我國(guó)自建國(guó)至今共有鉻鹽廠近60家，目前還有14家在生產(chǎn)，其中關(guān)停企業(yè)遺留場(chǎng)地構(gòu)成了我國(guó)鉻污染場(chǎng)地的主要來(lái)源;鉻鹽生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量鉻渣，產(chǎn)排污系數(shù)約3噸鉻渣/噸產(chǎn)品，過(guò)去環(huán)保意識(shí)薄弱，這些鉻渣大多以堆存方式處理，2006年的統(tǒng)計(jì)歷史遺留鉻渣約600萬(wàn)噸，在國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)資金的治理下，2012年底這些歷史遺留鉻渣已處置完畢，而鉻渣堆放場(chǎng)地則成為我國(guó)鉻污染場(chǎng)地的另一個(gè)來(lái)源;此外，我國(guó)還有數(shù)百家關(guān)停的電鍍廠、鞣革廠等涉鉻企業(yè)，這部分關(guān)停企業(yè)的遺留場(chǎng)地也是我國(guó)鉻污染場(chǎng)地的重要部分。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鉻污染場(chǎng)地累計(jì)有上百處。

目前只有極個(gè)別場(chǎng)地正在或已經(jīng)完成治理，這些場(chǎng)地往往工程量很小，且基本沒(méi)有涉及治理難度大的地下水問(wèn)題。為研究我國(guó)大型鉻污染場(chǎng)地的污染特性、開(kāi)發(fā)相關(guān)的土壤及地下水治理技術(shù)，在國(guó)家發(fā)改委專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家重金屬專(zhuān)項(xiàng)、科技部863重點(diǎn)項(xiàng)目等課題的支持下，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院固體所在西北某鉻鹽廠開(kāi)展了污染調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、土壤地下水修復(fù)治理技術(shù)研究和工程示范等工作，本文將以該場(chǎng)地為例，簡(jiǎn)述場(chǎng)地污染狀況調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與目標(biāo)值制定以及基于調(diào)查結(jié)果制定場(chǎng)地修復(fù)治理技術(shù)路線的思考。

一、場(chǎng)地污染狀況調(diào)查

該企業(yè)建于上世紀(jì)80年代，采用傳統(tǒng)的有鈣焙燒鉻鹽生產(chǎn)工藝。根據(jù)該工藝的特點(diǎn)，結(jié)合同類(lèi)場(chǎng)地污染狀況調(diào)查的經(jīng)驗(yàn)，采用現(xiàn)場(chǎng)踏勘和快速測(cè)試輔助手段等方法，初步確定重污染區(qū)域位于煅燒車(chē)間、浸出車(chē)間、紅礬車(chē)間和鉻渣堆放場(chǎng)等區(qū)域。在此基礎(chǔ)上，分階段分目標(biāo)進(jìn)行了調(diào)查工作，最終確定該場(chǎng)地的污染狀況如下：

(1)該場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，表層1-3米以黃土狀土為主，全場(chǎng)均有分布，厚度不均勻，該層污染較嚴(yán)重，部分區(qū)域混有鉻渣，六價(jià)鉻含量上千mg/kg，浸出濃度達(dá)到數(shù)十mg/L。

(2)3米以下直至潛水面的包氣帶土壤也存在污染，潛水埋深約18米，該層以砂礫和圓礫為主，有不連續(xù)的粉土層，該層六價(jià)鉻含量100-300mg/kg。

(3)該場(chǎng)地區(qū)域地下水非常豐富，含水層為第四系松散巖類(lèi)空隙潛水，潛水含水層厚度60-80m，地下水單井日涌水量高達(dá)1156.03m³。

(4)地下水已受到嚴(yán)重污染，污染深度將近10米，且已擴(kuò)散至下游數(shù)公里外。

場(chǎng)地污染狀況調(diào)查工作主要包括：

(1)確定特征污染物類(lèi)型、污染源位置、污染邊界和污染工程量;

(2)勘察場(chǎng)地的巖土特征，以及不同巖土特性下污染物的結(jié)合形態(tài)和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為修復(fù)技術(shù)的選擇提供參考和依據(jù);

(3)明確地下水是否存在污染，若有污染需要詳細(xì)勘察場(chǎng)地的水文特征;

(4)結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍庀筇卣骱臀⑸锶郝浞植继匦?，調(diào)查污染物在土壤中的吸附解析和化學(xué)與微生物變化過(guò)程、污染物遷移到地下水的途徑以及污染物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化方式，并構(gòu)建相應(yīng)的模型。

