原長沙鉻鹽廠鉻污染場地土壤修復技術方案[共99頁]

1、原長沙鉻鹽廠鉻污染場地土壤修復技術方案湖南恒凱環(huán)?？萍纪顿Y有限公司 原長沙鉻鹽廠鉻污染場地土壤修復試驗技術方案目 錄前 言1第一章 總論21.1 項目概況21.2 編制依據21.3 修復范圍和內容31.4 初步修復方案綜述31.5 結論和建議5第二章 項目背景和必要性分析72.1 項目背景72.2 項目必要性83.1調查方案123.2 現(xiàn)場采樣153.3 現(xiàn)場檢測及實驗室分析173.4 調查數(shù)據分析173.5 場地調查總鉻污染分布模擬及說明223.6 調查結論和建議22第四章 場地污染風險分析及修復目標建議264.1 場地污染風險分析264.2 國內外修復標準274.3 本場地修復目標284.

2、4 場地修復工程量29第五章 場地污染修復工程的技術比選345.1 場地技術條件分析345.2 污染修復技術比選385.3土壤污染修復技術比選435.4選擇的修復技術及實例50第六章 實驗室小試、技術篩選與現(xiàn)場中試526.1 小試試驗526.2 中試試驗60第七章 污染場地修復方案757.1 場地修復技術路線757.2 工藝流程777.3 施工現(xiàn)場平面布置和施工流程797.4 施工方案857.5 穩(wěn)定化/固化土壤資源化利用（廢渣坑回填）907.6 施工工程量及進度安排917.7 工程質量及現(xiàn)場施工管理947.8 施工期的環(huán)境影響及污染控制監(jiān)測947.9 長期后續(xù)監(jiān)測94第八章 修復工程投資估算

3、958.1 編制依據958.2 投資估算范圍958.3投資估算95第九章 結論和建議979.1 結論979.2 建議97II前 言原長沙鉻鹽廠自2003年10月關閉以來，長沙市政府及環(huán)保部門對其遺留的廢渣和污染場地高度重視，并專門成立了長沙市鉻污染物治理工作協(xié)調領導小組辦公室。企業(yè)關閉后遺留的42萬噸鉻渣已于2011年2月全部解毒填埋。然而由于長期以來鉻渣的露天堆放且無任何防護措施，在雨水的侵蝕和淋溶下，廢渣中的六價鉻隨地表水不斷溶解浸出，滲入地下，使得原長沙鉻鹽廠區(qū)內的土壤和地下水均受到了不同程度的污染。湘江航電樞紐將于2015年全面建成，由于江水流速放緩，水體自凈能力減弱，原長沙鉻鹽廠如不

4、及時進行治理，將進一步破壞湘江水質，危及長沙市及下游地區(qū)的飲用水安全。為了徹底消除原長沙鉻鹽廠污染土壤和地下水的安全隱患，使這塊毗鄰湘江的城市中央區(qū)域的土地煥發(fā)新的生機，應盡快啟動和實施原長沙鉻鹽廠鉻污染場地修復工程，本項目的成功實施不僅社會效益和環(huán)境效應顯著，而且將帶來良好的經濟效益。我公司于2013年9月接受長沙市鉻污染物治理工作協(xié)調領導小組辦公室的委托，開始本項目場地調查、現(xiàn)場試驗及試驗技術報告編制等系列工作。為確保本項目的順利實施，達到長沙市政府的要求，我們成立了專門的工作小組，對項目背景、原長沙鉻鹽廠的產品和生產工藝、相關歷史資料、已進行的污染治理等資料進行了搜集和分析；對污染場地進

5、行了詳細調查，包括勘探、樣品采集和數(shù)據分析，場地調查期間共采集全場污染土壤樣品347個，場地上下游地下水樣品12個，根據3D污染分布模擬分析，初步查明目前鉻鹽廠內受鉻污染的土壤總量約27.7萬m，合44.32萬噸；我們在現(xiàn)場檢測及實驗室數(shù)據分析的基礎上，將場地污染特征與項目規(guī)劃用地性質有機結合，提出了本項目“根據污染程度和規(guī)劃用地性質分區(qū)治理”的總體思路，并明確了本項目的技術路線；為了進一步驗證項目技術路線的可行性，我們針對本項目制作了一套中試裝置，并于2013年10月中旬開始進行了為期4個月的現(xiàn)場調查與試驗；試驗結果表明，我們提出的項目技術路線是合理可行的。根據國內外污染場地修復項目實施經驗

6、，一并提出與技術路線相適應的修復方案，是項目技術路線經濟可行性論證的關鍵。鑒于本項目環(huán)境極為敏感，我們在對技術路線進行詳細論證的同時，提出配套的修復方案，并對項目實施風險進行了論證，從項目實施的角度進一步論證我們所提出的技術路線是經濟可行、風險可控的。在現(xiàn)場調查及本報告編制過程中，得到長沙市環(huán)保局等相關政府部門以及長沙市鉻污染物治理工作協(xié)調領導小組辦公室的大力支持和協(xié)助，在此深表謝意。第一章 總論1.1 項目概況原長沙鉻鹽廠位于長沙市岳麓區(qū)三汊磯工業(yè)區(qū)，廠區(qū)占地面積170余畝，廠區(qū)所在地的原始地貌單元為湘江沖積階地，距離湘江僅100米左右。經勘查，測得廠區(qū)地面絕對高程為37.2044.00 m

7、。原長沙鉻鹽廠始建于1967年，是全國鉻鹽行業(yè)生產規(guī)模排名第二的國有企業(yè)，也是湖南省唯一的鉻鹽生產廠，主要生產重鉻酸鈉、鉻酸酐、氧化鉻綠、鹽基性硫酸鉻、金屬鉻及洋茉莉醛等，并廣泛用于造瓷、造漆、冶金、電鍍、染料、軍工、制革、防腐、試劑、醫(yī)衛(wèi)等重要行業(yè)。然而據統(tǒng)計，該廠生產工藝每年排放鉻渣近3萬噸，產生工業(yè)廢氣超過25萬m3、排放廢水超過10萬噸。這些“三廢”對湘江及周邊環(huán)境構成了嚴重污染，同時也直接危害了周邊人群的身體健康。因此，2003年10月，長沙市政府關閉了長沙鉻鹽廠。企業(yè)關閉后遺留的42萬噸鉻渣也已于2011年2月全部解毒處理完畢，解毒后的渣堆安全填埋在廠區(qū)西側，并通過國家環(huán)保部和國家

