《有色金屬冶煉場地土壤-地下水重金屬污染協(xié)同修復技術指南》

ICSXX.XXXXX團體標準T/HAEPCI40-2023有色金屬冶煉場地土壤-地下水重金屬污染協(xié)同修復技術指南Technicalspecificationsforcollaborativeremediationofsoil-groundwaterheavymetalcontaminationinnon-ferrousmetalsmeltingsites（征求意見稿）xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施湖南省環(huán)境治理行業(yè)協(xié)會發(fā)布有色金屬冶煉場地土壤-地下水重金屬污染協(xié)同修復技術指南1范圍本標準適用于有色金屬冶煉場地土壤-地下水協(xié)同修復工程的建設與運行管理，可作為工程設計、實施、運行及后期維護的參考依據。2規(guī)范性引用文獻下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件中必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應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。GB36600 土壤環(huán)境質量建設用地土壤污染風險管控標準GB3095環(huán)境空氣質量標準GB3838地表水環(huán)境質量標準GB/T14848地下水環(huán)境質量標準GB16297大氣污染物綜合排放標準GB8978污水綜合排放標準GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準HJ25.1建設用地土壤污染狀況調查技術導則HJ25.2建設用地土壤污染風險管控和修復監(jiān)測技術導則HJ25.3建設用地土壤污染風險評估技術導則HJ25.5污染地塊風險管控與土壤修復效果評估技術導則HJ91.2地表水環(huán)境質量監(jiān)測技術規(guī)范HJ164地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范HJ192生態(tài)環(huán)境狀況評價技術規(guī)范HJ651礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理技術規(guī)范（試行）HJ652礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理方案（規(guī)劃）編制規(guī)范（試行）HJ1282污染土壤修復工程技術規(guī)范固化/穩(wěn)定化JGJ311建筑深基坑工程施工安全技術規(guī)范GB39496-2020尾礦庫安全規(guī)程TD/T1036土地復墾質量控制標準GB/T14848地下水質量標準HJ877暴露參數調查技術規(guī)范HJ164地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范HJ606工業(yè)污染源現場檢查技術規(guī)范GB/T39792.1生態(tài)環(huán)境損害鑒定評估技術指南環(huán)境要素第1部分：土壤和地下水GB/T39793.2生態(tài)環(huán)境損害鑒定評估技術指南基礎方法第2部分：水污染虛擬治理成本法HJ1272生態(tài)保護修復成效評估技術指南HJ2300污染防治可行技術指南編制導則HJ-BAT-7鉛冶煉污染防治最佳可行技術指南HJ983污染源源強核算技術指南有色金屬冶煉3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。（場地）3.1土壤soil指由礦物質、有機質、水、空氣及生物有機體組成的地球陸地表面上能生長植物的疏松層。3.2地下水groundwater埋藏于地表以下的各種形式的重力水。3.3有色冶煉場地non-ferroussmeltingsites地塊具有有色金屬冶煉生產和加工歷史。關?；虬徇w后，因堆積、儲存、處理、處置或其他方式（如遷移）承載了有害物質的，對人體健康和環(huán)境產生危害或具有潛在風險的空間區(qū)域，包括土壤和地下水。3.4重金屬heavymetals比重大于5的金屬（一般指密度大于4.5g/cm3的金屬），也是指原子量大于55的金屬，在環(huán)境污染方面主要是指汞、鎘、鉛、鉻及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。3.5關注污染物contaminantofconcern根據地塊污染特征、相關標準規(guī)范要求和地塊利益相關方意見，確定需要進行土壤和地下水污染狀況調查和風險評估的污染物。3.6目標污染物targetcontaminant在地塊環(huán)境中其含量或濃度已達到對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康具有實際或潛在不利影響的，需要進行修復的關注污染物。