唐智洋，錢 涌，宋亞丹

（蘇州市宏宇環(huán)境科技股份有限公司，江蘇 蘇州 215000）

我國城市化步伐的加快，推動了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使我國重污染企業(yè)、工廠因此被遷移或關(guān)停，導致大量的污染場地被棄管或直接遺棄，要治理這類污染場地，就要對其進行評價然后進行修復，這就需要建立標準的評價和修復方法。污染場地的評價和修復的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是地下水和土壤的修復目標。但是，目前不少通用的標準都不適合我國的污染場地，在開始修復工作時，因為無法對修復目標的設定值進行判斷，導致因修復的技術(shù)、周期和費用的問題而無法完成修復任務。健康風險評估方法已經(jīng)成為國外污染場地修復目標值的主流方法，在我國也擴大了使用范圍，這種方法在保證身體健康的基礎(chǔ)上，對場地污染進行目標修復。受淋溶作用的影響，地下水被土壤中的污染物所污染，使飲用水資源缺乏。所以，必須制定基于保護地下水的土壤修復目標的方法，來保護污染場地的地下水資源環(huán)境。目前，國內(nèi)已有一些針對人體健康制定的土壤目標修復技術(shù)，但對保護地下水的程度還不精準，因此，必須結(jié)合國外現(xiàn)有的土壤目標修復方法，以及我國污染場地的實際情況，研究制定適合我國土壤修復目標層次化的方法。本文以某石化工廠的污染場地的情況為研究對象，對其土壤目標修復層次化方法進行分析，將研究結(jié)果通過和國外修復技術(shù)進行專業(yè)對比。

1 研究材料和研究方法

1.1 研究區(qū)域的選擇

現(xiàn)在以某石化工廠污染場地作為研究區(qū)域，渣油和污水是這個污染場地土壤和地下水資源污染的主要因素，地表不足1.5米深度范圍內(nèi)是污染物質(zhì)主要聚集區(qū)域。該研究通過目標區(qū)域的環(huán)境調(diào)查和采樣分析、進行測試，了解污染場地具體污染情況。通過分析檢測土壤中揮發(fā)性有機物和半揮發(fā)性有機物，得出污染場地污染成分種類達到的最高值，了解到污染場地北側(cè)污染程度最高，其它區(qū)域污染程度較輕。該污染場地土壤主要粉細沙為主，滲透系數(shù)低，場地地下水層較深，水利坡度小。這層地下水下游分布幾個飲水井，呈零星狀，并且距離污染場地較遠，污染場地地下水資源不是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水來源。綜合來看，污染場地的土壤不會影響下游水資源。

1.2 目標層次化評定框架的制定

污染場地下游飲水資源受污染物的影響要經(jīng)歷四個過程，總體來說就是污染物到土壤，土壤到地下水，地下水上游流入下游，下游到飲水井。將其細化可以進行如下區(qū)分：第一，污染物以固體、液體和氣體分配于土壤，第二，污染物通過降水從土壤孔縫中流出并穿透缺水土層來到地下水表面，第三，與污染物結(jié)合的滲入水體同地下水相混合，同時又被地下水稀釋?；诒Ｗo地下水的土壤修復目標框架的構(gòu)建，可以采用層次化評估方法，根據(jù)污染物復雜的遷移過程，從而制定了以下三個層次的土壤修復目標：第一層次目標評估，可以假定污染物在土壤中完成衰減和三附作用，來判定是否啟動對土壤的風險評估工作。如果選擇的樣品評估的質(zhì)量分數(shù)低于規(guī)定值，就可以認為該樣本所處地域的土壤污染，對地下水污染程度風險較小，否則就要選擇適合的技術(shù)進行下次評估，從而使目標修復工作合理性。對于第二層次評估模型，除了要考慮第一層次評估的問題外，還要考慮污染物在空氣中的吸附作用，從而獲得更多的土壤性質(zhì)參數(shù)。如果第二層次目標的修復工作效果仍然不被接受，就要進行第三次評估。第三層次目標修復工作，要獲取水層的相關(guān)特性，來確定修復目標的評估，這可以將飲水井的水質(zhì)控制在合理的范圍。因此，在制定目標層次的評估框架時，要結(jié)合實際的經(jīng)濟和技術(shù)水平，對污染場地進行全面準確的檢查，這樣才能提高評估結(jié)果的準確性，同時還要綜合修復成本和調(diào)查成本的因素，既要達到目標修復評估的合理性，也要把目標修復控制在經(jīng)濟可承受范圍內(nèi)[1]。

1.3 分層取值目標修復模型

在第一層評估模型的基礎(chǔ)上，制定耦合地下水資源的稀釋模型，第二層評估模型以第二層為基礎(chǔ)，以此類推，使污染物在土壤中存在的氣、固、液的三種形式的稀釋達到平衡，進而使稀釋后的污染物液質(zhì)在地下水表面和地下水混合中達到平衡，污染物在飽和地帶遷移的過程要考慮吸附、擴散和衰減的作用，從而降低非飽和地帶的衰減系數(shù)，在污染物的氣體地帶中，也要考慮遷移過程的吸附、擴散和衰減作用，還要考慮對流作用，為了使這一階段工作合理完成，就要采用簡單的非飽和穩(wěn)定流溶質(zhì)的遷移模型。