二、場(chǎng)地修復(fù)目標(biāo)值制定

該場(chǎng)地周邊分布見(jiàn)下圖，該場(chǎng)地今后將作為工業(yè)用地，主要有如下幾個(gè)暴露途徑：途徑1，土壤中的污染物經(jīng)降雨淋濾進(jìn)入地下水，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散作用后進(jìn)入下游居民飲用的地下水;途徑2，居民通過(guò)皮膚接觸受污染的泉水;途徑3，地下水匯入河流，居民飲用河流地表水;途徑4，該場(chǎng)地?cái)M作為工業(yè)用地，企業(yè)工人吸入揚(yáng)塵顆粒物。

通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算結(jié)合土壤治理去向，得出場(chǎng)地的修復(fù)目標(biāo)值為：

(1)表層3米以?xún)?nèi)的土壤挖掘處理后送填埋場(chǎng)，參照《鉻渣污染治理環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T301-2007)中送一般工業(yè)固體廢物填埋場(chǎng)的要求執(zhí)行。處理后表層更換新土，切斷揚(yáng)塵顆粒物的暴露途徑。

(2)根據(jù)地下水的流場(chǎng)模擬和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，目前地下水首要暴露點(diǎn)幾個(gè)泉眼，因此泉水的目標(biāo)值按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB14848-93)執(zhí)行，要求泉水濃度為0.05mg/L。根據(jù)地下水的污染擴(kuò)散模型模擬計(jì)算，提出深層土壤的修復(fù)目標(biāo)是六價(jià)鉻含量50mg/kg。廠區(qū)處地下水濃度為0.5mg/L。

三、表層土修復(fù)技術(shù)路線

表層3米以?xún)?nèi)的土壤屬于重污染土壤，其浸出濃度超過(guò)了《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)中浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)數(shù)倍，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)很大，治理修復(fù)措施不當(dāng)易造成污染泄漏事件。部分區(qū)域的表層土壤屬于渣土混合物，需要按照危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處置。表層土壤屬于黃土狀土，其六價(jià)鉻吸附能力較強(qiáng)，采用淋洗的方式難以達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值，采用還原穩(wěn)定化的方式則鉻會(huì)殘留在土壤中，在今后長(zhǎng)期的地球化學(xué)環(huán)境下存在再氧化的風(fēng)險(xiǎn)。

基于這樣的考慮，根據(jù)不同粒徑和質(zhì)地土壤對(duì)六價(jià)鉻的不同吸附解析特性，提出了對(duì)表層重污染土壤采用“基于粒徑分布的土壤異位洗滌+還原穩(wěn)定化”工藝技術(shù)。

土壤洗滌過(guò)程中根據(jù)粒徑分布進(jìn)行分離，大顆粒土壤以砂石為主，易洗滌去除六價(jià)鉻，治理達(dá)到50mg/kg的目標(biāo)值后可直接回填利用;細(xì)顆粒土壤以粘粒為主，難以洗滌去除，直接進(jìn)行還原穩(wěn)定化處置，處置后按照《鉻渣污染治理環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T301-2007)要求送一般工業(yè)固體廢物填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置。此思路可同時(shí)達(dá)到污染土壤減量化和資源化的目的。

四、深層土和地下水修復(fù)技術(shù)路線

深層土壤污染深度最多達(dá)到18米，若采用異位挖掘處理的方式，污染泄漏的風(fēng)險(xiǎn)可控，但挖方時(shí)需要考慮邊坡安全性問(wèn)題，導(dǎo)致土方量增大、工程投資增加，最終確定采用原位治理的思路。

原位治理有兩種方式，一是采用高壓注入還原劑進(jìn)行原位還原穩(wěn)定化治理;二是采用原位淋洗進(jìn)入地下水，輔以地下水抽出-地表處理。

高壓注入技術(shù)有以下幾方面的風(fēng)險(xiǎn)：(1)所注入的大量化學(xué)藥劑，主要以硫酸亞鐵、多硫化鈣等各種鹽為主，這些藥劑能夠達(dá)到還原六價(jià)鉻的目的，但也會(huì)引起土壤鹽堿化、板結(jié)，或引入二次污染等新的問(wèn)題;(2)注入化學(xué)藥劑還會(huì)改變土壤滲透性，特別是易導(dǎo)致堵塞的問(wèn)題，會(huì)影響后期注入藥劑的處理效果;(3)該技術(shù)將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻固定在土壤中，今后可能會(huì)發(fā)生三價(jià)鉻的再氧化現(xiàn)象。

而原位淋洗技術(shù)的主要風(fēng)險(xiǎn)則在于：(1)該技術(shù)將污染物淋溶到地下水中，地下水一旦控制不好，則易造成地下水污染事件;(2)原位淋洗的處理效果和處理時(shí)間能否達(dá)到要求。

