TGXAS-有色金屬礦區(qū)砷及伴生重金屬污染場地修復技術(shù)規(guī)范

Q/LB.□XXXXX-XXXX目次TOC\o"1-1"\h前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14場地調(diào)查與風險評估 25污染場地土壤修復技術(shù) 26污染場地地下水修復技術(shù) 57修復效果評估 7前言本文件參照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會提出、歸口并宣貫。本文件起草單位：桂潤環(huán)境科技股份有限公司、廣西科學院、北京科技大學、大連理工大學、廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會、中南大學、華南農(nóng)業(yè)大學、中節(jié)能鐵漢生態(tài)環(huán)境股份有限公司本文件主要起草人：涂方祥、王曉飛、韋崇高、薛天利、覃霞、傅平豐、劉廣義、黎華壽、張瑛、王少鋒、裴福云、陸柳鮮、孫美娟、梁琳、梁斌、李靈知、李國、覃茜、張余亮、鄧威、廉宇萍、黃付平、何少媚、祁莘月。有色金屬礦區(qū)砷及伴生重金屬污染場地修復技術(shù)規(guī)范范圍本文件界定了有色金屬礦區(qū)砷及伴生重金屬污染場地修復技術(shù)涉及的術(shù)語和定義，規(guī)定了有色金屬礦區(qū)砷及伴生重金屬污染場地調(diào)查與風險評估、污染場地土壤修復技術(shù)、污染場地地下水修復技術(shù)和污染場地修復效果評估的技術(shù)規(guī)范。本文件適用于有色金屬礦區(qū)砷及伴生重金屬污染場地修復工作。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；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。GB/T32722土壤質(zhì)量土壤樣品長期和短期保存指南GB36600土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風險管控標準(試行)HJ25.1建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導則HJ25.2建設(shè)用地土壤污染風險管控和修復監(jiān)測技術(shù)導則HJ25.3建設(shè)用地土壤污染風險評估技術(shù)導則HJ25.5污染地塊風險管控與土壤修復效果評估技術(shù)導則HJ25.6污染地塊地下水修復和風險管控技術(shù)導則HJ164地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范標準HJ662水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護技術(shù)規(guī)范DB45/T2426鉛鋅礦采選行業(yè)地塊土壤污染風險管控和修復效果評估技術(shù)規(guī)范DB43/T2828重金屬土壤修復穩(wěn)定劑技術(shù)規(guī)范術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。砷及伴生重金屬arsenicanditsassociatedheavymetals有色金屬礦區(qū)中砷及與砷伴生的重金屬（鉛、鎘、銻、汞等）。潛在污染地塊potentialcontaminatedsite指因從事生產(chǎn)、經(jīng)營、處理、貯存有毒有害物質(zhì)，堆放或處理處置潛在危險廢物，以及從事礦山開采等活動造成污染，且對人體健康或生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在風險的場地。