3.7地塊殘余廢棄物on-siteresidualmaterial地塊內遺留遺棄的各種與生產經營活動相關的設備、設施及其他物質，主要包括遺留的生產原料、工業(yè)廢渣、廢棄化學品及其污染物，殘留在廢棄設施、容器及管道內的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)物質，以及其它與當地土壤特征有明顯區(qū)別的固態(tài)物質。3.8地層結構stratigraphicstructure巖層或土層的成因、形成的年代、名稱、巖性、顏色、主要礦物成分、結構和構造、地層的厚度及其變化、沉積順序等。3.9水文地質條件hydrogeologicalcondition地下水埋藏、分布、補給、徑流和排泄條件，水質和水量及其形成地質條件等的總稱。3.10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。3.11地下水埋深burieddepthofgroundwatertable從地表到地下水潛水面或承壓水面的垂直深度。3.12水力梯度hydraulicgradient沿滲透途徑水頭損失與相應滲透途徑長度的比值。3.13滲透系數permeabilitycoefficient飽和土壤中，在單位水壓梯度下，水分通過垂直于水流方向的單位截面的速度。3.14潛水層unconfinedaquiferlayer；phreaticstratum地表以下第一個穩(wěn)定水層，有自由水面，以上沒有連續(xù)的隔水層，不承壓或僅局部承壓。3.15含水層aquifer能夠透過并給出相當數量水的巖層。3.16隔水層aquitard不能透過與給出水，或者透過與給出的水量微不足道的巖層。3.17透水層permeablelayer透水而不飽水的巖層。3.18非飽和帶unsaturatedzone又稱包氣帶，是指地表面與地下水面之間與大氣相通的，含有氣體的地帶。3.19飽水帶saturatedzone又稱飽和帶，是指地下水面以下，土層或巖層的空隙全部被水充滿的地帶。3.20潛水phreaticwater地表以下第一個穩(wěn)定隔水層以上具有自由水面的地下水。3.21承壓水confinedwater;artesianwater充滿于上下兩個隔水層之間的地下水，其承受壓力大于大氣壓力。3.22地塊概念模型conceptualsitemodel用文字、圖、表等方式來綜合描述污染源、污染物遷移途徑、人體或生態(tài)受體接觸污染介質的過程和接觸方式等。3.23污染狀況調查investigationonsoilcontamination采用系統(tǒng)的調查方法，確定地塊是否被污染以及污染程度和范圍的過程。3.24地塊特征參數site-specificparameter能代表或近似反映地塊現實環(huán)境條件，用來描述地塊土壤、水文地質、氣象等特征的參數。3.25土壤和地下水污染狀況調查investigationonsoilandgroundwatercontamination采用系統(tǒng)的調查方法，確定地塊土壤和地下水是否被污染及污染程度和范圍的過程。4基本原則與工作流程4.1基本原則4.1.1規(guī)范性原則：采用程序化和系統(tǒng)化的方式規(guī)范有色冶煉污染場地土壤和地下水修復過程和行為，恢復場地使用功能。4.1.2可行性原則：針對場地特征條件和健康風險綜合考慮污染場地修復目標、修復技術的應用效果、修復時間、修復成本、修復工程的環(huán)境影響等因素，合理選擇修復技術，科學制定修復方案，使修復工程切實可行。4.1.3安全性原則：污染場地修復工程的實施應注意施工安全和對周邊環(huán)境的影響，避免對施工人員和周邊人群健康產生危害。4.1.4技術協(xié)同性原則：有色金屬冶煉場地土壤-地下水重金屬修復的目的是采用協(xié)同化的場地修復技術，轉移、吸收、轉化或去除場地土壤和地下水中的重金屬污染物，或阻斷重金屬污染物對受體的暴露途徑，使場地對暴露人群的健康風險控制在可接受水平，從而恢復場地使用功能，保證場地二次開發(fā)利用的安全性。4.2工作流程有色冶煉場地修復的可行性研究工作按照圖1規(guī)定的程序進行，內容包括場地污染特征刻畫、污染分級分區(qū)治理、土壤-地下水遷移規(guī)律、制定協(xié)同修復策略、協(xié)同修復技術比選、集成修復技術、制定修復技術方案和制定環(huán)境管理計劃八個部分。4.2.1場地污染特征刻畫，基于場地污染調查、水文地質勘查結果，通過三維表征技術實現污染分布、污染羽、污染范圍和污染程度的精細刻畫。4.2.2污染分級分區(qū)治理，建立了有色冶煉場地土壤重金屬污染分級評價和相應的分級治理方案，進一步精細化支撐修復工程實施。4.2.3土壤-地下水遷移規(guī)律，厘清場地重金屬污染在包氣帶中遷移規(guī)律，是實現污染趨勢預測的關鍵，也是確定土壤-地下水協(xié)同修復技術的關鍵。4.2.4制定協(xié)同修復策略，地修復策略是指以風險管理為核心，注重土壤和地下水協(xié)同，確保污染造成的健康和生態(tài)風險控制在可接受范圍內。4.2.5協(xié)同修復技術比選，針對確認的污染物類型和污染物特性，根據上一階段確定的修復策略，確定協(xié)同修復技術類型。4.2.6集成修復技術，開展多技術協(xié)同修復效果預測，多修復技術耦合效果研究，提高多修復技術集成功效。4.2.7制定修復技術方案，根據確定的修復技術和場地暴露情景制定詳細的污染場地修復技術方案，包括確定修復技術的集成和工藝參數、估算理論土方量、分析成本—效益和環(huán)境影響等。