8、發(fā)改委的項目環(huán)保驗收，樣品監(jiān)測達標率為100%。然而，由于生產期間鉻渣的隨意露天堆放且無任何防護措施，在雨水的侵蝕和淋溶下，廢渣中的六價鉻隨地表水不斷溶解浸出，滲入地下，使得原長沙鉻鹽廠區(qū)內的地下水和土壤均受到了不同程度的污染，如不進行及時治理，將繼續(xù)嚴重污染周邊環(huán)境，破壞湘江水質，并嚴重影響長沙市民的用水安全。 1.2 編制依據1) 長沙市城市總體規(guī)劃（20032020）（2010年修訂）；2) 中華人民共和國環(huán)境保護法（1989.12.26）；3) 中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法（2005年）；4) 危險廢物污染防治技術政策（環(huán)發(fā)2001199號）；5) 危險化學品安全管理條例（國務

9、院令第344號，2002.1.26）；6) 中華人民共和國土地管理法（2004.8.28）；7) 重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃；8) 鉻渣污染治理環(huán)境保護技術規(guī)范（HJ/T301-2007暫行）；9) 中華人民共和國水污染防治法；10) 污水綜合排放標準（GB8978-1996）；11) 地下水質量標準（GB/T14848-1993）；12) 一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準（GB18599-2001）；13) 危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別（GB5085.3-2007）；14) 危險廢物鑒別標準通則（GB5085.7-2007）；15) 全國土壤污染狀況評價技術規(guī)定；16) 場地環(huán)

10、境調查技術導則（發(fā)布稿）（HJ25.1-2014）；17) 污染場地風險評估技術導則（發(fā)布稿）（HJ25.3-2014）；18) 污染場地土壤修復技術導則（發(fā)布稿）（HJ25.4-2014）；19) 場地環(huán)境監(jiān)測技術導則（發(fā)布稿）（HJ25.2-2014）；20) 其他相關現(xiàn)行法律、法規(guī)和標準。1.3 修復范圍和內容由于鉻渣長時間露天堆放，經過雨水的淋溶和浸泡后，鉻渣中的部分六價鉻隨地表水不斷溶解浸出，滲入地下，已經不同程度污染了廠區(qū)內及其周邊的土壤和地下水。經過初步勘察測定，原長沙鉻鹽廠鉻污染場地土壤修復范圍約為74,000 m2，根據3D污染分布模擬分析，初步查明目前鉻鹽廠內受鉻污染的土壤

11、總量約27.7萬m，合44.32萬噸。根據長沙市總體規(guī)劃要求和土地利用規(guī)劃，本方案將以建設綠色、環(huán)保宜居的生態(tài)新城為基本宗旨，結合本項目土壤污染特點和污染程度，對不同污染程度的土壤進行分類治理，并采用異位淋洗、異位穩(wěn)定化/固化以及原位化學還原的綜合處理技術。其中，采用異位修復工藝治理的污染土壤約3.9萬m，約合6.24萬噸，采用原位治理技術污染土壤約23.8萬m，約合38.08萬噸。另外，擬處理的建筑垃圾約13540噸，混凝土塊及磚石28000噸。彩鋼擋板、防塵網、廢棄門窗等約5噸。1.4 初步修復方案綜述根據長沙市總體規(guī)劃要求和土地利用規(guī)劃，本方案以建設綠色、環(huán)保宜居的生態(tài)新城為基本宗旨，提

12、出“根據場地污染程度和規(guī)劃用地性質分區(qū)治理”的總體思路，并根據長沙原鉻鹽廠污染場地土壤風險評估報告（以下簡稱風評報告）中清理值的要求，綜合考慮技術可靠性、工程操控性、成本經濟性的最優(yōu)匹配，提出原位化學還原、異位淋洗、異位穩(wěn)定化/固化治理相結合的技術路線。根據項目風評報告，建議以場地地面到地面下2 m的土層作為土壤一級控制層；場地地下2 m至5 m間土層中鉻引發(fā)暴露風險的可能性相對較低，故建議以場地地下2 m至5 m間的土層作為土壤二級控制層。由于場地污染土方量大，綜合考慮修復技術應用、兼顧效率與成本，本方案風險評估中的修復要求。對場地進行分層治理，因此篩選出適合本場地的土壤修復技術為：一級控制

13、層（02m）修復技術l 總鉻高于9000mg/kg的砂質土壤采用異位淋洗工藝；l 總鉻高于9000mg/kg的非砂質土壤采用異位穩(wěn)定化/固化工藝；l 總鉻低于9000mg/kg且六價鉻超標（敏感性用地方式下六價鉻含量高于7.5mg/kg、非敏感用地方式下六價鉻含量高于20.4mg/kg）的污染土壤采用原位化學還原的修復技術。二級控制層（35m）修復技術l 原位化學還原根據污染程度，一級控制層（02m）污染土壤，其中總鉻低于9000mg/kg且六價鉻超標的污染土壤采用原位化學還原修復技術，總鉻含量高于9000mg/kg的污染土壤根據土壤的特性分別選擇異位淋洗或者異位穩(wěn)定化/固化技術；各區(qū)域的二級

14、控制層（25m）污染土壤則采用原位化學還原修復技術，將六價鉻還原為三價鉻。1.4.1 主要修復目標建議根據風評報告綜合分析設定土壤中鉻清理值的初步結果如下：敏感用地下一級控制層土壤中六價鉻為7.5 mg/kg，非敏感用地下一級控制層土壤中六價鉻為20.4 mg/kg，敏感/非敏感用地下一級控制層土壤中總鉻為9000 mg/kg；敏感/非敏感用地下二級控制層土壤中六價鉻為30 mg/kg。相關標準土地利用方式土壤中六價鉻清理值土壤中總鉻清理值備注場地清理值敏感用地一級控制層7.59000摘自項目風險評價報告二級控制層30非敏感用地一級控制層20.49000二級控制層301.4.2 修復治理土方量

