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轻工业地块基坑土壤重金属污染修复效果评估监测案例分析

2022-08-12程小谷徐开华

绿色科技 2022年14期
关键词:二次污染基坑样品

程小谷,徐开华,

(1.广州市环境保护科学研究院,广东 广州 510620;2.广州特种承压设备检测研究院,广东 广州 510633)

1 引言

根据全国基坑土壤重金属污染修复案例,常见的建设用地重金属污染风险管控和修复技术有:异位固化/稳定化技术[1];水泥窑协同处置技术[2];阻隔技术[3];原位固化/稳定化技术[4];土壤洗脱技术[5]。以上技术修复周期较短,修复费用适中,技术成熟,应用广泛。其中稳定化及阻隔技术不能降低污染物总量,一般需配合使用,并进行长期监控[6],需根据规划和地块用途协调落实阻隔回填区域,且未来存在被扰动的风险,对于地下基础复杂的地块,工程施工成本较高,阻隔回填所占用区域将对地块开发利用产生影响[7]。土壤洗脱技术对污染土壤减量化效果明显,可有效降低土壤中污染物总量,局限在于需配合其他技术处理洗脱后剩余的高污染土壤,系统构成复杂,占地面积大,需协调落实污水排放去向,对小体量污染土壤项目及细颗粒含量较高的土壤技术经济性较差[8]。水泥窑协同处置技术修复周期较短,修复费用中等偏高,技术成熟,适用范围较广,有利于重金属污染地块周转,可实现资源化[9]。

场地位于南方某城市城区,历史上为轻工业用地,曾为制糖厂,后作为办公、餐饮、服装设计场地使用,场地规划用作第二批新型产业用地(M0)。根据《调查和风险评估报告》,地块部分区域土壤重金属汞的危害熵超过1,为1.01;场地内儿童期血铅浓度高于10.0 μg/dL 的概率为18.76%,超过 5%的可接受水平,土壤铅污染对未来人群健康风险不可接受。因此需对地块内的铅、汞污染土壤进行修复。

由于该地块急于开发转让,土地受让人对场地环境要求较高,而水泥窑协同处置技术具有修复周期短,可实现资源化的特点,该场地污染土壤采用水泥窑协同处置技术进行处置。本研究项目需对水泥窑协同处置后的地块土壤进行效果评估,以评价修复后地块对人体健康和环境产生的风险是否可接受。

目前国内关于铅、汞复合污染土壤修复效果评估相关的研究报道较少,效果评估的难点在于评估对象的复杂性、布点要求的多样性、监测任务的紧迫性。本研究在基坑样品采样示意图中采用三维立体图形结合平面展开图对样品采集位置进行标识,此外,采用二次编码对样品进行编辑以优化采样、实验室检测分析样品信息对接效率[10],目前业内相关报道及案例较少。该研究可以直观地了解样品的采集位置,结合二次编码,能很快识别出样品是否存在漏采、错采,缩短采样至检测分析时间,缓解土地开发压力。研究结果可为该场地的未来开发利用提供参考,同时可对同类型急需开发地块提供修复技术及效果评估借鉴。

2 场地及修复工程概况

地块土壤修复区域A区为0~1.8 m的铅、汞复合污染土壤,其中铅的最大浓度为460 mg/kg,汞的最大污染浓度为4.95 mg/kg,需修复面积为425 m2,修复土方总量为765 m3。修复范围见图1。场地内污染因子铅、汞的修复目标值依次为4.92 mg/kg、300 mg/kg,严于现有第一类用地标准筛选值。对于修复过程中产生的污染建筑垃圾,采用高压水进行冲洗处理。土壤修复过程中产生的污染废水,集中抽排至污水处理站进行处理,污水处理工艺采用“混凝沉淀+砂过滤”工艺。污水处理合格后回用于建筑垃圾冲洗等。污水处理产生的污泥,定期收集并与污染土壤一起进行水泥窑协同处置。项目于2021年5月31日开始修复施工,2021年6月中旬完成A区土壤修复工作。