4.2.8制定環(huán)境管理計劃，地塊土壤修復工程環(huán)境管理計劃包括修復工程環(huán)境監(jiān)測計劃和環(huán)境應急安全計劃。圖1有色金屬冶煉場地土壤-地下水協(xié)同修復工作程序5場地污染特征刻畫5.1場地調查土壤和地下水污染狀況調查，按照HJ25.1要求執(zhí)行，可分為三個階段，調查的工作程序如圖2所示。5.1.1第一階段土壤和地下水污染狀況調查第一階段土壤污染狀況調查是以資料收集、現場踏勘和人員訪談為主的污染識別階段，原則上不進行現場采樣分析。若第一階段調查確認地塊內及周圍區(qū)域當前和歷史上均無可能的污染源，則認為地塊的環(huán)境狀況可以接受，調查活動可以結束。5.1.2第二階段土壤和地下水污染狀況調查第二階段土壤污染狀況調查是以采樣與分析為主的污染證實階段。若第一階段土壤污染狀況調查表明地塊內或周圍區(qū)域存在可能的污染源，如冶煉生產設施、生產及排污管道、冶煉廢渣堆存區(qū)域、原料堆存區(qū)域、歷史上可能發(fā)生冶煉廢渣埋藏的地塊、固體廢物處理等可能產生有毒有害物質的設施或區(qū)域；以及由于資料缺失等原因造成無法排除地塊內外存在污染源時，進行第二階段土壤污染狀況調查，確定污染物種類、濃度（程度）和空間分布。5.1.3第三階段土壤和地下水污染狀況調查第三階段土壤污染狀況調查以補充采樣和測試為主，主要針對第二階段調查過程中發(fā)現的重度污染區(qū)域，并獲得滿足風險評估及土壤和地下水修復所需的參數。本階段的調查工作可單獨進行，也可在第二階段調查過程中同時開展。圖2土壤和地下水污染狀況調查的工作內容與程序5.2場地風險評估地塊風險評估工作按照HJ25.2要求執(zhí)行，內容包括危害識別、暴露評估、毒性評估、風險表征，以及土壤和地下水風險控制值的計算。地塊風險評估程序見圖3。5.2.1危害識別收集土壤污染狀況調查階段獲得的相關資料和數據，掌握地塊土壤和地下水中關注污染物的濃度分布，明確規(guī)劃土地利用方式，分析可能的敏感受體，如兒童、成人、地下水體等。5.2.2暴露評估在危害識別的基礎上，分析地塊內關注污染物遷移和危害敏感受體的可能性，確定地塊土壤和地下水污染物的主要暴露途徑和暴露評估模型，確定評估模型參數取值，計算敏感人群對土壤和地下水中污染物的暴露量。5.2.3毒性評估在危害識別的基礎上，分析關注污染物對人體健康的危害效應，包括致癌效應和非致癌效應，確定與關注污染物相關的參數，包括參考劑量、參考濃度、致癌斜率因子和呼吸吸入單位致癌因子等。5.2.4風險表征在暴露評估和毒性評估的基礎上，采用風險評估模型計算土壤和地下水中單一污染物經單一途徑的致癌風險和危害商，計算單一污染物的總致癌風險和危害指數，進行不確定性分析。5.2.5土壤和地下水風險控制值的計算在風險表征的基礎上，判斷計算得到的風險值是否超過可接受風險水平。如地塊風險評估結果未超過可接受風險水平，即結束風險評估工作；如地塊風險評估結果超過可接受風險水平，則計算土壤、地下水中關注污染物的風險控制值；如調查結果表明，土壤中關注污染物可遷移進入地下水，則計算保護地下水的土壤風險控制值；根據計算結果，提出關注污染物的土壤和地下水風險控制值。圖3地塊風險評估程序與內容5.3場地污染特征刻畫場地污染特征刻畫工作內容包括水文地質條件刻畫、重金屬污染空間展布、污染邊界圈定、修復工程量確定。場地污染特征刻畫程序見圖4。5.3.1水文地質條件刻畫以場地調查過程中采用的鉆孔取樣數據為基礎，根據鉆孔巖心樣品，劃分場地地層結構。通過三維建模方法，選擇適當空間插值分析方法，繪制場地地層結構三維模型，并進行模型精度驗證。若在場地調查過程中具備物探條件，可以獲取物探數據，以物探數據為基礎，輔以鉆孔剖面數據繪制場地地質三維模型。5.3.2重金屬污染空間展布以鉆孔樣品中不同類型重金屬含量數據為基礎，將地層結構模型作為底圖，選擇適當的空間插值分析方法，建立場地不同重金屬三維空間展布模型，并進行模型精度驗證。若在場地調查過程中具備物探條件，可以獲取物探數據，以高密度電阻法為例，建立電阻率與重金屬濃度間的數值關系模型，也可以實現對重金屬污染空間展布的三維模型。依靠三維表征軟件中污染物三維疊加技術手段，可以進一步建立場地多金屬復合三維模型，實現場地污染空間展布的準確建模。5.3.3污染邊界確定污染邊界確定基于多金屬復合模型建立成果，借助三維表征軟件（如GMS、ArcGIS、EVS、Surfer等），設置邊界濃度限值。根據有色冶煉場地所處地塊的土地利用類型情況和污染界定的目的，可以選擇不同重金屬的風險篩選值和管制值作為污染分布邊界值。修復工程量的核算可以根據污染深度與污染面積的計算結果估算，更為準確的方法為通過三維表征軟件直接計算污染單元格數量，進一步換算為修復土壤體積。5.3.4修復工程量計算理論土方量應根據關注污染物種類、濃度水平和污染范圍、修復目標值、工藝參數、場地特征條件等調查數據進行估算。估算理論土方量時，應以污染源為中心畫出每種關注污染物濃度等值線，采用專業(yè)軟件或手動估算出等修復目標線（等值線上的數值等于修復目標值）以內的土方量。對于復合型污染，應將每種污染物的等值線圖進行疊加估算土方量。圖4場地污染特征刻畫工作流程與內容6場地污染分級治理6.1評價指標6.1.1土壤重金屬總量超過GB36600篩選值的土壤開展污染土壤評價分級。