菱鎂礦污染土壤生態(tài)修復技術導則

1、菱鎂礦污染土壤生態(tài)修復技術導則（征求意見稿）中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所遼寧省人民政府工業(yè)特種資源保護辦公室2016年1月前 言根據中華人民共和國環(huán)境保護法，為保護礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，保障人體健康，加強礦區(qū)污染場地環(huán)境監(jiān)督管理，規(guī)范礦區(qū)污染土壤修復技術方案編制，制定本標準。本標準規(guī)定了菱鎂礦區(qū)污染土壤修復技術方案編制的基本原則、程序、內容和技術要求。本標準編制起草依據污染場地土壤修復技術導則HJ25.4-2014和菱鎂礦區(qū)植被恢復技術規(guī)程（DB21/1892-2011）。本標準由遼寧省林業(yè)廳提出并歸口。本標準起草單位：中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所，遼寧省人民政府工業(yè)特種資源保護辦公室本標準由遼寧省質

2、量技術監(jiān)督局解釋。目錄1 適用范圍12 規(guī)范性引用文件13 術語和定義23.1 菱鎂礦區(qū)23.2 菱鎂礦粉塵污染23.3 污染土壤生態(tài)修復23.4 污染土壤修復標準23.5 修復可行性23.6 修復模式23.7 植被覆蓋度24 基本原則和工作程序34.1 基本原則34.1.1 科學性原則34.1.2 可行性原則34.1.3 安全性原則34.2 工作程序35 資料收集與現(xiàn)場調查55.1資料收集55.2現(xiàn)場查勘與調研55.3 采樣分析65.4 調查總結66 確定修復目標76.1 生態(tài)風險評估76.2 修復目標77 選擇修復模式77.1 確認修復范圍和要求77.2 提出修復目標值77.3 確認修復總

3、體思路88 篩選修復技術88.1 污染土壤修復技術分類88.1.1 物理化學技術88.1.2 生物技術88.2分析比較修復技術98.3修復技術可行性評估98.4 選擇適宜修復技術99制定修復技術方案109.1 確定修復范圍109.2 集成修復技術109.3 確定修復技術的工藝參數(shù)109.4預期修復效果109.5修復過程生態(tài)評價119.6 進度安排119.7經費分析1110編制修復方案報告11附 錄1217菱鎂礦污染土壤生態(tài)修復技術導則1 適用范圍本標準適用于菱鎂礦區(qū)污染土壤生態(tài)修復方案的制定，不適用于其他礦區(qū)污染土壤生態(tài)修復技術。本標準包括菱鎂礦區(qū)生態(tài)修復方案編制中應遵循的一般性原則、程序和技

4、術要求。2 規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB15168 土壤環(huán)境質量標準HJ/T166-2004 土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范HJ 25.1-2014 場地環(huán)境調查技術導則HJ 25.2-2014 場地環(huán)境監(jiān)測技術導則HJ 25.3-2014 污染場地風險評估技術導則HJ 25.4-2014 污染場地土壤修復技術導則HJ/T 166 土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范HJ 624-2011 外來物種環(huán)境風險評估技術導則DZ/T 0223-2011 礦山地質環(huán)境保護與恢復治理

5、方案編制規(guī)范HJ/T 651-2013 礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理技術規(guī)范DB21/1892-2011 菱鎂礦區(qū)植被恢復技術規(guī)程DB21/T 2273-2014 污染土壤生態(tài)修復方案編制規(guī)范3 術語和定義下列術語和定義適用于本標準3.1 菱鎂礦區(qū)曾經開采、正在開采的含菱鎂礦石地段，礦石加工廠周邊污染地區(qū)。3.2 菱鎂礦粉塵污染菱鎂礦粉塵在土壤表面形成致密板結層，且粉塵中的堿金屬鎂，在土壤中過量積累，遷移導致土壤發(fā)生堿化、土壤板結，使土壤生態(tài)環(huán)境遭到破壞。3.3 污染土壤生態(tài)修復應用生物修復方法，固定、轉移、吸收、降解和轉化土壤中的污染物，使土壤的物理、化學和生物學特性保持穩(wěn)定，恢復土壤生態(tài)功能