图1 场地A区修复范围

3 修复后的场地效果评估

3.1 评估对象及标准

修复后的场地效果评估对象为:清挖污染土壤后遗留的A基坑及潜在二次污染区域。评估标准为地块污染土壤修复目标值,汞的评估标准值为4.92 mg/kg,铅的评估标准值为300 mg/kg。

3.2 布点方案

3.2.1 基坑

根据《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则》(HJ 25.5-2018)[11]进行布设,本项目采用三维立体图形结合平面展开图对样品采集位置进行标识, A基坑侧壁及底部单元划分示意见图2。采用二次编码对样品进行编辑,基坑清挖后现场样品编号及实验室样品编号对应关系见表1。相较于普通的采样平面示意图[12,13],采用三维立体图形结合平面展开图对基坑样品采集位置进行标识,能够更加直观、准确地了解样品信息。

图2 A基坑侧壁、底部及侧壁展开布点示意

表1 基坑样品编号与实验室样品编号对应关系

3.2.2 潜在二次污染区

依据HJ25.5-2018要求,对完工后临时设施土壤采样进行了布点。本项目A污染区涉及的潜在二次污染区域包括1个建筑垃圾堆场、洗车池及沉砂池、1个土壤预处理车间、污水处理系统区域、运输道路。潜在二次污染区分布见图3 。现场样品编号及实验室样品编号对应关系见表2。

图3 A污染区涉及的潜在二次污染区域采样单元划分示意

表2 潜在二次污染区域样品编号与实验室样品编号对应关系

4 土壤检测结果

4.1 基坑检测结果

共采集A基坑侧壁、坑底土壤样品分别为10组、3组,测定铅、汞。结果显示, A基坑监测结果均低于验收标准值,土壤样品中重金属铅的浓度在31~130 mg/kg范围内,汞的浓度在0.114~0.911 mg/kg范围内, A基坑侧壁及坑底监测结果见图4。结果表明,经修复后,相较于修复前A区铅的最大浓度460 mg/kg,汞的最大浓度4.95 mg/kg,污染物浓度显著降低,侧壁及坑底所有样品检测结果均达标,地块相关区域范围内的污染土壤已经全部完成清理。整个A区修复及检测时长不超过2个月,相较于其修复技术[14],水泥窑协同处置技术具有修复周期短、可实现资源化的特点,比较适合短期内需迫切进行开发利用的地块。

图4 A基坑侧壁及坑底土壤铅、汞检测结果

4.2 二次污染区检测结果

采集了土壤预处理车间、洗车池及沉砂池、污水处理设备、调节池+再利用水池、运输道路等区域共16组土壤样品,测定铅、汞,潜在二次污染区域土壤样品中重金属铅的浓度在34~67 mg/kg范围内,汞的浓度在0.234~0.463 mg/kg范围内,监测结果见图5。监测结果可见,潜在二次污染区域土壤样品中重金属铅、汞的检测结果均小于修复目标值。修复过程未对土壤造成二次污染。

图5 A区修复过程中涉及的潜在二次污染区域土壤铅、汞检测结果

5 结论

(1)采用HJ25.8-2018对整个修复过程进行了评估、现场采样监测,采样分析结果表明,经清理与修复后,13组土壤样品中A基坑土壤效果评估监测污染物铅、汞浓度值满足验收标准, 16组二次污染区土壤中铅、汞浓度值满足验收标准。该场地土壤修复效果良好、修复达标,修复过程未对A区涉及的区域土壤造成二次污染。修复后地块对人体健康和环境产生的风险可接受。

(2)采用三维立体图形结合平面展开图对基坑样品采集位置进行标识,能够更加直观、准确地了解样品信息。该标识方法具有参考意义。结合二次编码对样品进行编辑,可以优化采样、实验室检测分析样品信息对接效率。二次编码在效果评估监测中值得推广。

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