6.1.2基于硫酸硝酸法或水的浸出毒性水質評價陽離子重金屬開展基于硫酸硝酸法HJ/T299或陰離子重金屬開展基于水浸提HJ557的浸出毒性水質評價。6.1.3基于SBET提取的人體健康風險評價（致癌和非致癌健康風險指數）模擬測試土壤中重金屬在人體胃液中的溶解量（即人體可給量，SBET提取，具體方法見附錄B），并以此作為暴露劑量進行健康風險評估，能在一定程度上克服基于總量評估導致結果過于保守的問題。6.2等級劃分6.2.1污染評價結合有色冶煉企業(yè)廠區(qū)實際情況，確定土壤重金屬污染物種類、污染程度、空間分布特征，開展場地土壤污染風險評估，評估過程符合《建設用地土壤污染風險評估技術導則》（HJ25.3-2019）。6.2.2污染分級在前期初評的基礎上，對于實際場地土壤重金屬總量超過GB36600-2018建設用地篩選值的土壤，開展土壤重金屬浸出毒性測試，使用HJ/T299或者水浸提HJ557和基于SBET提取的人體健康風險評價（致癌和非致癌健康風險指數），根據土壤重金屬污染的評價指標和分級評價標準，確定地塊重金屬污染等級。6.2.2分級調整對于受污染程度相似的場地土壤，綜合考慮場地廠區(qū)的物理邊界（如廠房、硬化路面等）、地塊邊界或權屬邊界等因素，原則上劃分為同一類別，對于多重金屬復合污染類型，以污染程度最高的重金屬污染類別劃分界定（表1）。根據最新土地利用類型變更情況、場地土壤環(huán)境質量的變化情況（如突發(fā)事件等導致的新增受污染場地或已完成治理的場地等），及時調整類別。表1有色金屬冶煉地塊重金屬污染程度分級評價標準污染土壤評價指標相關指標數值、意義評價方法污染程度評級超過《土壤環(huán)境質量建設用地土壤污染風險管控標準》（GB36600-2018）篩選值的重金屬污染土壤陽離子基于硫酸硝酸法（HJ/T299-2007）或者陰離子水浸提（HJ557-2010）的浸出毒性水質評價根據地塊周邊影響介質，選擇與國家相應標準《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）或《地下水質量標準》(GBT14848-2017)Ⅳ類指標比對，超過限定值即超標。水質評價未超標以及人體健康風險評價指數均未存在風險。輕度各指數介于輕度和重度之間的可能情況。中度基于SBET提取的人體健康風險評價（致癌和非致癌健康風險指數）開展經口攝入途徑的非致癌健康風險評價（1）和致癌健康風險評價（10-4），若大于限定值則認為存在風險。水質評價超標且人體健康風險評價指數（至少有一項）均存在風險。重度7土壤-地下水污染遷移規(guī)律土壤污染物通過滲濾、擴散等作用進入地下水，而地下水中污染物通過擴散、毛細吸附等作用進入土壤。實施有色冶煉場地土壤和地下水協(xié)同修復的關鍵在于掌握場地土壤-地下水重金屬污染遷移規(guī)律。掌握場地土壤-地下水污染遷移規(guī)律的主要通過數值模擬手段建立優(yōu)化遷移模型，工作內容包括揭示重金屬在包氣帶中遷移規(guī)律、污染遷移趨勢預測。7.1包氣帶中遷移規(guī)律對于有色金屬冶煉場地土壤-地下水協(xié)同修復工程的實施，應在場地調查階段開展包氣帶污染現狀調查，分析包氣帶污染狀況。厘清場地重金屬污染在包氣帶中遷移規(guī)律，是實現污染趨勢預測的關鍵，也是確定土壤-地下水協(xié)同修復技術的關鍵。7.1.1實驗室模擬實驗即通過搭建土壤柱、箱等形式，獲取場地巖心或者建立類似的地下場景等模擬實驗來研究污染物的運移。7.1.2數值模擬數值模擬是以場地調查獲取的多源數據（包括場地的水文地質條件、土壤地下水污染數據、邊界條件、“源匯項”與“源匯”關系等）為基礎，選擇適配場地的理論方程（主要有達西定律、理查德方程和地下水溶質運移菲克定律等），通過數據模擬軟件，經由模型校正和驗證，進而實現污染分布及擴散的預測等。在數值模擬的過程中，根據建模過程中所涉及影響因素的差異，數值模擬又可以分為三類。包括a.以物理過程為基礎的地下水動力學模型，b.結合地球化學統(tǒng)計和有限元法的數值模擬的溶質運移模擬，c.反應性溶質運移模型是綜合考慮土壤地下水系統(tǒng)中的物理、化學、生物過程污染建模活動。7.1.3現場示蹤技術同位素或其他類型的示蹤技術有助于了解含水層結構，并跟蹤地下水循環(huán)和污染物遷移。但復雜的水文地質條件導致原位示蹤技術一般耗時較長且實驗結果存在諸多不確定。7.2污染遷移趨勢預測建立有色冶煉場地（包含其周邊影響區(qū)域）的重金屬污染遷移趨勢預測數值模型，是掌握有色冶煉場地對周邊區(qū)域及敏感環(huán)境受體影響狀況的有效手段，同時也可以實現對修復技術的確定及技術組配方式的設計，進而針對修復技術的長效性進行可行性分析。7.2.1主要工作程序建立污染遷移趨勢預測數值模型的主要工作程序包括區(qū)域水文地質條件概化、研究區(qū)邊界條件概化、地下水運動狀態(tài)概化、污染運移過程概化、數值模擬參數的確定、模型準確性檢驗與參數校正。7.2.2常用的遷移趨勢預測數值模擬參數包括空間展布相關資料（地表高程、分層數據、邊界位置）；含水層參數（滲透系數、彈性釋水系數、孔隙度）；源匯項（大氣降水入滲系數、蒸發(fā)排泄系數）；地表水體（水位、底面高程、底面巖性特征）；人工開采情況（開采井位置、井結構、開采量）；邊界條件（邊界類型、水頭或流量）；初始條件（統(tǒng)測水位）；水位動態(tài)觀測資料（觀測孔位置、結構、水位時間變化）。