最后，現(xiàn)行選取40×40 范圍的污染區(qū)進行工藝試驗，利用黑麥草等植物進行污染場地穩(wěn)定性修復(fù)，修復(fù)后對其進行監(jiān)測。并對監(jiān)測結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)Hg 為0.022-0.075mg/kg，Pb 為20.5-235mg/kg，Ni 為45.8-75.5mg/kg，As 為5.99-16.42mg/kg，Cd 為0.04-1.31mg/kg，滿足修復(fù)目標(biāo)值。

結(jié)語

廢棄的化工遺留地往往含有重金屬、揮發(fā)性有機污染物等，且多數(shù)處于封閉擱置狀態(tài)，給遺留地周邊居民生產(chǎn)生活和環(huán)境帶來一定安全隱患，需要對遺留地污染狀況進行監(jiān)測分析，并做好修復(fù)后才可用于二次開發(fā)利用。綜上所述，化工場地的污染面積相對較大，存在的污染物種類具有多樣性特征，對周圍生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。本次研究中所涉及到的污染物還會對大氣和地下水產(chǎn)生一定影響，為了確保生態(tài)的可持續(xù)性發(fā)展，需要嚴(yán)格遵循相關(guān)評估技術(shù)導(dǎo)則，為后續(xù)開發(fā)與治理提供新思路。具體污染場地調(diào)查、監(jiān)測和修復(fù)需要根據(jù)不同化工企業(yè)的生產(chǎn)工藝類型、主要污染因子及場地污染程度，采取更具針對性的修復(fù)方案，從而發(fā)揮遺留地的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。根據(jù)相關(guān)材料以及土壤污染數(shù)據(jù)顯示，這對污染場地的修復(fù)技術(shù)可以優(yōu)先參考蒸汽、微生物修復(fù)以及植物修復(fù)等技術(shù)，與環(huán)保理念具有一致性，處理成本低，不會造成二次污染，在實際治理過程中需要做好前期土壤采樣以及檢測技術(shù)，選擇合理的處理方式，以降本增效為基本原則，進一步落實可持續(xù)發(fā)展理念。