某鋼鐵廠污染地塊土壤修復清挖運輸階段效果評估要點分析

李凱華 孟祥帥 龐然 吳子非 何暢帆 仵云超

（北京京誠嘉宇環境科技有限公司 北京 100053）

國內鋼鐵企業多為長流程生產工藝［1］，其生產工序較為復雜、產排污環節較多。生產過程中普遍存在“跑、冒、滴、漏”情況，加之歷史上生產過程粗放，環保意識不強，還存在著廢渣回填、廢液下滲、污染排放長期沉降富集等途徑均會導致場地產生潛在污染風險［2］。尤其是燒結、焦化工序，是鋼鐵行業生產的前端環節，其產排污環節多，涉及污染物類型復雜，因此常被視作調查評估及治理修復的重點關注區域［3-4］。

鋼鐵企業污染場地涉及到的特征污染物主要包括有機物及重金屬，有機物以苯系物、多環芳烴和石油烴等污染物常見；重金屬則以砷、銻、鉛、鈷、鎳、鎘、鉻等為主［5-6］。針對以上2 種污染類型的地塊通常采取不同的修復方式，其中有機污染地塊可采用生物阻隔通風法、氣相抽提法、生物堆法、化學氧化法、水泥窯協同處置技術、原位熱處理法以及異位熱脫附處理方法等修復方式；重金屬污染土通?？刹扇」袒€定化法、淋洗法、化學氧化/還原法、植物修復法等方法［7-8］。同時，按照是否將污染源清挖后處置又可分為原位修復和異位修復方式。相對于原位修復，異位修復方式可以直接有效地集中處理清挖后的污染土壤，處理效率高且修復徹底，適用于污染濃度高、污染風險較大且污染土方量較小的場地，是目前國內鋼鐵、石化等企業污染場地的一種重要修復方式。

對于異位清挖處置的效果評估方法目前國內已有相關規范要求［9-10］，但對于清挖后超標點位的擴挖及二次評估方式目前還欠缺針對性指導。本文以某鋼鐵企業復合污染類型地塊為例，對土壤修復清挖、擴挖效果評估方式、布點原則及二次污染防治等要點進行分析，并對鋼鐵企業污染地塊修復效果評估工作提出了相關建議，以期為該類型污染場地的異位修復工作提供借鑒。

1 場地概況

該鋼鐵污染場地歷史上涉及原鋼鐵廠的燒結、焦化等生產單元，本次修復地塊占地面積為49 424.19 m2，擬規劃為R2居住用地。根據調查評估結論，該鋼鐵場地部分點位土壤中重金屬（銻、鈷）、總石油烴、VOCs（苯、三氯乙烯）、SVOCs（萘、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并［a］蒽、苯并［b］熒蒽、苯并［a］芘、茚并（1，2，3-cd）芘、二苯并（a，h）蒽、苯并（g，h，i）苝、二苯并呋喃）濃度超過了《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）一類用地篩選值［11］，風險評估結果顯示健康風險不可接受，需要進行土壤修復。

1.1 修復實施方案

1.1.1 修復目標值

風險評估標準值選用 《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）一類用地篩選值，PAHs 采用了基于生物可給性的風險評價方法。各污染物管控目標值見表1。

表1 最終確定土壤風險控制值 單位：mg／kg

1.1.2 修復范圍及工程量

根據風險評估報告劃定的風險控制范圍，將地塊劃分為7 層：第1 層0～1 m、第2 層1～3 m、第3 層3～5 m、第4 層5～8 m、第5 層8～10 m、第6 層10～13.5 m、第7 層15～18 m，核定的土壤風險控制總方量約4.21 萬m3。

該場地污染土采用異位開挖修復方式，確保地塊污染源一次性清除方式。清挖出來的污染土根據污染類型不同采用不同的修復技術，具體見表2。

表2 清挖后污染土壤各修復技術及工程量統計表

本次污染土壤修復效果評估只針對清挖運輸階段，因此，重點關注污染土壤清挖運輸的修復設計。清挖運輸方案主要包括土方清挖工程和土壤運輸工程2 個部分，具體工程流程如圖1 所示。