15、目前，由于場地鉻污染與水文地質資料搜集還在進行中，本方案修復治理土方量是根據現(xiàn)有的勘察資料、原長沙鉻鹽廠歷史生產和廢渣排放情況，以及場地內的地面標高和地下水流向等情況，并配合風險評估建議的鉻污染土壤修復的標準，進行初步估算。根據長沙鉻鹽廠污染場地土壤治理項目前期工作場地污染調查數(shù)據分析報告中的污染分布3D模擬結果，可知鉻鹽廠內一級控制層（02m）受鉻污染的土壤總量為13萬m，約20.8萬噸。二級控制層（25m）受鉻污染的土壤（六價鉻高于30mg/kg）總量為14.7萬m，約23.52萬噸。依據修復計劃，采用異位穩(wěn)定化/固化技術治理的土壤總量為3.5萬m，約5.6萬噸，采用原位化學還原技術治理的

16、土壤總量為23.8萬m，約38.08萬噸，采用異位化學淋洗的技術治理的土壤總量為0.4萬m，約0.64萬噸。異位穩(wěn)定化/固化處理后的土方量會因添加水泥等藥劑而增加體積，處理后總增加土方量約5.25萬m3，在場地內回填不外運。故可以考慮建筑垃圾和渣坑混凝土塊破碎后場內填埋。1.4.3 修復方案與技術路線根據原長沙鉻鹽廠的土壤調查結果與場地的特定背景條件，結合項目風險評價報告，將場地按照一級控制層（02m）和二級控制層（25m）劃分，一級控制層的土壤根據污染程度的不同，分別采用異位淋洗、異位穩(wěn)定化/固化工藝和原位化學還原工藝。二級控制層（25m）采用原位化學還原工藝修復。修復工程主要步驟簡要說明如

17、下：1）在場地現(xiàn)有建筑物拆除后，立即開挖一級控制層（02m）高濃度污染（總鉻高于9000mg/kg）土壤，然后在根據土質的情況進行分類，砂質土壤采用異位化學淋洗的技術方法，非砂質土壤采用異位穩(wěn)定化/固化的修復技術，處理達標后的淋洗土壤原位回填，穩(wěn)定化/固化土壤進入廠區(qū)內的填埋場；2）一級控制層內（02m）總鉻不超標、六價鉻超標的區(qū)域采用原位化學還原技術進行修復，使六價鉻還原為無害三價鉻。3）一級控制層清理完畢后進入二級控制層（25m）治理，根據選定技術方法，二級控制層六價鉻超標的區(qū)域均采用原位化學還原的技術進行修復，使六價鉻還原為無害三價鉻。4）長期監(jiān)測：在修復完成后設置地下水監(jiān)測井，每季一次

18、，監(jiān)測水質項目為總鉻、六價鉻、pH、地下水位、氧化還原電位及溶解氧。5）根據上述土壤修復方案，現(xiàn)場修復施工順序如下：一級控制層土壤開挖順序，按照污染的嚴重程度，先開挖總鉻超標的砂質土壤（A區(qū)D區(qū)C區(qū)B區(qū)），再開挖總鉻超標的非砂質土壤（A區(qū)D區(qū)C區(qū)B區(qū)）。6）開挖完成后，根據場地周邊區(qū)域的道路規(guī)劃，首先完成在場地東部臨近湘江區(qū)域的修復施工，以便業(yè)主或政府提早進行沿江道路與風光帶的建設；然后再進行場地其他區(qū)域的后續(xù)修復施工，并將按照地下水流方向由西向東進行。1.4.4湘江長沙綜合樞紐工程對修復實施的影響本修復方案內容是依據現(xiàn)有資料撰寫，由相關資料顯示，本場地下游即將進行湘江長沙綜合樞紐工程，屆時長

19、沙鉻鹽廠段湘江水位將抬高蓄水，對本場地現(xiàn)有地下水流造成影響，特別針對這個問題，目前已經采取了止水帷幕的方式對地下水進行隔離。 項目止水帷幕工程已經獲得長發(fā)改2013744號（“長沙市發(fā)展和改革委員會關于原長沙鉻鹽廠鉻污染土壤修復項目前期工程地下水污染防治加固工程（止水帷幕一期）可行性研究報告(代項目建議書)”）批復。止水帷幕一期建設內容如下：靠湘江西岸側(南端向西轉折延長42 m，北端向西轉折延長56 m) 設防滲幕墻，防滲幕墻中心線長525.35 m。其中在基巖以上的覆蓋層內直至基巖面以下1.0 m左右采用砼連續(xù)墻，防滲墻厚80 cm；在基巖內直到微透水層（1Lu）采用帷幕灌漿，與基巖面以上

20、的砼連續(xù)墻形成完整的防滲體系。二期工程也已經進入設計階段。為了節(jié)約投資以及避免可能存在的問題，場地修復建議一二期止水帷幕完工后再進行場地修復工作。1.4.5 修復施工期限原長沙鉻鹽廠修復工程的項目實施進度安排如下：1) 2015 年10月完成鉻污染土壤修復工程的可研報告及立項批復；2) 2016 年6月完成鉻污染土壤修復工程的初步設計、施工圖設計及審查；3) 2016 年8月完成鉻污染土壤修復工程的招投標工作；4) 2016 年10月完成鉻污染土壤修復工程的土建和設備安置就位工作；5) 2016年11月-2017年12月完成土壤修復工作；6) 2018 年3月完成場地復原、覆土綠化并移交給業(yè)主

21、；1.4.6 修復總投資本工程估算總投資為17662.6萬元，其中工程費用15234.2萬元，工程其他費用1120.0萬元，預備費1308.3萬元。1.5 結論和建議本治理項目位于原長沙鉻鹽廠內及附近地區(qū)受鉻污染的土壤，該區(qū)域污染情況已嚴重影響長沙市生態(tài)建設、威脅湘江生態(tài)安全和周圍群眾的身體健康，多年來受到社會的極大關注，以及國家、省、市各級領導和部門的高度重視。因此，原長沙鉻鹽廠鉻污染修復工作非常緊迫且十分必要，建議盡快審批立項。根據本修復方案建議的土壤鉻污染物修復目標，本工程項目的實施將治理原長沙鉻鹽廠約74,000 m2范圍內受重金屬污染的土壤約27.7萬m3。本項目的實施不僅可以解決鉻