7.2.3建立概念模型根據詳細的地形地貌、地質、水文地質、構造地質、水文地球化學、巖石礦物、水文、氣象、工農業(yè)利用情況等，確定所模擬的區(qū)域大小，含水層層數，維數(一維、二維、三維)，水流狀態(tài)(穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流、飽和流和非飽和流)，介質狀況(均質和非均質、各向同性和各向異性、孔隙、裂隙和雙重介質、流體的密度差)，邊界條件和初始條件等。必要時需進行一系列的室內試驗與野外試驗，以獲取有關參數，如滲透系數、彌散系數、分配系數、反應速率常數等。7.2.4數學模型的確定與數值化根據概念模型進行選擇。如一維、二維、三維數學模型，水流模型，溶質運移模型，反應模型，水動力-水質耦合模型，水動力-反應耦合模型，水動力-彌散-反應耦合模型。絕大部分數學模型是無法用解析法求解的。數值化就是將數學模型轉化為可解的數值模型。常用數值化有有限單元法和有限差分法。7.2.5模型校正將模擬結果與實測結果比較，進行參數調整，使模擬結果在給定的誤差范圍內與實測結果吻合。調參過程是一個復雜而辛苦的工作，所調整的參數必須符合模擬區(qū)的具體情況。所幸的是，最近國外已花費巨力開發(fā)研究了自動調參程序，大大提高了模擬者的工作效率。校正后的模型受參數值的時空分布、邊界條件、水流狀態(tài)等不確定度的影響。靈敏度分析就是為了確定不確定度對校正模型的影響程度。模型驗證是在模型校正的基礎上，進一步調整參數，使模擬結果與第二次實測結果吻合，以進一步提高模型的置信度。8制定協(xié)同修復策略8.1協(xié)同修復策略遵循的原則有色冶煉場地土壤和地下水修復技術的篩選需要考慮多種因素，地修復策略是指以風險管理為核心，將污染造成的健康和生態(tài)風險控制在可接受范圍內的場地總體修復思路，包括采用污染源處理技術、切斷暴露途徑的工程控制技術以及限制受體暴露行為的制度控制技術3種修復模式中的任意一種或其組合。8.1.1協(xié)同性原則土壤和地下水協(xié)同修復可以大幅縮短場地修復周期，也減少了修復工程實施對場地的二次損害。針對土壤和地下水協(xié)同修復目標，結合現階段國內外常用的修復方法，耦合與優(yōu)化現有的污染土壤與地下水治理修復技術，進一步解決技術與成本問題。8.1.2適應性原則與場地未來的用地發(fā)展規(guī)劃、開發(fā)方式、時間進度相結合。應與場地相關利益方進行充分交流和溝通，確認場地未來的用地發(fā)展規(guī)劃、場地開發(fā)方式、時間進度、是否允許原位修復、修復后土壤的再利用或處置方式等。8.1.3整體性原則充分考慮場地修復過程中土壤和地下水的整體協(xié)調性，并綜合考慮近期、中期和長期目標的要求，以及修復技術的可行性、成本、周期、民眾可接受程度等因素。8.1.4綠色無污染原則選擇綠色的、可持續(xù)的修復策略，使修復行為的環(huán)境效益最大化。8.2協(xié)同修復策略制定的過程8.2.1采用污染源處理策略采用污染源處理技術時，針對各種技術類型，應根據污染介質確定目標污染物、明確具體的處理目標值和待處理的介質（土壤或地下水）范圍。具體的處理技術類型有原位生物、原位物理、原位化學、異位生物、異位物理、異位化學等。對于污染土壤而言，處理目標值應根據風險評估結果、處理技術的特點以及土壤的最終去向或使用方式來綜合確定。當采用降低土壤中目標污染物濃度的污染源處理技術時，處理目標值一般是將土壤中的目標污染物濃度降低到符合土壤再利用用途的風險可接受水平；當采用化學氧化等降低污染物濃度的技術時，還應當考慮可能產生的中間產物及控制指標。當采用降低土壤中目標污染物的活性和遷移性控制其風險的固化/穩(wěn)定化技術時，應根據固化體的最終處置地的環(huán)境保護要求，確定其浸出濃度限值。待處理介質范圍描述應包括需處理的污染土壤的深度、面積與邊界、土方量。對于污染地下水而言，需明確不同階段的處理目標值，地下水的處理目標值與其將要達到的功能密切相關；待處理介質范圍的描述應包括需處理的污染地下水的邊界、深度與出水量。8.2.2采用工程控制策略應根據污染介質，確定目標污染物、修復范圍、暴露途徑，選擇合適的阻止污染擴散或切斷暴露途徑方式，如覆蓋清潔土、建立阻截工程等，從而降低和消除場地污染物對人體健康和環(huán)境的風險。從修復成本、修復周期等因素考慮，工程控制技術可為一種合理有效的選擇。由于工程控制并不徹底去除場地中的污染物，因此工程控制往往需要和制度控制相結合，如定期監(jiān)測和評估制度等。工程控制技術可以與污染源處理技術聯(lián)合起來使用，降低修復成本，或用于場地修復過程中的二次污染防治。8.2.3采用制度控制策略應通過制定和實施各項條例、準則、規(guī)章或制度，減少或阻止人群對場地污染物的暴露，從制度上杜絕和防范場地污染可能帶來的風險和危害，從而達到利用行政管理手段對污染場地的潛在風險進行管理與控制的目的。制度控制技術常與工程控制技術或與污染源處理技術聯(lián)合采用。