圖1 污染土清挖運輸工作流程圖

2 修復工程效果評估

2.1 修復實施情況

基坑清挖施工工藝流程為：定位放線→驗線復核→土壤清挖→土壤運輸→基坑驗收。清挖前后采用RTK 進行放線和驗收，確保清挖到位。清挖土壤采用綠色可密閉建筑垃圾運輸專用車運輸至指定地點暫存，污染土壤運輸流程為：裝車→簽認五聯單→遮蓋→運輸至暫存區→計量→空車返回→車輛清掃。

一次清挖污染土41 296 m3，擴挖污染土1 273 m3，實際一次清挖污染土方量比實施方案少782 m3，主要是由于部分基坑存在混凝土基礎造成的，混凝土基礎或混凝土路面上附著的污染土經清理干凈后運送至指定機構進行破碎及回收利用。清挖運輸階段共計挖運污染土2 580 車，清挖范圍和土方量符合修復方案要求。

2.2 基坑清挖、擴挖布點

2.2.1 清挖布點原則

清挖后基坑布點數量在滿足 《污染地塊風險管控與土壤修復效果評估技術導則（試行）》（HJ 25.5—2018）的基礎上，布點位置根據地塊實際情況綜合確定，具體布點位置原則見表3。

表3 清挖后基坑坑底及側壁布點原則

本項目基坑典型布點示例如圖2 所示，側壁垂向布點原則如圖3 所示。

圖2 污染土清挖后地塊布點方案示例圖

圖3 典型基坑側壁垂向布點圖

2.2.2 擴挖及布點原則

由于本項目場地填埋有大量的渣層和人為擾動，污染具有明顯的異質性及局部高濃度的特點，故本次針對本項目設置的擴挖及布點采樣原則見表4。

表4 擴挖及擴挖后基坑坑底及側壁布點原則

側壁超標擴挖布點原則示意圖如圖4 所示。

圖4 側壁超標擴挖布點原則示意圖

2.2.3 結果及討論

清挖及擴挖點位超標情況見表5。清挖過程共計15 個地塊側壁存在超標情況，涉及到的超標點位共34 個；一次擴挖后共5 個地塊14 個點位存在二次超標情況；二次擴挖后僅有2 個地塊存在3 個側壁點位再次超標；三次擴挖后評估結果全部合格。超標特征污染物多為苯并［a］芘，苯并［a］芘超標占比超82%。

表5 清挖、擴挖點位超標情況統計

由本次效果評估多批次擴挖、取樣評估結果來看，由于表層污染物來源為填埋成因，污染物分布存在較大的空間特異性，僅依據《污染地塊風險管控與土壤修復效果評估技術導則（試行）》（HJ 25.5—2018）無法對多次超標的局部地塊進行有效布點指導，需根據現場經驗總結多次超標地塊的擴挖及布點取樣方式。

清挖后初次取樣超標率為7.3%，表明風險評估及修復實施方案所控污染范圍存在一定的不確定性，需通過效果評估工作進一步完成精確修復。一次及二次擴挖后再次取樣的評估結果顯示超標率仍超15%，尤其是一次擴挖后最大超標倍數達10 倍以上。針對此類情況通過適時、適當擴大擴挖范圍，確保污染集中區域能夠較快達到修復目標。

3 結論及建議

本文以某鋼鐵廠污染地塊為例，著重分析了污染土清挖、擴挖后基坑的布點原則及方法，可為污染土清挖處置方式效果評估工作提供技術參考。對于清挖處置方式的效果評估工作，提出以下3 點思考和建議：

（1）對于以填埋等方式造成的異質性污染地塊，建議風險評估采取保守方式確定修復范圍，如采用未超標點連線法替代插值法的方式，以確保修復地塊未來使用的安全性及修復效果評估過程的時效性。效果評估過程中，必要情況下可采取增量布點法取樣，增加樣品的代表性。

（2）對于異位清挖處置方式，可綜合考慮修復工程的時限需求、評估檢測成本和異位土壤修復成本，設定符合規范和項目要求的擴挖及效果評估布點原則。尤其是針對清挖或擴挖超標率較高或超標倍數較大的基坑，建議適當擴大擴挖范圍。

（3）目前已有技術規范只提供了1 次清挖后的效果評估布點方式指導，但未針對局部點位多次超標情況擴挖及擴挖后如何布點進行詳細規定，建議針對該類問題進一步深入探討，以為后續相關工作提供指導。