22、污染造成的環(huán)境問題，改善長沙市的生態(tài)環(huán)境，促進長沙市環(huán)境污染治理產業(yè)和循環(huán)經濟的發(fā)展，而且可以推動我國環(huán)境和資源的可持續(xù)發(fā)展，為全國治理鉻污染項目起到示范作用。第二章 項目背景和必要性分析2.1 項目背景2.1.1 項目場址及其鉻渣污染狀況項目場址位于原長沙鉻鹽廠，地處長沙市岳麓區(qū)三汊磯工業(yè)區(qū)，東經1125639”，北緯281547”，占地面積170余畝，原始地貌單元為湘江沖積階地，距離湘江僅100米左右。三汊磯工業(yè)區(qū)除鉻鹽廠外，還有原長沙鋅廠、原湘岳化工廠、原岳麓化工廠、原長沙造紙廠、原岳麓礦石粉廠等，現(xiàn)均已停產或搬遷。原長沙鉻鹽廠北鄰原湘岳化工廠和原長沙造紙廠，南接原長沙鋅廠，西北為原岳麓

23、礦石粉廠，東臨湘江，西有農田山丘。西邊農田屬長沙市郊區(qū)岳麓山鄉(xiāng)岳華村，有農民600多戶，約2500人。農民菜地5.8平方公里，山地6.0平方公里。原長沙鉻鹽廠始建于1967年，是全國鉻鹽行業(yè)生產規(guī)模排名第二的國有企業(yè)，主要生產重鉻酸鈉、鉻酸酐、氧化鉻綠、鹽基性硫酸鉻、金屬鉻等系列產品，廣泛用于造瓷、造漆、冶金、電鍍、染料、軍工、制革、防腐、試劑、醫(yī)衛(wèi)等重要行業(yè)，曾為國家工業(yè)經濟發(fā)展做出了貢獻。但是，該廠生產中排放的鉻渣主要是含有重金屬六價鉻的危險廢物，其最大危害是長期或短期接觸或吸入時有致癌危險，被世界衛(wèi)生組織列為強致癌物。而這些鉻渣一直沒有得到有效治理，致使原長沙鉻鹽廠總排放口六價鉻嚴重超標

24、，且大量污染物直接排放入湘江，下游25公里的望城自來水原水中檢出六價鉻，對湘江水域和周邊環(huán)境帶來嚴重危害，是長沙市“兩型社會”建設最突出、最緊迫、最嚴峻的環(huán)境問題。原長沙鉻鹽廠的鉻渣污染問題早在1987年就引起了長沙市的高度重視。1989年該廠籌集2000萬元進行“三廢”治理，建成了當時全國鉻鹽行業(yè)規(guī)模最大的處理設施。但鉻渣排放量大，治理成本高，致使“三廢”治理設施難以長期維持正常運轉，所以鉻渣污染問題沒有得到根治。2003年10月，在全國人大環(huán)資委、國家環(huán)保總局及省市人大的督辦下，市政府下決心關閉了長沙鉻鹽廠，妥善安置了企業(yè)1000多名職工并依法實施破產。企業(yè)關閉后遺留的42萬噸鉻渣露天堆放

25、在距湘江不足50米的廠區(qū)，形成了一座地上高8米、地下深15米、延綿400米的“鉻渣山”。廢渣中的六價鉻隨地表水不斷溶解浸出，滲入地下，流入湘江，對湘江以及周圍環(huán)境構成嚴重污染和危害，被群眾成為“湘江河畔的一大毒瘤”。2.1.2 原長沙鉻鹽廠遺留鉻渣污染治理歷程原長沙鉻鹽廠遺留鉻渣污染治理歷程如下：1）2003年12月，原長沙鉻鹽廠正式關閉。2）2004年5月，市政府責成市經委、市環(huán)保局等部門組成鉻渣治理工作小組，啟動鉻渣治理項目。 3）經過國際招投標，2006年5月長沙市鉻渣治理有限公司（項目業(yè)主）與廣州鉻德工程有限公司（中標人）簽訂項目協(xié)議，授權中標人按BOT融資模式進行該項目的建設和運行。

26、 4）2006年9月，國家發(fā)改委復函批準采用廣州鉻德工程有限公司“鉻渣水溶解毒法”專利技術，建設6條解毒生產線，先投資建設第一條生產線，待環(huán)保檢測合格后再建另外5條生產線。 5）2009年2月，鉻渣解毒6條生產線全部建成投產。日設計處理能力600噸、年設計處理能力19萬噸。 6）2011年2月，項目正式通過了湖南省環(huán)保廳組織的項目環(huán)保驗收。2.2 項目必要性2.2.1 鉻污染的危害性鉻作為環(huán)境中的一種主要重金屬污染物，主要以三價和六價形態(tài)存在。鉻的毒性與其存在的價態(tài)有關，六價鉻比三價鉻毒性高100倍，并易被人體吸收且在體內蓄積，可通過消化、呼吸道、批復及粘膜侵入人體。三價鉻和六價鉻可以互相轉化

27、。天然水不含鉻，海水中鉻的平均濃度為0.05 g/L，飲用水中更低。鉻渣是鉻鹽及鐵合金等生產行業(yè)在生產過程中排放的有毒廢渣，外觀有黃、黑等顏色，大多成粉末狀。鉻渣的危害性主要來自六價鉻，其在國際上被列為對人體危害最大的8種化學物質之一，是國際公認的3種致癌金屬化合物之一，同時也是美國環(huán)保署（USEPA）公認的129中重點污染物之一。在我國，被列入國家危險廢物名錄（編號HW21）。鉻渣中因含有1-2%的酸溶性六價鉻（致癌物）和0.5-1%的水溶性六價鉻（劇毒物）而成為危險廢物。如果鉻渣不經過處理，而長期露天堆放，那么經過酸雨的淋溶后，鉻渣中的水溶性和酸溶性鉻就會隨著酸雨而流出來，尤其是毒性最大的