9協(xié)同修復技術比選9.1協(xié)同修復技術比選思路9.1.1主流修復技術比選針對確認的污染物類型和污染物特性，根據上一階段確定的修復策略，依據修復技術類型（污染源處理技術范疇的原位生物、原位物理、原位化學、異位生物、異位物理、異位化學、工程控制技術等）和具體技術工藝（例如異位生物技術類型按工藝又可細分為異位生物堆技術、異位堆肥法技術、異位泥漿態(tài)生物處理技術等），利用文獻調研、應用案例分析或相關篩選工具，從技術的修復效果、可實施性以及管理部門的接受性、成本等角度進行考。9.1.2修復效果預先模擬和評估修復技術可行性試驗是確定各潛在可行技術是否適用于特定的目標場地。當效率、時間、成本等數據量充足，例如，大量研究和案例證明該技術對某種污染物處理有效，如熱脫附處理多環(huán)芳烴污染土壤，或要研究的特定目標場地與已有案例的場地特征條件、水文地質條件、目標污染物完全相符且能夠證明或確定技術可行時，可跳過可行性試驗過程直接進入修復技術綜合評估階段；當數據量不夠證明各潛在可行技術能夠用于特定的目標場地或缺少前期基礎、文獻或應用案例時，則首先需要開展可行性試驗。修復技術可行性試驗分為篩選性試驗和選擇性試驗。此外，也可以通過數值模擬方法，依托前期建立的污染趨勢預測模型，對特定的修復技術進行數值模擬驗證。9.2常用土壤修復技術適用場景9.2.1清挖指通過機械、人工等手段，使土壤離開原位置的過程。一般包括挖掘過程和挖掘土壤的后處理、處置和再利用過程。在場地修復的各個階段和多種修復技術實施過程中都可能采用挖掘技術，如場地環(huán)境評估、修復活動中和后評估階段。作為修復技術，本指南推薦挖掘只能作為修復方案的一部分，不能適用于傳統(tǒng)的挖掘填埋技術方案。9.2.2固化/穩(wěn)定化指通過固態(tài)形式在物理上隔離污染物或者將污染物轉化成化學性質不活潑的形態(tài)，降低污染物的危害，可分為原位和異位穩(wěn)定/固化修復技術。原位穩(wěn)定/固化技術適用于重金屬污染土壤的修復，一般不適用于有機污染物污染土壤的修復；異位穩(wěn)定/固化技術通常適用于處理無機污染物質，不適用于半揮發(fā)性有機物和污染土壤的修復。9.2.3化學淋洗指借助能促進土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑，通過水力壓頭推動清洗液，將其注入被污染土層中，然后再將包含污染物的液體從土層中抽提出來，進行分離和污水處理的技術，可分為原位和異位化學淋洗技術。原位化學淋洗技術適用于水力傳導系數大于10-3cm/s的多孔隙、易滲透的土壤，如沙土、砂礫土壤、沖積土和濱海土，不適用于紅壤、黃壤等質地較細的土壤；異位化學淋洗技術適用于土壤粘粒含量低于25%。9.2.4生物修復生物修復指利用微生物、植物和動物將土壤、地下水中的危險污染物降解、吸收或富集的生物工程技術系統(tǒng)。按處置地點分為原位和異位生物修復。生物修復技術適用于部分重金屬污染修復，不適合處理持久性有機污染物。9.3常用地下水修復技術適用場景9.3.1抽出處理技術對于地下水污染物濃度較高、地下水埋深較大的污染場地具有優(yōu)勢；對污染地下水的早期處理見效快。設備簡單，施工方便。不適用于滲透性較差或存在非水相液體的含水層；對修復區(qū)域干擾大；能耗大。適用于滲透性較好的含水層、污染范圍大、地下水埋深較大的污染場地。9.3.2原位化學還原技術具有反應速度快，修復時間短的優(yōu)點，場地水文地質條件可能會限制化學物質的傳輸；一些含氯有機污染物的降解產物有一定的毒性；部分污染物的還原效果不穩(wěn)定。適用于滲透性較好的多孔介質區(qū)域。9.3.3可滲透性反應墻技術可滲透反應墻技術是地下水修復中的常用原位處理技術，通過可滲透的反應墻對地下水污染羽進行阻截和修復，反應墻的填充反應介質包括零價鐵、沸石和增強微生物活性等，處理中包括了物理、化學或生物作用過程。有連續(xù)和漏斗-通道型兩種類型。反應介質消耗較慢，具備幾年甚至幾十年的處理能力。9.3.4止水帷幕阻隔技術施工方便，使用的材料較為普遍，可有效將污染物阻隔在特定區(qū)域中。阻隔效果受地下水中pH，污染物類型、活性、分布，墻體的深度、長度、寬度和場地水文地質條件等影響。適用于地下水埋深較淺的區(qū)域。10有色冶煉場地協(xié)同修復技術集成10.1土壤多金屬同步固化/穩(wěn)定化長效修復技術針對有色冶煉場地重金屬組成復雜、污染程度差異大、單一修復方法難以使土壤多重金屬同時固化/穩(wěn)定化等問題，研發(fā)基于多重金屬同步固化/穩(wěn)定化的功能材料，結合場地土壤重金屬污染高效診斷及分級評價，形成重污染土壤多金屬同步固化/穩(wěn)定化修復技術及中輕度污染土壤微生物協(xié)同重金屬穩(wěn)定化修復技術。10.1.1施工工藝確定主要包括原位/和異位應根據地塊狀況、地層結構、污染分布和土地利用等適用條件選擇原位或異位固化/穩(wěn)定化工藝。10.1.2原位固化/穩(wěn)定化10.1.2.1場地清理滿足規(guī)定原位固化/穩(wěn)定化施工前應探測和清除地上和地下影響施工的混凝土塊、石塊和地下構筑物等障礙物。清理出的建筑垃圾和石塊等應清洗后再進行處置。10.1.2.2藥劑配置應設置藥劑儲存庫、料倉、配藥站和泵送系統(tǒng)，并配備液位監(jiān)控和溢流液收集系統(tǒng)；制備好的水泥漿儲存不宜超過2h。10.1.2.3攪拌/注入應根據中試結果確定攪拌和注入設備可達深度、攪拌/注入單元、注藥速率及攪拌桿移動速度和攪拌時間等參數。宜根據修復深度選擇合適的原位固化/穩(wěn)定化施工設備。