1.4 分析目標修復模型的敏感性

第三層次的評估模型所取得的目標，相對第一層次和第二層次的目標情況來講，雖然達到了修復周期的縮短以及修復成本的下降，但因?qū)嶋H污染場地的地質(zhì)條件，水文條件等因素差異變化的影響，就會導致評估結(jié)果不準的的情況出現(xiàn)，也可能導致目標修復不能達到保護地下水的目的，甚至會因為過度的修復導致地下水資源環(huán)境和土壤質(zhì)量遭到更大的破壞。所以，必須要對設計更多參數(shù)的第三層次進行更精確的敏感性分析，調(diào)整影響評估結(jié)果的參數(shù)，并在評估過程中不斷地完善、提高參數(shù)的精確度，從而獲得更有效的目標修復評估結(jié)果[2]。

2 目標修復結(jié)果的探討

2.1 第一層次目標修復結(jié)果

如果只對污染物通過氣、固、液三相的分配與地下水的混合過程進行考慮，第一層次修復日標中，污染物成分中苯是超標率最高的，這種成分的污染物質(zhì)，更容易由顆粒的狀態(tài)通過溶解吸附的作用輸送到地下水中，從而使場地地下水資源受到污染。因此在關(guān)注基于第一層次修復目標的污染物待修復范圍時，還要同時利用柵格疊加的方法，研究各層土壤的待修復范圍的參數(shù)。如果所選擇區(qū)域修復范圍內(nèi)的土壤污染范圍大于表層土壤的污染范圍，得出的結(jié)果是研究區(qū)域早期地下水水位高，污染物在地下水中有所擴散，后來因為外界環(huán)境因素，降低了地下水水位，導致污染物吸附在土壤表面。

2.2 第二層次目標修復結(jié)果

在進行第一層次修復目標的計算時，因未考慮污染場地本身特征，并忽略污染物的衰減和吸附性，因而導致確定的要修區(qū)域的土方量很大，所以，在第二層次評估時，將污染場地的實際測量數(shù)據(jù)和土壤性質(zhì)相結(jié)合，通過運用合包氣帶溶質(zhì)運移模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在第二層次目標所選區(qū)域，污染物由地下水到飲水井的過程中，發(fā)生了衰減與吸附作用，從而地下水不會被污染，水資源質(zhì)量也不會被破壞。在考慮污染物因為實地條件，在發(fā)生衰減和吸附作用后，通過與第一階段的修復目標結(jié)果對比，將第二層次修復目標的結(jié)果進行調(diào)整，把研究的目標范圍控制在規(guī)定的范圍內(nèi)[3]。

2.3 第三層次目標修復結(jié)果

根據(jù)第二層次目標修復的結(jié)果所用的方法，進行第三層次目標的修復，可以保證污染場地下方的地下水資源不會因為滲入而發(fā)生污染，由于修復任務的成本和技術(shù)原因，第二層次的結(jié)果不能滿足最終的修復的目標，所以，在進行第三層次的修復目標時，可以繼續(xù)采用耦合帶飽和溶質(zhì)遷移模型的應用，在第二層次目標修復結(jié)果的基礎(chǔ)上，增加研究級別，得出所選擇區(qū)域的土壤深層和表層要修復的范圍縮減，污染的程度逐漸降低，待修復的范圍也處在合理的范圍。

2.4 與國外的研究標準對比探討

基于保護地下水的土壤目標修復的標準，國內(nèi)外各有不同。目前國際上普遍運用美國、新西蘭等國家的目標修復方法，本研究將制定的目標修復值，通過與國內(nèi)國外進行對比發(fā)現(xiàn)，因為不同國家的地理位置，氣候條件的原因，制定標準會因為水文條件、地質(zhì)條件的影響，再加上制定的目的性不同，導致在污染場地的污染成分規(guī)定數(shù)值標準不同，但總體來說，本研究制定的層次目標修復方案，和我國環(huán)境部制定的，符合地下飲用水資源保護條例規(guī)定的污染物風險控制值接近，說明可以利用研究的方法進行土壤修復，三個層次的目標修復過程都考慮了土壤性質(zhì)和水文因素，也更加完整地考慮了污染物的遷移過程，因此，相比較而言更加適合該地域。

5 結(jié)語

綜上分析得出，基于保護地下水的土壤修復目標，就要采用制定分層評估框架的方法，在三個目標修復層次中，根據(jù)污染物在土壤中的氣、固、液三相分配情況、污染物遷移過程，以及污染物在飽和地帶的衰減和吸附作用，并結(jié)合污染場地的地質(zhì)情況，和地下水資源的實際情況，考慮制定目標修復方法，調(diào)整目標修復參數(shù)數(shù)值。在保證污染場地下游飲水井水質(zhì)不變的前提下，不斷提高分層評估層次，逐漸縮減修復目標的不確定性，從而將污染場地的情況能更加客觀地反映出來，并逐漸減少目標修復面積。在制定目標修復方案時，還需要考慮土壤的滲透性、飽和性、地下水的坡度、地下水深度的參數(shù)，并進行對比，進行評估分析，從而降低目標修復的不確定性。在目標修復中，還將三個層次目標修復值與有目標修復標準值的國家進行對比，發(fā)現(xiàn)研究的目標修復數(shù)值標準，使污染物遷移過程更加完整，比其它國家使用的標準更加寬容，也更能表現(xiàn)實際污染場地的特點。所以此項研究通過三個層次的目標修復評估，結(jié)果可以作為污染場地基于保護地下水資源的土壤修復目標的參考值，因此，可以依靠此項參考值。修復我國更多的廢棄污染場地，從而增加我國土地資源數(shù)量。也可以改善污染場地地下水水質(zhì)，從而增加我國淡水資源數(shù)量。還可以用于對我國現(xiàn)有的、正在運行的高污染企業(yè)的污染區(qū)域進行治理，改善高污染企業(yè)的土壤和地下水質(zhì)量，減少高污染工業(yè)產(chǎn)生的污染區(qū)域，提高廠區(qū)土地資源的利用率。