6、。3.4 污染土壤修復標準為恢復土壤的特定用途，對土壤中相關污染物或者化學品設立數(shù)值上限值。3.5 修復可行性從技術、條件、成本效益等方面對可供選擇的修復技術進行評價，提出技術可行、經濟可行的修復方案。3.6 修復模式對菱鎂礦區(qū)污染土壤進行修復的總體思路，包括原地修復、異地修復、自然修復、污染阻隔、居民防護和制度控制等。3.7 植被覆蓋度應當進行復墾土地的單位面積內，喬、灌、草垂直投影面積所占地表面積的百分率稱為植被覆蓋度。4 基本原則和工作程序4.1 基本原則4.1.1 科學性原則采用科學方法，綜合考慮菱鎂礦區(qū)污染土壤修復目標、土壤修復技術的處理效果、修復時間、修復成本、修復工程的環(huán)境影響等

7、因素，制定修復方案。4.1.2 可行性原則制定的菱鎂礦區(qū)污染土壤修復方案要合理可行，要在前期工作的基礎上，針對污染土壤的污染性質、程度、范圍以及對人體健康或生態(tài)環(huán)境造成的危害，合理選擇土壤修復技術，因地制宜修復方案，使修復目標可達、修復實施可操作、修復工程切實可行。4.1.3 安全性原則制定菱鎂礦區(qū)污染土壤修復方案要確保污染場地修復工程實施安全，防治對施工人員、周邊人群健康、人居環(huán)境以及周邊生態(tài)環(huán)境產生危害和二次污染。4.2 工作程序菱鎂礦區(qū)污染土壤修復方案編制的工作程序如圖1所示。圖1 菱鎂礦區(qū)污染土壤修復方案編制的工作程序5 資料收集與現(xiàn)場調查5.1資料收集收集關于菱鎂礦污染土壤的所有信息

8、資料，包括土壤污染相關資料、土壤利用變遷資料、有關政府文件和污染區(qū)域的自然、社會信息。核實相關資料的真實性和有效性，并結合相關部門的調查和監(jiān)測結果，初步判斷菱鎂礦區(qū)土壤污染情況及其管理制度、監(jiān)測能力等。5.2現(xiàn)場查勘與調研資料收集之后首先進行菱鎂礦區(qū)現(xiàn)場查勘，設計采樣方案，確定詳細的采樣和分析位點；通過采樣分析確定鎂元素在土壤中賦存狀態(tài)，了解污染物的屬性，掌握更多有關污染土壤的信息，以及土壤污染對當?shù)厣鷳B(tài)的影響。取樣和測量方法由污染物類型及濃度、樣本介質、預算和工作范圍等因素決定。調查內容包括以下四點：（1）菱鎂礦粉塵污染土壤污染現(xiàn)狀調查分別采集菱鎂礦區(qū)尾礦地、廢棄地、受污染農田以及礦區(qū)300

9、0 m以外未受粉塵影響的農田土壤樣品，進行土壤理化性質分析，并用多變量分析方法對該地區(qū)土壤質量進行評價，提出菱鎂礦區(qū)土壤質量指標體系和評價標準，分析影響植物生長的限制因子，識別菱鎂礦區(qū)土壤質量的關鍵因子和關鍵指標，為菱鎂礦區(qū)土壤監(jiān)測與評價提供依據。（2）菱鎂礦區(qū)植被受損情況在調查區(qū)域選擇不同生長時期的原生植被，以礦區(qū)周邊無污染土壤生長的同類植物為對照，研究菱鎂礦污染區(qū)植被生長特征，檢測目標包括植物種類、植被面積、生物量、株高、冠徑、生氣期、根莖等，對比分析礦區(qū)植被的受損情況。（3）地形地貌特征調查地形地貌調查內容包括污染土壤結構、地表坡度、邊坡高度、邊坡穩(wěn)定性、地基承載能力及泥石流形成可能性等

10、方面；場地面晝夜溫度、含水量、蓄水和保水能力、日蒸發(fā)量。（4）其他：包括其礦區(qū)生態(tài)管理制度、監(jiān)測能力等情況調查、土壤修復工程實施條件等調查。調研時詢問的問題應與影響土壤生態(tài)環(huán)境質量的活動和事件有關。5.3 采樣分析設計采樣方案，確定樣點篩選方法，確定詳細的采樣和分析位點；通過采樣分析確定污染物賦存狀態(tài)，了解污染物的屬性(例如位置、種類、含量和遷移方式)，掌握更多有關污染土壤的信息(例如土壤類型、地下水流、暴露途徑)，采樣應符合土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范(HJ/T 166)；取樣和測量方法由污染物類型及濃度、樣本介質、預算和工作范圍等因素決定。5.4 調查總結據資料收集與環(huán)境調查結果總結污染土地特征信