污染場地contaminatedsite對潛在污染場地進行調(diào)查和風險評估后，確認污染危害超過人體健康或生態(tài)環(huán)境可接受風險水平的場地，又稱為污染地塊。異位修復ex-situremediation將受污染的土壤或地下水從污染地塊發(fā)生污染的原來位置挖掘或抽提出來，搬運或轉(zhuǎn)移到其他場所或位置進行治理修復。[來源：HJ682—20192.5.4]原位修復in-situremediation不移動受污染的土壤或地下水，直接在地塊發(fā)生污染的位置對其進行原地修復或處理。[來源：HJ682—20192.5.3]地下水污染羽groundwaterplume污染物隨地下水移動從污染源向周邊移動和擴散時所形成的污染區(qū)域。[來源：HJ682—20192.2.22]場地調(diào)查與風險評估一般規(guī)定在進行有色金屬礦區(qū)砷及伴生重金屬污染場地修復前，應(yīng)進行場地調(diào)查與風險評估，確定場地污染程度和范圍，分析場地土壤和地下水中污染物對人群的主要暴露途徑，評估污染物對人體健康的致癌風險或危害水平。場地調(diào)查場地調(diào)查主要是確定場地污染程度和范圍，場地調(diào)查工作可參照HJ25.1、HJ25.2及有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。風險評估風險評估應(yīng)在場地調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析場地土壤和地下水中污染物對人群的主要暴露途徑，評估污染物對人體健康的致癌風險或危害水平，風險評估工作可參照HJ25.3有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。污染場地土壤修復技術(shù)一般規(guī)定有色金屬礦區(qū)砷及伴生重金屬污染場地土壤可采用固化/穩(wěn)定化技術(shù)、土壤淋洗技術(shù)、植物修復技術(shù)、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)、阻隔填埋技術(shù)或組合技術(shù)進行修復。固化/穩(wěn)定化技術(shù)修復原理向污染土壤中添加固化藥劑或穩(wěn)定化藥劑，經(jīng)充分混合，使其與土壤污染物發(fā)生物理作用、化學作用及生物作用，將污染物固定在固體結(jié)構(gòu)中或轉(zhuǎn)化成化學性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低污染物在土壤環(huán)境中的遷移和擴散。適用范圍適用于處理重金屬類污染土壤，原位修復及異位修復均可使用。進行原位固化/穩(wěn)定化修復的場地條件和地層結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足原位藥劑注入或攪拌混合施工的要求。原位固化/穩(wěn)定化修復一般用于深層（＞5m）污染土壤的處理，適用于不宜進行土壤挖掘、缺乏儲存和作業(yè)空間的場地，或污染區(qū)域無地下空間開發(fā)利用和施工的污染地塊。進行異位固化/穩(wěn)定化修復的場地應(yīng)具備土壤開挖和基坑支護條件及地下水止水和降水條件。異位固化/穩(wěn)定化修復一般用于淺層（≤5m）污染土壤的處理，適用于修復后對土壤質(zhì)量要求高的污染地塊，或污染區(qū)域需要開發(fā)利用或施工的污染地塊。技術(shù)特點固化/穩(wěn)定化技術(shù)的特點有：技術(shù)成熟，國內(nèi)廣泛應(yīng)用；修復效率高，適用的pH值范圍廣；工藝簡單，有現(xiàn)成配套設(shè)備；對于地下基礎(chǔ)復雜的地塊，工程施工成本較高。