有色金屬采選冶遺留場地微生物原位修復(fù)技術(shù)指南

1范圍

本文件規(guī)定了有色金屬采選冶遺留場地微生物原位修復(fù)的術(shù)語和定義、適用性

評價、技術(shù)路線、工作程序、微生物篩選及馴化、可行性驗證、工程化設(shè)計、工程

實施、監(jiān)測與分析、驗收要求等。

本文件適用于我國有色金屬采選冶遺留場地的微生物原位修復(fù)工程方案設(shè)計、

施工及驗收。

2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/T12801生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則

GB/T14848地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB/T32722土壤質(zhì)量土壤樣品長期和短期保存指南

GB15618土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)

GB36600土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)

HG/T20719微生物法修復(fù)化工污染土壤技術(shù)規(guī)范

HJ25.1建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則

HJ25.5污染地塊風(fēng)險管控與土壤修復(fù)效果評估技術(shù)導(dǎo)則

HJ493水質(zhì)樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定

HJ1272生態(tài)保護(hù)修復(fù)成效評估技術(shù)指南

HJ/T415環(huán)保用微生物菌劑環(huán)境安全評價導(dǎo)則

LY/T1218森林土壤滲透性的測定

3術(shù)語及定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1有色金屬采選冶遺留場地RemainingSiteofNonferrousMetalMining,Dressing

andMetallurgy

1

有色金屬采礦、選礦、冶煉遺留的對人體健康、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害或具有潛在

風(fēng)險的地塊。

3.2微生物原位修復(fù)In-situBioremediation

指不經(jīng)挖掘，直接在污染場地利用微生物的生長代謝作用長期有效地降解環(huán)境

中有機物、固化重金屬的過程。

3.3重金屬固化微生物Heavymetalsolidificationmicroorganism

指能夠在微生物自身或酶的作用下促進(jìn)重金屬由遷移態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定態(tài)，固化環(huán)

境中重金屬的微生物。

3.4有機物降解微生物Organicmatterdegradingmicroorganisms

指能通過微生物自身或酶的作用下促進(jìn)的有機污染物降解的微生物。

3.5微生物修復(fù)可行性驗證Microbialremediationfeasibility

指通過小試實驗和現(xiàn)場中試驗證遺留地塊微生物原位修復(fù)的技術(shù)、經(jīng)濟、安全

可行性。

3.6重金屬固化率Heavymetalsolidificationrate

指微生物原位修復(fù)后污染場地樣品中重金屬浸出毒性濃度與初始濃度的比值，

按如下公式計算，重金屬固化率=（初始濃度-修復(fù)后濃度）/初始濃度×100%。

3.7有機物降解率Organicmatterdegradationrate

指微生物原位修復(fù)后污染場地樣品中有機物變化濃度與初始濃度的比值，按如

下公式計算，有機物降解率=（初始濃度-修復(fù)后濃度）/初始濃度×100%。

4適用性評價及實施流程

4.1微生物原位修復(fù)場地類型

微生物原位修復(fù)適用于滲透率高、污染物濃度為GB15618和GB36600中風(fēng)險

管制值5倍及5倍以下的污染場地。

4.2微生物原位修復(fù)適用性評價步驟

微生物原位修復(fù)技術(shù)適用性評價可參照以下步驟進(jìn)行：

（1）遺留地塊污染狀況調(diào)查。包括地塊地理位置、污染物種類、微生物群落結(jié)