一般5m以內的淺層污染可采用挖掘機、旋耕機和專用淺層攪拌機等設備混合，可以使用液體、漿狀或粉末狀材料和藥劑，混合攪拌與藥劑添加宜同步進行。大于5m的深層原位固化/穩(wěn)定化一般采用高壓注入和螺旋攪拌的方式把材料和藥劑與污染土壤混合，深層攪拌一般宜采用液體或漿狀藥劑進行注入或混合。10.1.2.4養(yǎng)護及管理原位固化/穩(wěn)定化處理后的土壤或固化體應進行養(yǎng)護，對表層等裸露部分進行覆蓋，保持水分。宜考慮土壤增容膨脹的影響，并根據地形、土地利用等進行整形；原位固化/穩(wěn)定化處理后宜適當采取高密度聚乙烯、膨潤土、瀝青和粘土等進行封蓋，減少降水等對固化/穩(wěn)定化后土壤的淋溶及裸露表面的風化和侵蝕。10.1.3異位固化/穩(wěn)定化10.1.3.1挖掘污染土壤挖掘應有支護方案，深基坑開挖應滿足JGJ311的要求；對地下水位以下的污染土壤進行開挖時應進行降水設計。10.1.3.2攪拌混合根據小試和中試優(yōu)化的參數，對污染土壤進行固化/穩(wěn)定化處理，確保材料和藥劑投加的針對性和有效性。采用雙軸攪拌機和土壤改良機等專用設備混合污染土壤和固化/穩(wěn)定化材料和藥劑，并配備土壤輸送機、干粉料倉、漿狀藥劑及液體藥劑的儲存槽及藥劑制備、計量和投加裝置，攪拌混合系統(tǒng)應具備安全鎖和自動計量投加裝置。正式運行前應進行攪拌設備試運行及攪拌效果測試，確定不同類型土壤與材料和藥劑適宜的混合時間和處理量，并根據藥劑配比和使用量，調整土壤輸送量及材料和藥劑的投加量，確保藥劑與土壤充分混合。10.1.3.3養(yǎng)護宜固化后的土壤應在初凝前完成成型，一般宜在8h內?？刹捎弥拼u機、造粒機等設備制成塊狀、粒狀固化塊，或直接澆注成型，振動壓實。固化初凝成型完成后應進行養(yǎng)護，將固化體用薄膜、草席等覆蓋，保持表面潮濕。養(yǎng)護時間一般不少于14d，具體養(yǎng)護時間根據膠凝材料、外加劑和環(huán)境濕度等確定。當晝夜平均氣溫小于5℃或最低氣溫小于-3℃，可采用蒸汽等養(yǎng)護方式。采用穩(wěn)定化技術時不需要成型，攪拌完成后堆成條垛狀，保持水分養(yǎng)護，養(yǎng)護時間一般不少于7d，確保藥劑有足夠時間與污染物接觸和反應。10.2地下水重金屬污染精準修復及分級阻斷技術針對有色冶煉場地水文地質特征多樣、污染空間分布復雜等問題，推薦鐵基納米復合材料及可原位成型的活性隔離屏障材料，基于功能材料精準注入和強化傳輸的地下水精準修復技術研究，結合冶煉場地土壤-地下水重金屬活性隔離屏障阻控技術研究，實現冶煉場地地下水重金屬污染的精準修復及分級阻斷。系統(tǒng)協(xié)同“固化-穩(wěn)定化-分級治理”、“地下水精準修復及分級阻斷”、“土壤適生性調控-微生物/植物聯(lián)合生態(tài)重構”等修復技術，優(yōu)化場地修復材料、裝備和技術組合，建立有色金屬冶煉場地土壤-地下水重金屬協(xié)同修復技術集成體系。10.2.1注入方式的確定修復劑可注入和分布到：（a）與污染物直接接觸；（b）在地下水中化學物質遷移的路徑上形成生物或化學反應帶或墻，以便在污染地下水通過反應帶或墻時與修復劑接觸。修復劑分布方案需要了解污染場地的地質和水文地質。要知道在何處注入修復劑，就需要了解污染物的當前分布情況，以及如果不采取有效的污染源控制措施，未來可能發(fā)生的情況。10.2.2修復藥劑的選擇應具備以下特點：可溶于水（如化學氧化劑如高錳酸鈉，或化學還原劑如硫酸亞鐵或硫化鈉等）、懸浮體中非常細小的納米級顆粒（如納米級零價鐵）、懸浮液中較大的顆粒（如微米級零價鐵）、大的固體材料（如顆粒狀零價鐵、石灰石或覆蓋物），用挖溝法放置在地下，形成可滲透反應性墻。在砂和砂粉單元中，可溶性修復劑注入容易，在地下分布更廣泛。但如果在注入后它們繼續(xù)隨地下水流遷移，則修復劑不能長時間停留在目標注入區(qū)域。10.2.3修復劑注入和分布方法注入方法的選擇、井的布設和操作細節(jié)將取決于現場條件、修復目標、合格的操作人員以及其他影響設計的現場特定因素。作為設計過程的一部分，有必要制定一個精確的場地概念模型，其中包括地質學、水文地質學、污染物分布和地下水地球化學。地下水數值模擬可以為評價各種方法和設計細節(jié)提供一種有價值的工具，為系統(tǒng)的優(yōu)化設計提供依據。10.2.3.1主動修復劑注入主動修復劑注入過程通常涉及地下水的持續(xù)抽提、混合修復劑以及混合后水的再注入。抽提和回注井通常布置成使得注入的混合地下水被抽提向抽提井，以最大限度地控制修復劑在地下的分布，避免將污染地下水推離處理區(qū)。這一過程允許更好地控制修復劑的劑量，因為可以將目標濃度的修復劑添加到再注入的水中。減少在半被動和被動處理中可能發(fā)生的高濃度修復劑的負面影響。主動再循環(huán)系統(tǒng)的缺點是注入井是連續(xù)運行的，這種操作更容易導致注入井或井的結垢。注入井中電子供體的穩(wěn)定供給，促進了注入井內外生物量的增長，導致了生物淤積的增加。通常需要定期的維護和防污措施來保持注入井的正常運行。10.2.3.2半被動修復劑注入半被動修復劑注入過程包括定期抽取地下水，添加修復劑到水中，并重新注入混合后的水。地下水定期循環(huán)，較高濃度修復劑的分布將提供適當劑量的修復劑，直到下一個注入周期。