固化/穩(wěn)定化修復藥劑土壤固化/穩(wěn)定化修復藥劑應(yīng)高效，在使用過程中和使用后無生態(tài)環(huán)境影響、危害及風險，或產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境影響、危害及風險可以控制或經(jīng)評估可以接受。土壤固化/穩(wěn)定化藥劑中污染物的含量應(yīng)小于GB36600中風險篩選值，其他要求可參照DB43/T2828有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。砷污染土壤固化/穩(wěn)定化藥劑可選用零價鐵、鐵鹽、鐵氧化物、鋼渣及其他含鐵材料等。砷及伴生重金屬復合污染土壤固化/穩(wěn)定化藥劑可選用5.1.4.3中的材料與堿性材料（氧化鈣、氧化鎂、石灰石、氫氧化鈣、粉煤灰、草木灰等）、吸附材料（活性炭、生物炭等、海泡石、蒙脫土、凹凸棒等）、硫化物（硫化鈉、硫化鉀等）中的一種或多種材料復配使用。土壤淋洗技術(shù)修復原理向污染土壤加入淋洗劑，通過解吸、螯合、溶解等作用，將污染物從土壤中溶解、分離出來并進行處理。適用范圍適用于處理重金屬類污染土壤，適用于以污染物總量為驗收目標的污染地塊，原位修復及異位修復均可使用。原位土壤淋洗修復技術(shù)適用于水力傳導系數(shù)大于10-3cm/s的多空隙、易滲透的土壤，如沙土砂礫土壤、沖積土和濱海土等。異位土壤淋洗修復技術(shù)適用于土壤63μm-75μm細粒含量低于25%的土壤。技術(shù)特點土壤淋洗技術(shù)的特點有：修復效率高，技術(shù)較成熟，國內(nèi)已有工程應(yīng)用；可實現(xiàn)土壤重金屬污染物的減量化；無機淋洗劑具有成本低、效果好、速度快等優(yōu)點，但易導致土壤肥力下降；人工螯合劑（EDTA、DPTA等）價格較貴，生物降解性差，且淋洗過程易造成二次污染。土壤淋洗劑土壤淋洗劑應(yīng)高效、環(huán)境友好，在使用過程中和使用后無生態(tài)環(huán)境影響、危害及風險，或產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境影響、危害及風險可以控制或經(jīng)評估可以接受。砷污染土壤淋洗劑可選用檸檬酸、磷酸二氫鉀、乙二胺四乙酸（EDTA）、氫氧化鈉、鼠李糖脂。鎘污染土壤淋洗劑可選用EDTA、草酸、檸檬酸、氯化鐵、鼠李糖脂。鉛污染土壤淋洗劑可選用EDTA、草酸、檸檬酸。銻污染土壤淋洗劑可選用草酸、檸檬酸、酒石酸。汞污染土壤淋洗劑可選用亞硫酸鈉、鼠李糖脂。砷及伴生重金屬復合污染土壤的淋洗劑可選用多種淋洗劑復配使用。植物修復技術(shù)修復原理利用富集植物的提取、揮發(fā)、固定等作用去除土壤中的污染物質(zhì)，修復被污染的土壤。適用范圍一般用于重金屬污染土壤的原位修復，多用于污染濃度低，污染面積大、短期內(nèi)暫時不開發(fā)利用的地塊。技術(shù)特點植物修復技術(shù)的特點為：技術(shù)較成熟，修復成本低，國內(nèi)已有工程應(yīng)用；不破壞植被土壤環(huán)境；可實現(xiàn)土壤重金屬污染物的減量化；修復周期長，一般需要3-8年；重金屬富集在植物體內(nèi)需要進行后續(xù)處理。土壤修復植物砷污染土壤可選用蜈蚣草、大葉井口邊草進行修復。鎘污染土壤可選用東南景天、伴礦景天、龍葵、商陸、圓錐南芥、鬼針草進行修復。鉛污染土壤可選用土荊芥、羽葉鬼針草、香根草、圓錐南芥進行修復。銻污染土壤可選用芒草、苧麻、狗牙根、蜈蚣草進行修復。汞污染土壤可選用蜈蚣草、蘆竹、矮楊梅進行修復。砷及其伴生重金屬復合污染的土壤可選用多種修復植物，采用間種套種的模式進行修復。