構(gòu)，明確修復(fù)目標(biāo)。確認(rèn)污染地塊概況的技術(shù)流程和技術(shù)方法按GB36600和HJ25.1

2

執(zhí)行。確認(rèn)的主要內(nèi)容包括但不僅限于：污染物種類及理化性質(zhì)、污染物濃度及分

布范圍、污染區(qū)域、場地使用歷史情況、周邊敏感受體及相對位置、場地規(guī)劃類型

等。

（2）根據(jù)遺留地塊概況、土地再利用規(guī)劃和功能屬性等綜合制定修復(fù)策略，確

認(rèn)現(xiàn)場是否允許原位修復(fù)，是否適合采用微生物修復(fù)技術(shù)等。

（3）根據(jù)修復(fù)策略比選并確認(rèn)修復(fù)技術(shù)，結(jié)合污染分布范圍與深度、修復(fù)過程

污染物的排放、修復(fù)時間要求、運輸條件和限制因素，以及修復(fù)成本、效益等各種

因素，判斷微生物原位修復(fù)技術(shù)的可行性。

4.3實施流程

有色金屬采選冶遺留場地微生物原位修復(fù)按以下技術(shù)流程圖實施。

圖1有色金屬采選冶遺留場地微生物原位修復(fù)實施流程

3

5功能微生物選擇及馴化

5.1功能微生物選擇

5.1.1功能微生物包括工程微生物和篩選的土著微生物，一般包括硫酸鹽還原

菌、鐵還原菌、解磷菌、解硅菌、有機物降解菌等。

5.1.2微生物篩選步驟應(yīng)包括樣品采集與儲存、菌懸液的制備、富集培養(yǎng)篩選、

效果檢測、菌種保存等，具體要求參照HG/T20719。

5.1.3按照HJ/T415進(jìn)行安全性評價，分析功能微生物菌劑及其使用過程中的代

謝產(chǎn)物對人畜健康及生態(tài)環(huán)境的有害影響和潛在危害，保證使用的功能微生物菌劑

安全、有效。

5.2功能微生物馴化

5.2.1功能微生物馴化包括重金屬固化微生物馴化、有機物降解微生物馴化、復(fù)