28、六價鉻更易流出，進入地表水或滲入地下水，容易對周圍水體、土壤及地下水造成污染。 1.鉻對環(huán)境的危害 1）鉻對土壤的污染在土壤中鉻主要以三價鉻離子形態(tài)存在，此外還有亞鉻酸根離子和兩種六價鉻酸根離子形態(tài)存在。研究表明，三價鉻離子進入土壤后，90%以上迅速被土壤吸附固定，以鉻和鐵的氫氧化物的混合物存在，是十分穩(wěn)定和不溶的。六價鉻離子進入土壤后大部分游離于土壤溶液中，僅有8.5-36.2%被土壤吸附固定。在土壤中三價鉻和六價鉻也是可以互相轉化，這種轉化也受土壤的酸堿性和氧化條件存在的影響。土壤吸附六價鉻離子的能力受土壤和粘土礦物類型的影響。2）鉻對水體的污染水體中的鉻污染，主要來自有關鉻生產所排放的廢

29、水，有三價和六價態(tài)。鉻的毒性與其存在的價態(tài)有關，一般六價鉻的毒性大于三價鉻。三價態(tài)的鉻，在水體中能水解為氫氧化鉻沉淀而進入水滴，也能被吸附在固體物質上面存在于成績物種，還能與六價態(tài)鉻互相轉化。六價態(tài)鉻在水體中能穩(wěn)定存在，但在缺氧或還原劑存在時，可被還原為三價態(tài)，在水體中三價態(tài)轉化為六價態(tài)是主要的機制。水中含鉻在1 ppm可刺激作物生長，110 ppm時會使生長減緩，到100 ppm則幾乎完全使作物停止生長，瀕于死亡。鉻會殺死水中的浮游生物，從而影響水的自凈能力，使水質惡化。3）鉻對植物的污染鉻對植物的生長起到明顯的抑制作用。土壤環(huán)境中鉻的含量過高，會抑制土壤內有機物質的硝化作用，并使鉻在植物體

30、內蓄積，對植物及其他生物造成危害。鉻會使植物生長時對營養(yǎng)元素的吸收和蓄積產生不良作用，造成植物頂部嚴重枯萎。鉻還會影響根尖細胞的有絲分裂，根系對鉻的富集作用極強，導致根腐朽、脫落而最終植株萎焉枯死。 2 鉻對生物的危害 1）鉻對動物體的危害鉻在動物體內可影響氧化、還原和水解過程，并可使蛋白質變性，沉淀核酸和核蛋白，干擾酶系統(tǒng)。鉻進入血液后使紅細胞攜帶氧的功能發(fā)生障礙，導致細胞內窒息。六價鉻離子可被碳酸鹽、硫酸鹽和磷酸鹽載體系統(tǒng)轉入動物細胞，在酶作用下迅速還原為具有活性的中間物質，這些中間物質具有較強的DNA破壞能力和細胞毒性。 2）鉻對人體的危害鉻渣的有害成分主要是六價鉻，對人體健康的毒害很大

31、。人體接觸六價鉻污染過的水、空氣和土壤易引起皮膚和粘膜潰瘍（鉻性濕疹、鉻瘡）、糜爛性鼻炎、鼻中隔穿孔、腸胃疾患及肺部病變。原長沙鉻鹽廠患有鉻性皮炎、鉻濕疹和鉻瘡、鼻中隔糜爛、穿孔者約占職工總數(shù)的47%，已有6人死于呼吸系統(tǒng)癌癥。同時，自然界中鉻含量超標將嚴重破壞生物鏈中物種的物質、能量循環(huán)，導致嚴重的環(huán)境污染。高于一定濃度的鉻污染會在生物體中的生積累，并會沿著食物鏈進行遷移，最終危害到人類。2.2.2項目場址所在地周邊敏感受體影響本項目場址位于岳麓區(qū)三汊磯，地處長沙市二環(huán)線以內，處于長沙市重點文物保護區(qū)北津城遺址保護范圍之內，處于湘江西岸河床上的環(huán)境特殊敏感地區(qū)。湘江長沙綜合樞紐工程距離本項目

32、場址僅約20 km，按計劃2014年9月全面蓄水至29.7米。如果鉻污染得不到有效治理，那么從原長沙鉻鹽廠外流的鉻污染水不但會繼續(xù)造成下游和附近區(qū)域的污染，還將加重對長沙市區(qū)水源的污染，破壞湘江水質，嚴重威脅長沙市區(qū)人民的健康乃至生命安全，影響北津城遺址公園等基礎設施的建設。此外，場址周圍有三汊磯小學一所，幼兒園一所，還有岳麓山鄉(xiāng)岳華村村民600多戶，約2500人，農田菜地5.8平方公里，山地6.0平方公里。鉻污染也將直接危害周邊人群的身體健康。因此，當?shù)厝嗣袢罕妼︺t污染的反應強烈，要求徹底根治的呼聲很高，各級政府和環(huán)保部門極其關注。2.2.3鉻污染治理與規(guī)劃相容性1）符合國家重金屬污染綜合防

33、治“十二五”規(guī)劃的目標2011年2月，國務院正式批復了重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃（以下簡稱規(guī)劃），提出了“十二五”期間重金屬污染防治的具體目標，到2015年，重點區(qū)域重點重金屬污染物排放量比2007年減少15%，非重點區(qū)域重點重金屬污染物排放量不超過2007年水平，重金屬污染得到有效控制。環(huán)境保護部部長周生賢在視頻工作會上表示，這次規(guī)劃遵循源頭預防、過程阻斷、清潔生產、末端治理的全過程綜合防控理念。規(guī)劃重點防控的5大重點行業(yè)為：有色金屬礦（含伴生礦）采選業(yè)、有色金屬冶煉業(yè)、含鉛蓄電池業(yè)、皮革及其制品業(yè)、化學原料及化學制品制造業(yè)。重點防控企業(yè)有4452家。同時，內蒙古、江蘇、浙江、江西、河

34、南、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、云南、陜西、甘肅、青海14個省區(qū)被列為重點治理省區(qū)。按照規(guī)劃，對上述地區(qū)將突出重點，從嚴懲治。治理的重點區(qū)域主要是涉重金屬產業(yè)密集地區(qū)和環(huán)境質量嚴重惡化地區(qū)，比如湖南湘江流域、安徽懷寧等地方，將得到重點治理。2）湘江流域重金屬污染治理實施方案的主要任務之一2011年3月，國務院批準湘江流域重金屬污染治理實施方案（以下簡稱方案），這是迄今為止全國首個獲國務院批準的重金屬污染治理試點方案。方案涉及湘江流域長沙、株洲、湘潭、衡陽、郴州、婁底、岳陽、永州8個市，明確了株洲清水塘、湘潭竹埠港、衡陽水口山、郴州三十六灣、婁底錫礦山、長沙七寶山、岳陽原桃林鉛鋅礦七大重點區(qū)域