水泥窯協(xié)同處置技術(shù)修復原理利用水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫、氣體長時間停留、熱容量大、熱穩(wěn)定性好、堿性氣氛、無廢渣排放等特點，在生產(chǎn)水泥熟料的同時，將滿足入窯要求或經(jīng)過預處理的污染土壤投入水泥窯，通過高溫煅燒實現(xiàn)污染土壤無害化處置。適用范圍適用于處理重金屬污染土壤，不宜用于汞、砷、鉛等重金屬污染較重的土壤。入窯配料中重金屬、硫的濃度應(yīng)滿足HJ662的要求。技術(shù)特點水泥窯協(xié)同處置技術(shù)的特點為：技術(shù)較成熟，適用范圍較廣，國內(nèi)已有工程應(yīng)用；有利于重金屬污染地塊周轉(zhuǎn)，可實現(xiàn)資源化；需協(xié)調(diào)水泥廠進行處置，容易受限于水泥廠協(xié)同處置污染土壤的處理能力；耗能較大，對于含水率高、熱值低的土壤需要消耗更多能量。阻隔填埋技術(shù)修復原理將污染土壤或經(jīng)過治理后的土壤置于防滲阻隔填埋場內(nèi)，或通過敷設(shè)阻隔層阻斷土壤中污染物遷移擴散的途徑，使污染土壤與四周環(huán)境隔離，避免污染物與人體接觸和隨土壤水遷移進而對人體和周圍環(huán)境造成危害。按實施方式的不同，可以分為原位阻隔覆蓋和異位阻隔填埋：原位阻隔覆蓋是通過在污染區(qū)域四周建設(shè)阻隔層，并在污染區(qū)域頂部覆蓋隔離層，將污染區(qū)域四周及頂部完全與周圍隔離，避免污染物與人體接觸和隨地下水向四周遷移。也可以根據(jù)場地實際情況結(jié)合風險評估結(jié)果，選擇只在場地四周建設(shè)阻隔層或只在頂部建設(shè)覆蓋層；異位阻隔填埋是將污染土壤或經(jīng)過治理后的土壤阻隔填埋在由高密度聚乙烯膜（HDPE）等防滲阻隔材料組成的防滲阻隔填埋場里，使污染土壤與四周環(huán)境隔離，防止污染土壤中的污染物隨降水或地下水遷移，污染周邊環(huán)境，影響人體健康。適用范圍適用于重金屬及復合污染土壤。適用于暫不開放利用地塊。不宜用于污染物水溶性強或滲透率高的污染土壤。不適用于地質(zhì)活動頻繁和地下水水位較高的地區(qū)。技術(shù)特點阻隔填埋技術(shù)的特點為：技術(shù)較成熟，適用范圍較廣，國內(nèi)已有工程應(yīng)用；成本較低、實施周期短；存在污染物泄漏風險；阻隔填埋所占用區(qū)域?qū)τ绊懙貕K的后續(xù)開發(fā)利用。修復技術(shù)的選擇與確定選擇修復模式在分析前期污染土壤污染狀況調(diào)查和風險評估資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)地塊特征條件、目標污染物、修復目標、修復范圍和修復時間長短，選擇確定地塊修復的總體思路。分析比較修復技術(shù)結(jié)合場地污染物特征、土壤特性、水文地質(zhì)條件，從修復模式、技術(shù)成熟度、目標污染物、修復的效果、時間、成本和環(huán)境風險等方面分析比較現(xiàn)有的修復技術(shù)優(yōu)缺點，重點對各修復技術(shù)工程應(yīng)用的實用性進行分析。可以采用比較分析、矩陣評分、類比等方法，初步篩選一種或多種備選修復技術(shù)進行下一步可行性評估。修復技術(shù)可行性評估技術(shù)可行性評估可以采用試驗驗證的方法進行，也可以采用應(yīng)用案例分析的方法。試驗驗證試驗驗證包括實驗室小試和現(xiàn)場中試兩部分：實驗室小試：采集污染樣品進行試驗，應(yīng)針對修復技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和關(guān)鍵參數(shù)，制定實驗室試驗方案，確定最佳工藝參數(shù)，估算修復成本和周期等。