合污染修復(fù)微生物馴化。

5.2.2重金屬固化微生物馴化體系中，根據(jù)場地總金屬有效態(tài)濃度，將重金屬濃

度設(shè)置一系列濃度梯度，由低到高進(jìn)行菌株的馴化，馴化過程定期轉(zhuǎn)接。

5.2.3有機物降解微生物馴化體系中，根據(jù)場地有機物污染濃度，待降解有機物

濃度設(shè)置一系列濃度梯度，將有機物作為單一碳源或輔助碳源，由低到高進(jìn)行菌株

的馴化。

5.2.4復(fù)合污染修復(fù)微生物馴化體系中，根據(jù)場地有機物污染濃度，將重金屬和

待降解有機物設(shè)置一系列濃度梯度，由低到高進(jìn)行菌株的馴化。

6可行性驗證

可行性驗證按下列步驟進(jìn)行：

（1）計三組重復(fù)，其中三組修復(fù)組，三組對照組。

（2）修復(fù)組中添加1000g土壤樣品和200-300mL菌液，攪拌均勻；對照組中

添加1000g土壤樣品和200-300mL培養(yǎng)基，攪拌均勻。

（3）修復(fù)組中每隔7d補充一次新鮮菌液，對照組中每隔7d補充一次新鮮培

養(yǎng)基，添加量每次為50mL。

（4）在自然條件下，功能微生物生長7d后，定期取樣50g（不同取樣深度取

樣后混合均勻）土壤樣品，用于重金屬固化率、有機物降解率的檢測。若30d內(nèi)修

復(fù)效果（重金屬固化率、有機物降解率>50%），則可應(yīng)用于工程試驗。

4

（5）重金屬和有機物檢測具體要求參照GB36600。

7工程參數(shù)的確定

工程參數(shù)按下列因素確定：

（1）微生物修復(fù)周期。每隔7d取樣測定重金屬固化率、有機物降解率，確定

在微生物原位修復(fù)體系中最佳修復(fù)時間和目標(biāo)污染物的動態(tài)變化規(guī)律。

（2）溫度。根據(jù)當(dāng)?shù)貧v史氣溫條件，設(shè)置不同的溫度梯度進(jìn)行重金屬固化、有

機物降解效果試驗，確定最佳的溫度范圍，結(jié)合當(dāng)?shù)貧鉁貤l件確定適宜實施修復(fù)的

季節(jié)。

（3）pH。根據(jù)當(dāng)?shù)貧v史降雨的pH，設(shè)置不同的pH梯度進(jìn)行重金屬固化、有機

物降解效果試驗，確定最佳的培養(yǎng)基pH。

（4）菌液添加量。分別設(shè)置不同的菌液添加量的重金屬固化、有機物降解效果

試驗，確定單位體積土壤進(jìn)行修復(fù)/風(fēng)險管控所需的最低菌液添加量。

（5）滲透系數(shù)。參照LY/T1218方法，確定菌液在修復(fù)土壤中的滲透系數(shù)。

8工程措施

8.1一般要求

8.1.1有色金屬采選冶遺留場地微生物原位修復(fù)主要可以采用表面噴淋法和深

層滲管法。

8.1.2表面噴淋法適宜于滲透性好（滲透系數(shù)k>6.0×10-4cm/s），或污染物主要

集中于淺表層（0cm<深度<30cm）的遺留場地，或僅要求表面植被生態(tài)恢復(fù)的遺留

地塊。

8.1.3深層滲管法適宜于土壤滲透性差（6.0×10-5cm/s<k<6.0×10-4cm/s），或污

染物主要集中于深層（深度>30cm）的遺留場地，菌液通過表層噴淋難以達(dá)到目標(biāo)

污染區(qū)域的場地。

8.1.4微生物的放大培養(yǎng)。放大培養(yǎng)的微生物作用效果應(yīng)達(dá)到可行性驗證的基本

要求，原則上微生物放大培養(yǎng)至每毫升不低于105個，具體要求參照HG/T20719。

8.1.5有色金屬采選冶遺留場地微生物原位修復(fù)在設(shè)計、施工過程中，應(yīng)遵守安

全技術(shù)規(guī)程和相關(guān)設(shè)備安全性要求的規(guī)定，應(yīng)符合GB/T12801的要求。

8.2工程施工

8.2.1采用土地平整和機械翻耕等工程措施對場地進(jìn)行預(yù)處理，保證土壤平整和

5

松散，原則翻耕土壤深度一般不超過30cm。

8.2.2根據(jù)遺留場地的污染情況和土壤滲透性，選擇合適的微生物原位修復(fù)的方

法。

8.2.3管道間距應(yīng)確保微生物噴淋/滲透范圍覆蓋全部修復(fù)區(qū)域。

8.2.4在管道鋪設(shè)的基礎(chǔ)上，可根據(jù)現(xiàn)場需求安裝和調(diào)控設(shè)備，包括水泵、電纜、

噴頭、閥門和接頭等。

8.2.5表面噴淋法和深層滲管法的具體施工作業(yè)詳見附錄A。

8.2.6微生物噴淋/滲透的周期和菌液量，根據(jù)工程參數(shù)實驗確定，同時可結(jié)合現(xiàn)