35、，提出了民生應急保障、工業(yè)污染源控制、歷史遺留污染治理三大重點任務。本項目原長沙鉻鹽廠的鉻污染正是歷史遺留下來的重點污染難題。據了解，方案規(guī)劃項目927個，總投資595億元，規(guī)劃期限為2011年2020年。經過治理，鉛、汞、鎘、鉻、砷等重金屬排放總量要在2008年的基礎上消減70%左右。將湘江作為重金屬污染防治試點河流，其意義在湘江流域重金屬污染治理實施方案中有非常明確的表述：湖南應“通過5年至10年時間，基本解決湘江流域重金屬污染重大問題，成為全國重金屬污染治理的典范”。3）符合湖南省國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年計劃綱要的要求湖南省國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年計劃綱要第六章（總第52條）

36、為促進生態(tài)修復和綜合治理，具體內容為：加強湘江流域綜合治理，統(tǒng)籌沿岸產業(yè)布局、旅游開發(fā)、城鎮(zhèn)發(fā)展、水利建設、生態(tài)修復和污染治理，實行全流域、全方位、多功能綜合整治，近期重點突出重金屬污染防止，引導重污染企業(yè)集中發(fā)展或搬遷退出，加強長株潭綠心保護和沿線景觀建設，加強中上游水源涵養(yǎng)和沿江生態(tài)林建設。通過10至20年的努力，將湘江打造成為“東方萊茵河”。4）符合長沙市國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年計劃綱要的要求長沙市國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年計劃綱要第七章：加快兩型社會建設增強可持續(xù)發(fā)展能力。其中第三節(jié)為建設生態(tài)環(huán)境：以創(chuàng)建全國生態(tài)文明示范市為目標，繼續(xù)制定實施環(huán)境保護行動計劃，統(tǒng)籌推進城鄉(xiāng)環(huán)保

37、一體化，加大生態(tài)建設和環(huán)境整治力度，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質量在中部地區(qū)全面領先，并達到國內先進水平。其中重點述及加快湘江流域長沙段環(huán)境整治：全面推進湘江流域長沙段環(huán)境綜合整治，加快推進流域截污治污、重點污染源退出、垃圾收集處理、面源污染治理、河道整治與生態(tài)修復五大工程。要求大力推進重金屬污染治理，全面建成“一江兩岸”和湘江一級支流生態(tài)經濟走廊。2.2.5鉻污染控制和根治的重要意義 1）鉻污染是湘江流域重金屬污染治理的國家級試點、示范重大工程和世界性難題。本項目為全國鉻污染治理首開先河。 2）鉻污染是長沙市生態(tài)環(huán)境建設和城市發(fā)展中人民群眾反映最強烈、關注最突出、治理最嚴峻的環(huán)境問題，該問題的解決，可大大

38、改善長沙市尤其是湘江及兩岸的生態(tài)環(huán)境，改善當?shù)厝藗兊纳钯|量，提高居民健康水平。 3）鉻污染的成功治理是實現(xiàn)長株潭經濟一體化，建設“資源節(jié)約性、環(huán)境友好型”兩型社會的重要舉措。長沙市作為長株潭城市群的核心城市，在推進兩型城市建設綜合配套改革中對全國具有重要的示范意義。 4）鉻污染的成功治理是湘江長沙綜合樞紐工程的安全蓄水和長沙市民安全用水的關鍵和先決條件。 5）鉻污染的成功治理不僅解決了長沙市鉻污染治理問題，也為全國甚至全球解決了長期困擾環(huán)境治理的一大難題。同時為我國其他鉻鹽生產企業(yè)治理鉻渣起到示范作用，有利于落實國家對鉻鹽行業(yè)宏觀調控和有關環(huán)境保護政策的制定。 6）通過鉻污染治理，改善環(huán)境，

39、使當?shù)氐姆康禺a業(yè)充分發(fā)展，開發(fā)利用沿江的寶貴資源，有效提升城市品質，真正實現(xiàn)建設“兩型”城區(qū)的目標。 7）本項目有利于國內外的文化和技術交流，增強長沙的文化、教育和技術水平。同時可進一步促進區(qū)域經濟發(fā)展，加快長沙城市化進程。 8）本項目符合國家環(huán)保政策，有利于實現(xiàn)城市的無害化、減量化、清潔化，有利于長沙市對外招商引資、經濟發(fā)展和社會穩(wěn)定。 9）本項目解決了長沙重大環(huán)境污染問題，對湖南省和長沙市的發(fā)展，對我國可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經濟戰(zhàn)略的實施起著非常重要的促進作用。2.2.6小結綜上所述，本治理項目位于原長沙鉻鹽廠內及附近地區(qū)受鉻污染的土壤及地下水，該區(qū)域污染情況已嚴重影響長沙市生態(tài)建設、威脅湘江生

40、態(tài)安全和周圍群眾的身體健康，多年來受到社會的極大關注，以及國家、省、市各級領導和部門的高度重視。因此，原長沙鉻鹽廠鉻污染修復工作非常緊迫且十分必要，建議盡快審批立項。由于目前國內尚未制定統(tǒng)一的鉻污染土壤治理標準，同時建議在項目開始前對污染場地進行人體健康和生態(tài)風險評估，盡快確認本項目場地的鉻污染土壤修復標準，并確定針對本場地污染特性的治理技術方案，以達到徹底根治鉻污染的目的。第三章 場地污染調查和結果分析3.1調查方案歷史資料顯示，本項目場地的主要污染區(qū)域為原鉻鹽廠生產與物料堆存區(qū)域。2003年該工廠關停清算后，場地內先后經歷了地面構筑物拆除與歷史遺留鉻渣解毒治理兩次規(guī)模較大的工程施工，兩次工