11、息，主要包括污染土地位置、面積、地形、周邊生態(tài)環(huán)境狀況、植被覆蓋特征、土地邊界條件和土地利用規(guī)劃等；總結土壤特征信息，主要包括土壤類型、質地、酸堿度、有機質含量、土壤層深度和異質性等；總結關注污染物的特征信息，包括污染物種類、濃度水平、空間分布、存在形態(tài)及在土壤膠體、孔隙水、氣相中的分布、理化性質，以及影響污染物遷移轉化的土壤特征信息。目前對高鎂環(huán)境地區(qū)生態(tài)恢復的關注較少，國內還沒有菱鎂礦區(qū)土壤污染程度相應評價標準，以菱鎂礦區(qū)土壤質量主要限制因子-“鎂因子”、“pH 因子”和“肥力因子”為指標，對菱鎂礦區(qū)的粉塵污染土壤質量開展評價分類，可參照以下不同污染程度的土地評價標準。（1）輕度污染區(qū)域：

12、離菱鎂礦開采、冶煉較遠，受鎂粉塵污染干擾少。板結層厚度1-3 cm，pH 8.1-8.6，全鎂含量20-35 g/kg，作物減產量 5 cm，pH 8.9，全鎂含量 60 g/kg，農作物很難生長。6 確定修復目標6.1 生態(tài)風險評估 以文字/圖表等方式描述污染物來源、暴露途徑及受體，確定關注污染物及濃度水平和影響的介質，應根據土地使用類型和暴露情景確定風險可接受水平。 6.2 修復目標 確定是否有菱鎂礦區(qū)鎂粉塵污染的生態(tài)修復標準，有標準應以現(xiàn)有標準為修復目標；如果尚無修復標準，應根據土地使用類型、風險可接受水平和暴露情景確定每一種“污染源-暴露途徑-受體”聯(lián)系的關注污染物的目標濃度水平或范圍

13、，并通過函審/會審的形式確定修復目標；確定是否存在關注污染物以外的其他修復目標，如水、大氣環(huán)境質量、植被特征、土壤特性和土壤生態(tài)功能等要求。7 選擇修復模式7.1 確認修復范圍和要求根據調查總結確認土壤修復范圍，包括修復面積、四周邊界、表面結皮厚度、污染土層深度、修復范圍內的種植耕作情況等。與污染土壤利益相關方進行溝通協(xié)商，確認對土壤修復的要求，如修復時間、預期經費投入等。7.2 提出修復目標值分析前期調查總結資料確認土壤污染程度等級，按照污染土壤土地使用類型及修復用途和國家有關標準，應結合當?shù)氐淖匀簧鐣洕闆r以及污染地的理化性質、風險可接受水平等，提出合理土壤生態(tài)修復目標值。7.3 確認修

14、復總體思路根據土壤鎂污染程度、修復目標及要求，選擇確定修復總體思路。確認污染地區(qū)適合短時或長期處理修復，做到因地制宜，依據此來選擇修復技術。8 篩選修復技術 8.1 污染土壤修復技術分類使用的技術應符合礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理技術規(guī)范（HJ/T 651-2013 ）、環(huán)保用微生物菌劑環(huán)境安全評價導則（HJ/T 415-2008）、外來物種環(huán)境風險評估技術導則（HJ 624-2011）。 8.1.1 物理化學技術物理化學修復技術在污染土壤修復技術中包括很多，固化技術、電修復技術及化學提取修復技術等。在菱鎂礦區(qū)因鎂粉塵污染引起土壤板結，主要運用的物理化學修復技術手段為施加改良劑，破除土壤結殼，改

15、良土壤。技術要點：改良劑對于污染土壤的修復具有速效性。針對菱鎂礦粉塵污染土壤的特點，選擇的土壤改良劑宜滿足以下條件：（1）酸性物質，能抑制結皮形成且能中和強堿性的土壤pH值，能活化土壤Ca，增加土壤溶液中的Ca2+；（2）富含有機質，能補充土壤養(yǎng)分含量；（3）富含水溶性鈣質，能有效調節(jié)水溶性鎂鈣離子比例；（4）修復土壤要保證土壤理化性質穩(wěn)定，尤其是pH；（5）經濟；（6）易獲得； 適用范圍：用于菱鎂礦污染土壤表層水泥樣結殼破除及亞表層土壤改良。8.1.2 生物技術菱鎂礦區(qū)污染土壤的生物修復技術是指利用動物、微生物或植物的生命代謝活動，削減土壤環(huán)境中的鎂含量，避免土壤堿化。8.1.2.1植物修復