場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。

9監(jiān)測與分析

9.1環(huán)境監(jiān)測

9.1.1環(huán)境監(jiān)測采樣方式包括監(jiān)測井采樣法、人工鉆井采樣法、機械鉆孔采樣法。

9.1.2主要監(jiān)測內(nèi)容包括：

（1）修復(fù)開始前的本底環(huán)境狀況監(jiān)測，通常采用場地調(diào)查評估數(shù)據(jù)；

（2）修復(fù)過程中修復(fù)效果的基礎(chǔ)監(jiān)測；

（3）為判斷是否可以終止監(jiān)測而進(jìn)行的監(jiān)測。

9.1.3環(huán)境監(jiān)測的對象應(yīng)包括場地滲濾液、場地土壤樣品、地下水樣品，監(jiān)測指

標(biāo)應(yīng)包括但不限于pH、氧化還原電位、重金屬總量、重金屬浸出毒性、重金屬有效

態(tài)、有機污染物濃度等，出具相應(yīng)的監(jiān)測報告。

9.2樣品保存和運輸

（1）采集的樣品檢測前應(yīng)低溫保存和運輸。

（2）有機揮發(fā)性樣品應(yīng)參照GB/T32722、HJ493，采取冷藏及密封性措施，降

揮發(fā)性有機物在存儲、運輸過程中的逃逸。

（3）對污染物檢出限有特殊要求，應(yīng)采用滿足低檢出限分析方法對樣品前處理

要求的保存方法。

9.3監(jiān)測項目與分析

若地塊存在污染，參照GB36600、GB15618和GB/T14848中污染物分析方法

進(jìn)行檢測，檢測指標(biāo)根據(jù)修復(fù)或風(fēng)險管控目標(biāo)確定。

10驗收要求

6

驗收要求應(yīng)以地塊調(diào)查評估、修復(fù)方案中確定的修復(fù)目標(biāo)值為主對項目修復(fù)效

果進(jìn)行評估和驗收。存在污染的遺留地塊，以地塊調(diào)查評估、修復(fù)方案或?qū)嵤┓桨?/p>

中確定的修復(fù)目標(biāo)值為主對項目修復(fù)效果進(jìn)行評估和驗收，可參照GB36600、GB

15618和HJ25.5、HJ1272。

7

附錄A工程施工作業(yè)

1.表面噴淋法施工作業(yè)

表面噴淋法施工作業(yè)按照下列程序進(jìn)行：

（1）根據(jù)條件優(yōu)化實驗確定擬噴淋區(qū)域菌液用量，結(jié)合噴淋面積、作業(yè)周期和

噴頭噴淋半徑等，確定需要布設(shè)的噴頭和管道直徑、間距，計算水泵、電纜、噴頭、

管道及接頭規(guī)格和數(shù)量；

（2）施工之前，施工人員應(yīng)按照設(shè)計方案熟悉菌液噴淋布局，對所有水泵、電

纜、噴頭、管道和接頭的規(guī)格及材質(zhì)進(jìn)行核對，嚴(yán)格按照設(shè)計方案進(jìn)行施工；

（3）管線布設(shè)應(yīng)遠(yuǎn)離易燃、易爆和強烈腐蝕性材料，不能與其它的管道或電纜

同溝鋪設(shè)；

（4）塑料材質(zhì)軟管通常采用卡箍進(jìn)行連接，塑料管道與金屬管道連接應(yīng)采用法

蘭連接或轉(zhuǎn)換接頭連接；

（5）菌液噴頭須固定于支撐樁柱上，噴頭管垂直于地面，且樁柱高度不得超過

噴嘴高度；

（6）安裝完畢后，檢查連接是否牢固，無明顯缺陷再按規(guī)定要求進(jìn)行噴淋測試，

檢查是否有漏液、噴淋盲區(qū)等，若不合格應(yīng)及時處理；

（7）根據(jù)作業(yè)周期，做好相應(yīng)的噴淋施工組織以及作業(yè)區(qū)域每天噴淋量記錄；

（8）若微生物在修復(fù)過程中需要厭氧狀態(tài)的，可在微生物噴淋后覆蓋密封材料

或物料。

2.滲管法施工作業(yè)