根據(jù)場(chǎng)地治理過(guò)程的模擬研究、實(shí)驗(yàn)室小試和現(xiàn)場(chǎng)中試的結(jié)果，最終推薦采用“前期原位淋洗+后期部分區(qū)域輔以高壓注入藥劑+結(jié)合地下水滲透反應(yīng)墻被動(dòng)控制”的技術(shù)路線。考慮如下：

(1)該場(chǎng)地深層土以砂礫和圓礫為主，其對(duì)六價(jià)鉻的吸附能力較弱，易采用原位淋洗的方式去除，同時(shí)土壤滲透性好，原位淋洗過(guò)程土水接觸交換頻繁，中試結(jié)果顯示原位淋洗治理1年時(shí)間就能達(dá)到目標(biāo)值。

(2)根據(jù)調(diào)查結(jié)果，包氣帶土壤中含有的六價(jià)鉻量約20噸，地下水中含有的六價(jià)鉻量約140噸，飽和帶土壤中的六價(jià)鉻量約70噸，因此，包氣帶土壤原位淋溶過(guò)程釋放到地下水中不會(huì)引起地下水濃度顯著增大。

(3)包氣帶土壤淋溶處理達(dá)標(biāo)需要1年時(shí)間，淋溶過(guò)程中進(jìn)行地下水抽出-地表處理，每天抽水量為1000方，地下水濃度約100mg/L，則每天抽出的六價(jià)鉻為0.1噸，連續(xù)抽出1年時(shí)間則可去除36.5噸六價(jià)鉻，因此根據(jù)地下水流場(chǎng)分布、水力坡度、單井影響半徑等因素合理布置抽水井位置和抽水量，同時(shí)對(duì)污染區(qū)域進(jìn)行分區(qū)域分時(shí)段土壤淋溶，可確保地下水六價(jià)鉻不會(huì)出現(xiàn)泄漏情況。

(4)作為污染應(yīng)急預(yù)案，可在污染源下游處構(gòu)建滲透反應(yīng)墻，作為防止污染泄漏的屏障。

(5)由于該場(chǎng)地存在一層缺失的粉土層，為保證該層達(dá)到治理效果，后期可在該層高壓注入少量還原劑。

目前在該場(chǎng)地建設(shè)了一套原位淋洗+地下水抽出-處理的示范工程，處理效果達(dá)到預(yù)期。

五、場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)路線制定的思考

根據(jù)鉻污染場(chǎng)地的特征，在制定其修復(fù)技術(shù)路線時(shí)應(yīng)重視以下幾點(diǎn)：

(1)過(guò)去由于人們環(huán)保意識(shí)薄弱，利用鉻渣填坑、鋪路現(xiàn)象很多，導(dǎo)致許多鉻污染場(chǎng)地的土壤中很大一部分是混有鉻渣的渣土混合物，其污染特性和治理技術(shù)與單純的鉻污染土壤完全不同，調(diào)查過(guò)程需掌握清楚這部分渣土的位置和量;

(2)100多塊鉻污染場(chǎng)地分布在全國(guó)31個(gè)省市自治區(qū)，不同地區(qū)的巖土特性差別很大，調(diào)查過(guò)程中需要弄清楚不同土壤質(zhì)地中六價(jià)鉻的賦存形態(tài)、釋放特性和土壤特性的關(guān)系，為制定技術(shù)路線提供參考;

(3)鉻鹽是一個(gè)耗水行業(yè)，已關(guān)停的鉻鹽廠大部分位于大江大河附近，環(huán)境敏感度極高;同時(shí)，六價(jià)鉻具有毒性大、易水溶、遷移性強(qiáng)等特征，導(dǎo)致這些關(guān)停的鉻鹽廠往往存在嚴(yán)重的地下水污染問(wèn)題。因此，鉻污染場(chǎng)地的修復(fù)治理不簡(jiǎn)單是土壤的治理，地下水的污染控制和修復(fù)治理尤為重要，而地下水的污染治理技術(shù)難度更大;

(4)鉻鹽廠地下水污染調(diào)查是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性和綜合性很強(qiáng)的工作。調(diào)查工作需要有化學(xué)化工、巖土和水文、環(huán)境工程等知識(shí)的專(zhuān)業(yè)背景，不僅需要調(diào)查清楚地下水的水文地質(zhì)和污染狀況，同時(shí)需要結(jié)合生產(chǎn)歷史和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，進(jìn)行污染擴(kuò)散成因分析;

(5)六價(jià)鉻水溶性強(qiáng)，易通過(guò)淋洗等手段分離去除，從土壤治理后的長(zhǎng)期安全性角度考慮，應(yīng)優(yōu)先考慮土壤中重金屬的分離去除技術(shù);

(6)修復(fù)技術(shù)路線制定需與當(dāng)?shù)乜衫玫脑O(shè)施、治理的工期和成本、周邊居民可接受程度等方面綜合考慮。