實驗過程中應(yīng)制定嚴格的質(zhì)量保證和控制措施?，F(xiàn)場中試：應(yīng)在實驗室小試基礎(chǔ)上，在地塊開展現(xiàn)場中試，驗證試驗修復技術(shù)的實際效果，獲得設(shè)計和施工所需的工程參數(shù)，確定現(xiàn)場中試過程中可能產(chǎn)生的二次污染物?，F(xiàn)場中試應(yīng)盡量兼顧到地塊中不同污染濃度、不同污染類型和不同區(qū)域?，F(xiàn)場中試過程中應(yīng)采取二次污染防治措施。應(yīng)用案例分析修復技術(shù)可行性評估也可以采用相同或類似地塊修復技術(shù)的應(yīng)用案例進行分析，必要時可現(xiàn)場考察和評估應(yīng)用案例實際工程。修復技術(shù)的確定在分析比較修復技術(shù)優(yōu)缺點和開展技術(shù)可行性評估的基礎(chǔ)上，從技術(shù)的成熟度、適用條件、對地塊土壤修復的效果、成本、時間和環(huán)境安全性等方面對各備選修復技術(shù)進行綜合比較，選擇確定修復技術(shù)。污染場地地下水修復技術(shù)一般規(guī)定有色金屬礦區(qū)砷及伴生重金屬污染場地地下水可采用抽出處理技術(shù)、可滲透反應(yīng)墻技術(shù)、阻隔技術(shù)進行修復。抽出處理技術(shù)修復原理通過在地塊地下水污染羽的上游建造注水井和在下游建造一定數(shù)量的抽水井，并在地表建造相應(yīng)的污水處理系統(tǒng)，利用抽水井將污染地下水抽出地表，并利用地表處理技術(shù)將抽出的污水進行處理。地表處理技術(shù)有色金屬礦區(qū)砷及伴生重金屬污染場地地下水地表處理技術(shù)可選擇化學沉淀、活性炭吸附、氧化還原、膜分離、離子交換等方法。適用范圍一般適用于含水層滲透系數(shù)不小于5×10-5cm/s的粉砂至卵礫石的孔隙介質(zhì)、基巖裂隙介質(zhì)等。受污染地下水抽出區(qū)域不宜設(shè)在地面沉降及周邊鄰近建筑物影響的區(qū)域。開發(fā)地塊及暫不開發(fā)地塊均適用。技術(shù)特點抽出處理技術(shù)的特點為：技術(shù)較成熟，國內(nèi)已有工程應(yīng)用；對地下水污染濃度高、埋深較大的地塊有優(yōu)勢，設(shè)備簡單，施工方便；地表處理技術(shù)成熟，施工方便；處理效率、成本中等；存在拖尾效應(yīng)，修復周期較長，需要數(shù)年到數(shù)十年?？蓾B透反應(yīng)墻技術(shù)修復原理在受污染地下水流經(jīng)的路徑上建造由反應(yīng)材料組成的可滲透反應(yīng)墻，通過反應(yīng)材料的吸附、沉淀、化學降解或生物降解等作用去除地下水中的污染物。適用范圍可滲透反應(yīng)墻技術(shù)適用于處理滲透性較好的孔隙、裂隙和巖溶含水層中的污染地下水。適用于暫不開發(fā)利用的污染地塊。技術(shù)特點可滲透反應(yīng)墻技術(shù)的特點為：技術(shù)較成熟，國內(nèi)已有工程應(yīng)用；反應(yīng)介質(zhì)消耗較慢，具備幾年甚至幾十年的處理能力；處理效率中等，處理成本中等；修復周期較長，需要數(shù)年到數(shù)十年。反應(yīng)材料反應(yīng)材料應(yīng)具有高效性、導水性、安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟可行性。砷污染地下水的反應(yīng)材料可選擇羥基氧化鐵、鐵屑、氫氧化亞鐵、氫氧化鐵及其他含鐵材料等。砷及伴生重金屬復合污染地下水的反應(yīng)材料可選用6.2.4.2中的材料與二亞硫酸鹽、石灰、活性炭、沸石等進行復配使用。