16、植物修復作用主要有三種類型包括植物吸收、植物代謝、植物積累。植物修復發(fā)揮植被的生態(tài)補償功能，阻擋粉塵進入土壤，控制板結層形成。技術要點：（1）引入耐高鎂、耐堿植物品種，同時吸收轉化土壤中水溶性鎂離子濃度；（2）喬灌草結合，草本植物抗性強且有利于改善土壤環(huán)境，為灌木和喬木的生長準備條件；（3）選擇抗逆性、適應性強的植物種類；（4）輔助增施Ca肥，調節(jié)土壤Ca2+/Mg2+比例；（5）引入的植物不破壞當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)；（6）經濟；（7）易獲得；（8）因地制宜，保證植物多樣化。適用范圍：成本低，適用于大面積輕度和中度菱鎂礦區(qū)污染的土壤。8.1.2.2微生物修復技術要點：（1）盡量篩選土著耐鎂微生物，不破

17、壞當?shù)匚⑸锵到y(tǒng)；（2）粉塵結皮層較厚的區(qū)域，須與物理化學修復技術聯(lián)合作用，以恢復適應微生物生存的環(huán)境為目的；（3）運用富集植物與對金屬吸收能力強的菌根真菌等微生物聯(lián)合修復方法；（4）經濟；（5）易獲得；（6）引入外來微生物不破壞當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)。適用范圍：適用于輕度和中度菱鎂礦區(qū)污染的土壤。8.2分析比較修復技術根據菱鎂礦區(qū)污染土壤的調查結果，根據其區(qū)域特征選擇多種適宜修復技術，對各種修復技術進行比較分析，包括技術適用范圍、長期和短期效果、技術成熟度、成本和工程影響等方面，初步定性篩選修復技術，提出1種或多種備選修復技術進行下一步可行性評估。8.3修復技術可行性評估 在工程建設開展前進行實驗室小

18、試及現(xiàn)場中試工程，并確保結果具有推廣性，在此基礎上提出預期效果以確定修復工程具備可行性。8.4 選擇適宜修復技術 綜合比較后，從效果、時間、成本、工程影響等多方面確定最佳修復技術，具體要求按照HJ 25.4-2014 標準執(zhí)行。可以是一種修復技術，也可是多種修復技術的聯(lián)合應用。9制定修復技術方案9.1 確定修復范圍根據污染土壤的復雜性和污染程度水平劃定分區(qū)修復范圍。對于面積較大、結皮厚度差異大的區(qū)域可分區(qū)進行修復。9.2 集成修復技術土壤污染狀況及社會因素復雜的情況下，單一技術無法解決問題，應根據污染土壤的復雜性和污染程度水平，通過技術評估及技術分析后，進行修復技術集成，制定分區(qū)修復方案。使用

19、的技術應符合污染場地土壤修復技術導則（HJ 25.4-2014）、遼寧省污染土壤生態(tài)修復技術導則（DB21/T 2273-2014）、環(huán)保用微生物菌劑環(huán)境安全評價導則（HJ/T 415-2008）、農業(yè)固體廢物污染控制技術導則（HJ 588-2010）、外來物種環(huán)境風險評估技術導則（HJ 624-2011），涉及礦山土壤生態(tài)修復的應符合礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理技術規(guī)范（HJ/T 651-2013 ）、菱鎂礦區(qū)植被恢復技術規(guī)程（DB21/1892-2011）。技術集成應經過專家審定，不得隨意更改。9.3 確定修復技術的工藝參數(shù)在生態(tài)修復工程建設前進行小試和中試的可行性實驗，根據可行性試驗結果，

20、驗證修復技術的實際效果，進一步調整和完善修復技術或集成技術，確定工藝參數(shù)，優(yōu)化分區(qū)污染土壤生態(tài)修復方案。9.4預期修復效果為確保污染土壤生態(tài)修復工程可行性及效果，在污染土壤生態(tài)修復方案報告編制中應對小試和中試工程效果進行闡釋，確保上述結果具有推廣性，并在此基礎上提出預期效果。9.5修復過程生態(tài)評價污染土壤生態(tài)修復過程應該具有如下屬性：維持土壤原有的生態(tài)功能，適合規(guī)劃土地利用類型，一般不影響植物的生長；不明顯改變土壤性質，土壤污染物生態(tài)風險明顯降低；修復過程不影響周圍環(huán)境，不影響其他環(huán)境介質，不破壞生物棲息條件；修復過程經濟實用，社會環(huán)境效益明顯。9.6 進度安排制定可行性研究、工程建設設計、監(jiān)