41、程施工均對場地內的地形地貌造成較大的改變。本次場地污染調查對地內1,847個點的坐標及高程進行了測量，測量點分布如圖3.1-1所示。測量結果顯示，場地最高點的高程（黃海高程）為45m，最低點的高程為25.729m，場地平均高程為40.525m。場地西北側的土堆高程稍高，場地北側以及位于東北側和東南側渣坑的高程較低。本場地三維地形模擬圖如圖3.1-2所示。圖3.1-1長沙鉻鹽廠場地高程量測點位圖3.1-2長沙鉻鹽廠場地地形模擬(3D)根據前期對場地內鉻渣和土壤污染的初步調查，廠區(qū)內受污染區(qū)域主要集中在鉻渣堆場周圍及廠區(qū)東部，其面積約為72,000 m2，其中鉻渣堆場及緊靠鉻渣堆場部位屬嚴重污染區(qū)

42、。根據初步調查后所繪制的鉻鹽污染范圍與勘探平面位置圖（圖3.1-1）進行大致位置的判斷，靠近廠區(qū)南北邊界以內的區(qū)域為土壤重污染區(qū)。以此調查結果為依據，此次詳堪將在第一階段采樣時便對相應區(qū)域進行熱點加密。圖3.1-3鉻鹽污染范圍與勘探平面位置圖根據之前采樣孔取得的巖土性狀來看，污染區(qū)域內表層至10 m左右的深度主要是人工填土、粉質粘土、沙土、圓礫等滲透性較好的土壤結構，滲透性較低的風化板巖出現(xiàn)在11 m至13 m左右的深度。根據之前的采樣分析數(shù)據來看，部分污染區(qū)域內透水性較弱的強風化板巖層同樣出現(xiàn)了較強的六價鉻污染。常規(guī)采樣策略將需要采樣深度至無污染層為止，但考慮到采樣過程中若將不透水層打通，則

43、會導致污染物在更深層次的大面積擴散。因此本次采樣過程中，采樣井不得將潛水層與承壓水層之間的隔水層打通，本次詳堪采樣的預定深度為采樣至風化巖層為止。根據之前的采樣資料，預計本次采樣的平均采樣深度將超過10 m，達到12 m左右。由于本場地在進行此次詳堪之前已經進行過一次針對鉻渣解毒的修復工程，并進行了前期的土壤采樣分析。因此本次詳堪第一階段布點規(guī)劃將以網格法進行均勻布點，同時結合前期調查采樣的結果進行熱點加密采樣。再依據現(xiàn)場情形搭配專家主觀場址評估方式彈性調整，以達到詳勘調查的目的。第一階段布點采樣原則為：采用40m40 m的網格對調查區(qū)域進行劃分，在網格內部選取合適的點進行直達風化巖層的土壤樣

44、品采集。其中對每一米深度的樣品作為一個混合樣品進行收集。由于采樣深度較深，需要根據采樣深度安排專業(yè)地質鉆探設備進行采樣。針對確定的調查區(qū)域，需根據收集到的信息對場地的污染潛勢進行分析和預判斷，視需要再分割成不同采樣原則的采樣分區(qū)。針對廠內用地不同，可依據土地的歷史使用狀況與污染潛勢劃分為高污染潛勢區(qū)、中污染潛勢區(qū)、低無污染區(qū)以及無污染去分別進行綜合評析規(guī)劃。以每一個網格內至少應于該網格中心位置布設一個調查點為原則，并且布點位置應盡量靠近高污染潛勢區(qū)，網格內布點位置的選擇和調整，可針對下列具高污染潛勢特點區(qū)域再進行：1) 儲罐2) 管線3) 廢棄物儲存、處理區(qū)4) 污水處理區(qū)5) 生產設備或設施

45、區(qū)6) 毒性化學物質運作場所等原則上布點采樣位置即為各網格的中心點。但當網格內有前述具高污染潛勢設施或區(qū)域時，原布點即應調整至上述設施或設備附近，以進行后續(xù)采樣點篩選或土壤采樣工作。采樣布點圖詳見圖3.1-4，圖紙上共計標出42個采樣點，采樣區(qū)域的不同使用不同顏色進行了標注其中：紅色采樣點為常規(guī)采樣點，位于采樣方格的中部，用以了解場地內污染的整體分布。藍色采樣點為邊界采樣點，位于方格邊界，藍色采樣點共計21個。部分采樣點的位置根據現(xiàn)場情況進行相應的位置調整。圖3.1-4 采樣布點平面圖3.2 現(xiàn)場采樣3.2.1采樣現(xiàn)場本次詳勘采樣的預定深度為采樣至風化巖層為止。根據之前的采樣資料，預計本次采樣

46、的平均采樣深度將超過10米，達到12米左右。每100 cm取一個土壤混合樣。采樣時，由專人填寫樣品標簽、采樣記錄；標簽一式兩份，一份放入袋中，一份貼在袋口，標簽上標注采樣時間、地點、樣品編號、監(jiān)測項目、采樣深度和經緯度和高度?？碧姐@孔鉆機 GEOPROBE圖3.2-1現(xiàn)場勘探采樣圖3.2.2樣品保存、質量控制與勞動安全本次采樣嚴格按照樣品質量控制流程進行。因受限于現(xiàn)場環(huán)境狀況，且分析以重金屬為主，采集后用可密封的聚乙烯夾鏈袋保存樣品，采樣后所有樣品均進行現(xiàn)場預處理，之后部分樣品進行現(xiàn)場XRF檢測篩選，部分樣品送到標準實驗室進行分析測試。該場地的潛在污染物為重金屬污染，詳勘施工對現(xiàn)場工作人員具有

47、潛在危害，需要配備個人防護用品。安全防護的基本配置為：硬底防砸安全鞋、乳膠/塑料手套、護目鏡、安全帽以及合格有效的防塵口罩?，F(xiàn)場工作人員的衣著要求盡量少的讓皮膚曝露于作業(yè)環(huán)境中。圖3.2-2樣品晾曬與保存現(xiàn)場圖本次詳堪采樣的預定深度為采樣至風化巖層為止。根據之前的采樣資料，預計本次采樣的平均采樣深度將超過10米，達到12米左右。每100 cm取一個土壤混合樣。每個層次的混合樣品重量不小于1.0 kg（不含大顆粒礫石）。3.3 現(xiàn)場檢測及實驗室分析現(xiàn)場取得樣品后，需要在送樣前進行樣品預處理和分樣。樣品進行破碎、篩分和預混合后，送至實驗室進行樣品總量濃度和浸出毒性分析，部分樣品于現(xiàn)場以XRF進行檢