阻隔技術(shù)修復原理采用阻隔、堵截、覆蓋等工程措施，將污染物封閉于場地內(nèi)，避免污染物對人體和周圍環(huán)境造成風險、同時控制污染物隨降水或地下水向周圍環(huán)境遷移擴散。適用范圍適用于處理位置較淺的孔隙、巖溶和裂隙含水層中的地下水。適用于暫不開發(fā)利用的污染地塊。技術(shù)特點阻隔技術(shù)的特點為：技術(shù)較成熟，國內(nèi)已有工程應(yīng)用；施工方便，使用的材料較為普遍，可有效將污染物阻隔在特定區(qū)域；處理效率中等，處理成本中等；修復周期較長，需要數(shù)年或更長時間。修復技術(shù)的選擇與確定有色金屬礦區(qū)砷及伴生重金屬污染地下水修復技術(shù)的選擇與確定參照5.4內(nèi)容進行。修復效果評估一般規(guī)定修復效果評估主要包括污染場地概念模型更新、采樣點位布設(shè)、樣品采集與分析、修復效果分析與評價、效果評估報告編制等內(nèi)容。污染場地概念模型更新在效果評估前，收集、整理和分析涉及地塊修復的相關(guān)資料，依據(jù)修復重點確定效果評估主要因素，核實和分析資料的完整性、有效性，收集資料詳情參考DB45/T2426。為了解污染場地風險管控和修復實施情況，應(yīng)開展現(xiàn)場踏勘工作，包括施工設(shè)備運行狀況、工程施工進度、施工現(xiàn)場遺留污染物處理情況、地塊周邊敏感受體和環(huán)境要素、現(xiàn)場施工狀況和相關(guān)文件資料相符情況等。調(diào)查人員通過拍照、攝影、錄音、現(xiàn)場筆記等方式記錄現(xiàn)場踏勘情況。效果評估中應(yīng)開展人員訪談工作，全面了解污染場地風險管控、修復工程情況、環(huán)境保護措施落實情況。訪談對象包括污染場地責任人、調(diào)查評估負責人、實施方案編制負責人、監(jiān)理人員、施工人員等?；谫Y料整理、現(xiàn)場踏勘、人員訪談，更新污染場地概念模型，完善污染場地風險管控與修復實施后的概念模型。污染場地概念模型宜包括污染場地風險管控與修復情況、污染特征、地質(zhì)與水文地質(zhì)情況、受體與周邊環(huán)境情況。采樣點位布設(shè)異位修復土壤采樣點位布設(shè)采樣節(jié)點要求：對于清挖范圍基坑底部與側(cè)壁，應(yīng)在基坑清理之后、回填之前采樣；對于采用基礎(chǔ)圍護的基坑側(cè)壁，應(yīng)在基坑清理同時進行基坑側(cè)壁采樣，或于基礎(chǔ)圍護實施后在圍護設(shè)施外邊緣采樣；按照時間節(jié)點，異位修復后的土壤應(yīng)在修復完成后、再利用之前采樣，以堆體模式進行異位修復的土壤，在堆體拆除前采樣；對于基坑、異位修復后的土壤堆體，可根據(jù)修復進度分批次采樣。布點方法具體有：基坑底部采用系統(tǒng)布點法劃分采樣單元，將底部均分采樣單元，每個采樣單元網(wǎng)格大小不超過20m×20m，最少采樣點數(shù)量應(yīng)符合HJ25.5要求。若基坑坑底有被獨立分隔的區(qū)域，各獨立區(qū)域不得少于2個采樣單元；基坑側(cè)壁采用等距離布點法劃分橫向采樣單元，橫向采樣單元不超過40m；當修復深度不超過1m時，側(cè)壁不進行垂向分層采樣；當基坑深度超過1m時，側(cè)壁應(yīng)進行垂向分層采樣，各層采樣點之間垂向距離不超過3m；對原地異位修復后的土壤等以500m3為一個采樣單元，在土壤堆體表層、中間和底層分別采集土壤樣品制成一個混合樣品；對于按批次處理的修復技術(shù)，在符合原地異位修復后的土壤采樣要求的同時，每批次至少采集1個樣品。原位修復土壤采樣點位布設(shè)原位修復后的土壤應(yīng)在修復完成后采樣，根據(jù)修復進度和修復設(shè)施設(shè)置的情況分區(qū)域采樣。原位修復后的土