21、測、實施、驗收等階段的時間安排表。9.7經費分析根據污染土壤生態(tài)修復工程部署、工程量及工程技術手段，參照相關標準進行經費分析，費用包括基本建設投資、設備費、材料費、監(jiān)測費、人力資源費用、維護費等，有分區(qū)修復的應分別闡述各分區(qū)的經費使用情況。10編制修復方案報告菱鎂礦區(qū)污染土壤生態(tài)修復方案報告書內容結構參見附錄C，可以根據實際適當增減有關內容。方案報告編制完成后，進行報告書評審與修改。附 錄附錄A資料性附錄: 菱鎂礦區(qū)土壤生態(tài)修復參考改良劑表A.1 主要改良劑與作用破殼劑改良劑名稱主要作用備注1腐植酸促進結皮溶解2石膏增加水溶性鈣單獨作用對結皮破除作用不大3磷酸二氫鈣促進結皮溶解，增加水溶性鈣4

22、聚丙烯酰胺抑制結皮形成，增加土壤滲透能力5檸檬酸促進結皮溶解改良劑1糠醛渣降低pH值，增加有機質2磷石膏大量增加水溶性鈣 附錄B資料性附錄: 菱鎂礦區(qū)污染土壤植物修復參考物種表B.1 植物修復主要參考物種與生態(tài)習性序號植物名稱主要生態(tài)習性備注1芒穎大麥草陽性、耐干旱、耐鹽堿、生長較快適用于重度污染土壤2羊草抗寒、抗旱、耐鹽堿、耐瘠薄適用于輕度污染土壤3披堿草耐寒、耐干旱、耐堿、耐風沙適用于輕度污染土壤4剪股穎耐鹽堿、耐瘠薄適用于輕度污染土壤5堿茅耐鹽堿適用于輕度污染土壤6大油芒陽性、耐干旱、耐貧瘠、生長迅速7地膚陽性、耐干旱、耐貧瘠、耐鹽堿、生長較快8胡枝子中性、耐寒、耐干旱、耐瘠薄9豆茶決明

23、陽性、耐寒、耐干旱、耐貧瘠、生長較快10紫穗槐陽性、耐寒、耐干旱、較耐鹽堿、抗風沙及煙塵適用于重度污染土壤11酸棗陽性、耐寒、耐干旱、耐鹽堿、抗煙塵12火炬樹陽性、耐寒、耐干旱、耐鹽堿、抗煙塵適用于重度污染土壤13楊樹陽性、耐寒、耐干旱、較耐鹽堿14刺槐陽性、耐冷、耐干旱、耐瘠薄、耐鹽堿、抗粉塵適用于重度污染土壤15構樹陽性、耐貧瘠、耐干旱、耐鹽堿、抗煙塵外源植物16榆樹陽性、耐寒、耐干旱、耐鹽堿附錄C規(guī)范性附錄：菱鎂礦區(qū)污染土壤生態(tài)修復方案報告編制大綱菱鎂礦區(qū)污染土壤生態(tài)修復方案報告應根據污染土壤所在地的區(qū)域環(huán)境特征和污染土壤生態(tài)修復工程的特點選擇下列全部或部分內容進行編制。C.1總論包括項

24、目概要、生態(tài)修復方案研究的結論、存在問題及建議等內容。C.2 項目背景C.2.1 任務由來說明方案編制任務的由來、相關背景資料等。C.2.2 必要性和意義闡述方案編制的政策符合性，論述方案的實施對修復污染土壤生態(tài)環(huán)境，改善土壤環(huán)境治療，保障生態(tài)安全和促進地方可持續(xù)發(fā)展的作用與意義。C.2.3 編制依據國家、地方、部門、行業(yè)懂相關法律法規(guī)、標準、規(guī)范、政策性文件等。C.2.4 污染區(qū)概括簡述污染區(qū)經濟概況、地質條件、自然地理特征、生態(tài)環(huán)境問題等。C.2.5 方案范圍及實施年限闡述方案所涉及的污染土地，與整體污染區(qū)的關系，計劃實現(xiàn)年限，實現(xiàn)年限與土地利用規(guī)劃應一致。C.3污染特征C.3.1 污染土地特征主要包括污染土地位置、面積、地形、周邊生態(tài)環(huán)境狀況、植被覆蓋特征、土地邊界條件和土地利用規(guī)