48、測篩選，部分樣品送至標準分析實驗室進行檢測。樣品中重金屬的分析標準方法，可依據土壤環(huán)境質量標準中選配的分析方法執(zhí)行。圖3.3-1現(xiàn)場樣品分析3.4調查數(shù)據分析3.4.1 土壤pH檢測分析本工程對鉻鹽廠現(xiàn)有場地共設置42個采樣點，采樣深度為1 m到16 m不等，共收集347樣品。由于土壤的pH環(huán)境對土壤中重金屬的形態(tài)及遷移性影響很大，因此本次勘察采樣的全部土壤樣品均進行了pH分析。表3.4-1長沙鉻鹽廠場土壤pH值統(tǒng)計匯整pH值范圍數(shù)量(樣)比例(%)4-520.65-6205.76-7308.67-84312.48-96117.59-105716.510-117421.411-124111.9

49、1213205.4總計348100%根據以上數(shù)據計算，所有樣品pH的平均值為9.15，標準差為1.85，據此繪制pH值的概率密度分布（正態(tài)分布）和積累分布曲線，分別如圖3.4-1所示。 圖3.4-1 樣品pH正態(tài)分布與概率分布曲線3.4.2 場地重金屬總量檢測分析根據對場地重金屬檢測數(shù)據，參照全國土壤污染狀況評價技術規(guī)定中重點區(qū)域土壤污染評價參考值，場地內Cr、As、Cd、Pb、Zn、Hg有不同程度的超標現(xiàn)象。其中，超標最嚴重的為Cr。經檢測，場地內的Cr的濃度范圍為10.50 mg/kg36700 mg/kg，最大超標倍數(shù)為96.58倍，平均濃度為4257.03 mg/kg。Cr超標的樣品數(shù)

50、達到232個，超標率為66.86%。場地重金屬總量檢測分析統(tǒng)計情況見下表。表3.4-2 現(xiàn)場檢測及實驗室檢測場地重金屬總量檢測分析統(tǒng)計表污染物質CrAsCdCuPbZnHg采樣點數(shù)42424242424242樣品數(shù)347262626262626標準值（mg/kg）380551250053072010最大值（mg/kg）3670083.997.489.4742212013最小值（mg/kg）10.52.30.527.27.022.30.07平均值（mg/kg）4257.0316.389.6827.2372.48336.872.44樣品超標數(shù)量232120121超標率(%)66.863.857.6

51、90.003.857.693.853.4.3 場地表層土壤重金屬總量檢測分析在對場地土壤重金屬污染總體進行統(tǒng)計分析后，本工程對場地表層土壤進行統(tǒng)計分析。場地表層土壤僅Cr超出了重點區(qū)域土壤污染評價參考值。Cr在表層土壤中的濃度范圍為103 mg/kg25600 mg/kg，最大超標倍數(shù)為67.37倍，平均濃度為10765.90 mg/kg。Cr超標的樣品數(shù)達到40個，超標率達95.23%。表3.4-3場地表層土壤重金屬總量檢測分析統(tǒng)計表污染物質CrAsCdCuPbZnHg樣品數(shù)42888888標準值（mg/kg）380551250053072010最大值（mg/kg）256004.25.363

52、4.593.907198.73最小值（mg/kg）1034.20.5615.471080.17平均值（mg/kg）10765.94.22.223.9632.363353.04樣品超標數(shù)量40000000超標率(%)95.230.000.000.000.000.000.003.4.4 鉻的濃度比值分析本項目場地特征污染物為重金屬鉻。鉻在自然環(huán)境中主要以三價及六價的氧化型態(tài)存在，鉻元素的其他價態(tài)形式極不穩(wěn)定，難以在自然環(huán)境中穩(wěn)定存在。因此根據總鉻及六價鉻的分析結果，可以了解土壤中三價鉻的濃度。根據場地調查數(shù)據，繪制總鉻、三價鉻和六價鉻的濃度分布曲線，如圖3.4-2、3.4-3、3.4-4所示。總鉻

53、、六價鉻及計算得到的三價鉻濃度統(tǒng)計數(shù)據匯總如表3.4-4所示。圖3.4-2 總鉻總量濃度正態(tài)分布曲線與概率曲線圖3.4-3三價鉻總量濃度正態(tài)分布曲線與概率曲線圖3.4-4 六價鉻總量濃度正態(tài)分布曲線與概率曲線為了直觀表達場地內Cr濃度在不同深度的濃度分布情況，我們選取了2I-3這一典型采樣點進行分析，從下表中該采樣點不同采樣深度的Cr濃度可以看出，隨著土壤深度不斷增加，Cr濃度不斷減小，最深層12 m處Cr濃度為表層（0-1 m）Cr濃度的1.6%，且最深層Cr濃度滿足重點區(qū)域土壤污染評價參考值。表3.4-4典型采樣點不同深度的Cr濃度分析表采樣點樣品編號采樣深度(m)Cr（mg/kg）2I-

54、32I-3-10-122,7002I-3-21-220,4002I-3-32-327,0002I-3-43-417,0002I-3-54-515,0002I-3-65-616,0002I-3-76-716,4002I-3-87-815,0002I-3-98-913,5002I-3-109-101,6002I-3-1110-114002I-3-1211-12358另外，為了全面了解場地內的表層與深層土壤中Cr的分布情況，本工程對場地內Cr濃度超標，且采樣深度達到10 m以上的26個采樣點的表層與深層的Cr濃度比值進行分析，計算結果見下表。從數(shù)據可以看出，深層/表層的Cr比值最大為108.10%，為3G-1采樣點，表明該采樣點的深層土壤中Cr濃度比表層土壤中的Cr濃度略高，其余25個采樣點的深層土壤Cr含量均低于表層土壤。這26個采樣點的Cr濃度比值平均值為11.4%，說明從總體來看，場地內的Cr濃度呈現(xiàn)表層高，深層較低的現(xiàn)象，且深層土壤中的Cr濃度降至了表層土壤中Cr濃度的十分之一左右