通常，半被動系統(tǒng)被建在垂直于地下水流方向的直線上來分布修復劑。一旦修復劑分布好，注入和再循環(huán)過程就會停止，地下水的自然流動會將地下水帶過修復區(qū)。流經這一區(qū)域的地下水中的污染物在與修復劑接觸時得到處理。10.2.3.3被動修復劑注入被動修復劑注入是指在分離點注入，以形成一個不需要地下水再循環(huán)的處理區(qū)。注入點布置通常是在垂直于地下水流動方向的一條直線上設置一條或多條注入點線。注入可定期重復，并將提供適當數量的修復劑，直到下一個修復劑添加周期。分布修復劑所需的注入點數量比半被動系統(tǒng)要多，因為地下水沒有循環(huán)來在注入點和抽取點之間分布修復劑。注入后，地下水的自然流動將地下水帶過修復劑所在區(qū)。10.2.4分級阻斷技術10.2.4.1技術應用基礎和前期準備需調研的參數主要包括：污染物特征，如非飽和土壤和含水層污染物的種類、濃度、三維空間分布、遷移方式及轉化條件；當地的地理地質概況和水文氣象、地下水的埋深、運移參數、季節(jié)性變化；含水層的厚度及其滲透系數、孔隙度、顆粒粒徑和級配、地下水的化學特性(如pH值、Eh、DO、溫度、電導率、Ca2+、Mg2+、NO3-、SO42-等離子含量等)；現場微生物活性和群落；現場施工環(huán)境條件對周圍環(huán)境的影響；治理周期、效益、成本、監(jiān)測；工程項目經費。然后在試驗室進行批量試驗和柱式試驗，確定活性反應介質并測試其修復效果和反應動力學參數，建立水動力學模型。根據這些參數計算確定PRB的結構、安裝位置、方位及尺寸、使用期限、監(jiān)測方案，并估算總投資費用。10.2.4.2主要實施過程對于深度不超過10m的淺層PRB，在污染羽流向的垂向位置，使用連續(xù)挖溝機進行挖掘，并回填活性材料，同時設置監(jiān)測井、排水管、水位控制孔等，最后在墻體上覆蓋土層。也可采用板樁、地溝箱、螺旋鉆孔等挖掘方式。對于深度大于10m的PRB，有多種方式進行開挖和回填。由于深度較大，回填時常采用生物泥漿運送反應材料，通常是采用瓜爾豆膠，并在混合物中添加酶，可以使瓜爾豆膠在幾天內降解，留下空隙，形成高滲透性的結構。采用該膠時，安裝前先測試地下水的化學性質是否與反應材料和生物泥漿的混合物相適合，以確定生物泥漿能否在合適的時間內得到降解。采用深層土壤混合法時，一般采用螺旋鉆機進行鉆挖和回填，隨著螺旋鉆在土壤中緩慢推進，將生物泥漿和反應材料的混合物注入并與土壤混合。在松散的沉積層中可將反應材料放置到地表下近50m處。采用旋噴注入法時，將噴注工具推進到需要的深度，通過管口高壓注射反應材料和生物泥漿，連續(xù)噴注一系列的鉆孔形成可滲透反應墻。垂直水力壓裂法是將專用工具放入鉆孔中來定向垂直裂縫，利用低速高壓水流，將材料注入土壤層，形成裂縫，由一系列并排鄰近的鉆孔水力壓裂形成滲透反應墻。10.2.4.3運行維護和監(jiān)測PRB建好后，需進行長期觀測、運行和管理。其運行維護相對簡單，運行過程中僅需在長期監(jiān)測的基礎上對反應介質進行定期更換。為了精確測量監(jiān)測效果，需在PRB上下游及PRB內布置監(jiān)測井觀測水位深度變化，并周期性地監(jiān)測相關的水文地質化學參數、流速等。監(jiān)測井的布置要保證能夠捕獲污染羽流的運動方向，因此應在濃度較高或接近反應墻的位置集中布置監(jiān)測井。常用的監(jiān)測指標有目標污染物、降解中間產物、氧化還原電位等。10.3土壤功能修復及生態(tài)重構技術針對有色冶煉場地土壤功能退化、污染物遷移風險高等問題，基于土壤物理、化學、生物學特征，構建冶煉場地退化系統(tǒng)快速診斷體系，研發(fā)有色冶煉場地退化土壤適生性調控技術及有色冶煉場地微生物-植物聯(lián)合生態(tài)修復技術。通過物理-化學-生物方法聯(lián)用，實現有色金屬冶煉場地土壤功能修復及生態(tài)重構。10.3.1生態(tài)重構工程由主體工程、配套設施工程和檢測與管護工程組成。生態(tài)重構主體工程主要包括土壤修復工程、阻隔層布設、土壤復墾、植被重建和養(yǎng)護等。10.3.2土壤修復工程包括土壤修復材料選擇、工藝參數確定及土壤修復工程實施，以實現土壤重金屬修復目標及土壤功能恢復目標。阻隔層布設包括阻隔材料選擇與鋪設。土壤復墾包括清潔土層鋪設與土層平整改良工藝措施。10.3.3植被重建與養(yǎng)護包括植被材料選擇、植被恢復與養(yǎng)護。配套設施工程主要包括輔助設施（給排水和消防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、配電室、控制室、檢測分析室、處置車間、化學品倉庫、圍墻、道路、和周邊綠化工程等）和生活設施（辦公室、休息室、衛(wèi)生間、浴室、更衣室及其它生活設施等）。檢測與養(yǎng)護工程主要包括固化/穩(wěn)定化養(yǎng)護及植物重建養(yǎng)護。11制定修復技術方案根據確定的修復技術和場地暴露情景制定詳細的污染場地修復技術方案，主要內容包括確定修復技術的集成和工藝參數、制定場地修復的監(jiān)測計劃、估算理論土方量、分析成本—效益和環(huán)境影響等。根據場地地下水修復和風險管控模式、技術篩選的結果，結合場地管理要求等因素，采用一種或多種技術優(yōu)化組合集成制定技術路線。技