深層滲管法施工作業(yè)按照下列程序進(jìn)行：

（1）根據(jù)條件優(yōu)化實驗確定擬修復(fù)區(qū)域所需菌液用量，結(jié)合地下水水位、土壤

滲透系數(shù)、滲透半徑、修復(fù)時間需求，確定需要布設(shè)的滲管直徑和管道間距，計算

水泵、電纜、滲管、管道及接頭規(guī)格和數(shù)量；

（2）施工之前，安裝人員應(yīng)熟悉菌液滲管布設(shè)，對所有管材、管件的規(guī)格和材

質(zhì)進(jìn)行核對，嚴(yán)格按照設(shè)計方案進(jìn)行施工；

（3）在待修復(fù)土壤范圍內(nèi)打滲管安裝孔，孔直徑須保證管道順利豎直安裝；

（4）按照確定的滲孔數(shù)量、布局和直徑要求在滲管上打孔，滲管應(yīng)有防止?jié)B孔

堵塞的工程措施；

8

（5）滲管一端封閉，封閉端向下植入待修復(fù)土壤滲管安裝孔內(nèi)，將滲管安裝孔

和滲管之間的縫隙填實，滲管口應(yīng)高出地面0.1-0.2m，滲管口安裝備用蓋（保護(hù)帽）；

（6）按照設(shè)計將滲管、菌液輸送泵和菌液培養(yǎng)容器通過管道連接；

（7）安裝完畢后，檢查管道連接，進(jìn)行開泵測試，若有漏液及時處理；

（8）根據(jù)修復(fù)區(qū)域所需菌液用量及滲透速度計算每個區(qū)域總的滲透時間，做好

相應(yīng)的施工組織；

9

ISC13.020

B11GRM

中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

T/GRMP-2023-03

有色金屬采選冶遺留場地微生物原位

修復(fù)技術(shù)指南

TechnicalGuidelinesforMicrobialinSituRemediationofRemainingSites

inNon-ferrousMetalMining,DressingandMetallurgy

2023-08-30發(fā)布2023-09-xx實施

中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟?發(fā)布

I

1范圍

本文件規(guī)定了有色金屬采選冶遺留場地微生物原位修復(fù)的術(shù)語和定義、適用性

評價、技術(shù)路線、工作程序、微生物篩選及馴化、可行性驗證、工程化設(shè)計、工程

實施、監(jiān)測與分析、驗收要求等。

本文件適用于我國有色金屬采選冶遺留場地的微生物原位修復(fù)工程方案設(shè)計、

施工及驗收。

2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/T12801生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則

GB/T14848地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB/T32722土壤質(zhì)量土壤樣品長期和短期保存指南

GB15618土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)

GB36600土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)

HG/T20719微生物法修復(fù)化工污染土壤技術(shù)規(guī)范

HJ25.1建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則

HJ25.5污染地塊風(fēng)險管控與土壤修復(fù)效果評估技術(shù)導(dǎo)則

HJ493水質(zhì)樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定

HJ1272生態(tài)保護(hù)修復(fù)成效評估技術(shù)指南

HJ/T415環(huán)保用微生物菌劑環(huán)境安全評價導(dǎo)則

LY/T1218森林土壤滲透性的測定

3術(shù)語及定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1有色金屬采選冶遺留場地RemainingSiteofNonferrousMetalMining,Dressing

andMetallurgy

1

有色金屬采礦、選礦、冶煉遺留的對人體健康、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害或具有潛在

風(fēng)險的地塊。

3.2微生物原位修復(fù)In-situBioremediation

指不經(jīng)挖掘，直接在污染場地利用微生物的生長代謝作用長期有效地降解環(huán)境

中有機物、固化重金屬的過程。

3.3重金屬固化微生物Heavymetalsolidificationmicroorganism

指能夠在微生物自身或酶的作用下促進(jìn)重金屬由遷移態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定態(tài)，固化環(huán)

境中重金屬的微生物。

3.4有機物降解微生物Organicmatterdegradingmicroorganisms

指能通過微生物自身或酶的作用下促進(jìn)的有機污染物降解的微生物。

3.5微生物修復(fù)可行性驗證Microbialremediationfeasibility

指通過小試實驗和現(xiàn)場中試驗證遺留地塊微生物原位修復(fù)的技術(shù)、經(jīng)濟、安全

可行性。

3.6重金屬固化率He