污染場地

中國在快速城市化和污染土地開發(fā)過程中，發(fā)生了一些嚴重的污染事件。其中有些事件經過媒體報道，引起了公眾的廣發(fā)關注。例如，2004年北京市宋家莊地鐵工程施工工人的中毒事件，成為中國重視工業(yè)污染場地的環(huán)境修復與再開發(fā)的開端。

該事件后，環(huán)境保護部于2004年6月1日印發(fā)了《關于切實做好企業(yè)搬遷過程中環(huán)境污染防治工作的通知》（環(huán)辦[2004]47 號），要求關閉或破產企業(yè)在結束原有生產經營活動，改變原土地使用性質時，必須對原址土地進行調查監(jiān)測，報環(huán)保部門審查，并制定土壤功能修復實施方案。對于已經開發(fā)和正在開發(fā)的外遷工業(yè)區(qū)域，要對施工范圍內的污染源進行調查，確定清理工作計劃和土壤功能恢復實施方案，盡快消除土壤環(huán)境污染。

實際上，改革開放以來，來華投資的企業(yè)大多都采用美國的場地環(huán)境調查與評價技術規(guī)范，對其購入的企業(yè)或土地進行場地環(huán)境調查與評價，以識別場地環(huán)境狀況，規(guī)避污染責任。主要參考國外的標準體系，如荷蘭、美國和加拿大等。自2004年宋家莊地鐵事件之后，中國的環(huán)境保護研究機構在各地開始涉足污染場地領域的研究與實踐。并根據(jù)污染場地開發(fā)利用過程中環(huán)境管理和土壤修復的需要，分別制定出臺了相關的地方法規(guī)和配套技術標準。

國家政策層面來看，2008年6月，環(huán)境保護部發(fā)布《關于加強土壤污染防治工作的意見》，該意見提出了中國土壤污染的重大問題、政府的具體要求、實施方案以及相應的行動措施。提出的行動方案包括：全面完成土壤污染狀況調查；初步建立土壤環(huán)境監(jiān)測網絡；編制完成國家和地方土壤污染防治規(guī)劃，初步構建土壤污染防治的政策法律法規(guī)等管理體系框架。

2008年環(huán)境保護部提出了到2015年中國土壤污染防治的主要目標。

2012年國家“十二五”規(guī)劃，也再提加強土壤環(huán)境保護，并首次提到污染場地一詞。具體如下：

（1）研究建立建設項目用地土壤環(huán)境質量評估與備案制度及污染土壤調查、評估和修復制度，明確治理、修復的責任主體和要求。開展農產品產地土壤污染評估與安全等級劃分試點。

（2）加強城市和工礦企業(yè)污染場地環(huán)境監(jiān)管，開展污染場地再利用的環(huán)境風險評估，將場地環(huán)境風險評估納入建設項目環(huán)境影響評價，禁止未經評估和無害化治理的污染場地進行土地流轉和開發(fā)利用。經評估認定對人體健康有嚴重影響的污染場地，應采取措施防止污染擴散，且不得用于住宅開發(fā)，對已有居民要實施搬遷。

（3）以大中城市周邊、重污染工礦企業(yè)、集中治污設施周邊、重金屬污染防治重點區(qū)域、飲用水水源地周邊、廢棄物堆存場地等典型污染場地和受污染農田為重點，開展污染場地、土壤污染治理與修復試點示范。對責任主體滅失等歷史遺留場地土壤污染要加大治理修復的投入力度。

在污染場地標準方面，中國可參照的有關標準有1995年頒布了《土壤環(huán)境質量標準》GB15618-1995），1993年頒布的《地下水質量標準》（GB/T14848-93），2004年頒布了《土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T166-2004），2007年頒布的《展覽會用地土壤環(huán)境質量評價標準（暫行）》（HJ350-2007）等。這些標準有的已經嚴重滯后于實踐，有的不是專門針對污染場地。這使中國的場地環(huán)境評價和修復工作陷入被動狀態(tài)。對于測試方法，也存在兩個方面的問題，一是沒有國標方法，這將導致測試方法在引用和使用上帶來的困難和結果的差異；二是某些測試方法不能滿足當前場地評價的要求。

當然，自2004年前后，國內研究院所開始配合城市規(guī)劃進行場地評價工作以來，經過多年來的實踐和總結，中國逐漸形成了獨立的場地評價標準體系。中國的場地評價已經從借鑒學習階段進入自主研發(fā)和系統(tǒng)化的階段。2009年，中國的場地環(huán)境保護系列標準陸續(xù)完成，進入征求意見階段。這些標準包括《場地環(huán)境調查技術規(guī)范》、《場地環(huán)境監(jiān)測技術導則》、《污染場地土壤修復技術導則》和《污染場地風險評估技術導則》。

根據(jù)污染場地環(huán)境管理各階段的不同需求，污染場地環(huán)境監(jiān)測分為場地環(huán)境調查監(jiān)測，場地治理修復監(jiān)測、工程驗收監(jiān)測及場地回顧性評估監(jiān)測等。

污染場地環(huán)境監(jiān)測應在確定需要監(jiān)測的場地后，針對場地環(huán)境管理某一階段的需求，制定監(jiān)測計劃，確定場地的監(jiān)測范圍、監(jiān)測介質、監(jiān)測項目、采樣點布設方法及監(jiān)測工作的組織方式。并根據(jù)完整的監(jiān)測計劃，實施樣品的采集和樣品的分析測試，對測試數(shù)據(jù)進行處理后，編制監(jiān)測報告。可見，污染場地環(huán)境管理各階段都需要分析數(shù)據(jù)的支持。

從現(xiàn)實角度來看，缺乏準確有效的分析數(shù)據(jù)，就將無法獲得場地真實的污染狀況，風險評估和場地修復也將無從談起或毫無意義，將造成巨大的經濟損失和浪費。因此實驗室技術是場地管理中不可或缺的組成部分，起到至關重要的作用。

對于未知污染類型的場地，可以通過測試以下污染物初步判斷污染類型。

（1）Heavy Metal：重金屬

（2）TPH: 石油烴

（3）VOC: 揮發(fā)性有機物

（4）SVOC: 半揮發(fā)性有機物（含PAH 多環(huán)芳烴）

（5）OCP: 有機氯農藥

（6）OPP: 有機磷農藥

（7）PCB: 多氯聯(lián)苯

（8）Dioxins: 二惡英

在國內缺乏分析標準的情況下，第三方實驗室SGS主要參考美國環(huán)境保護署的權威方法進行分析，既保證了數(shù)據(jù)的準確性，又使所獲得的研究成果在國際上具有橫向可比性。這些方法多為多參數(shù)同時分析。多參數(shù)同時分析在國外已經有多年的實踐歷史，是非常成熟、穩(wěn)定、可靠的方法，也是中國環(huán)境分析領域必然的發(fā)展趨勢，它能夠極大的提高工作效率并節(jié)約成本。

獲得實驗室測試數(shù)據(jù)后，判斷出場地主要污染物。在此后的詳細調查階段或補充調查階段，只需對檢出或超標污染物進行取樣測試。在修復和驗收階段，實驗室也針對目標污染物進行測試即可。

此外，由于中國污染場地的管理起步晚于歐美等發(fā)達地區(qū)和國家，在這種情況下，SGS的環(huán)境實驗室先于國家層面引入了新型污染物的分析能力，這些污染物不僅包括上文提及的有機類污染物，還包括二惡英，多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚，全氟化合物等持久性有機物，以及一些環(huán)境激素類物質，很大程度上彌補國內現(xiàn)有規(guī)范的缺乏和國家環(huán)境監(jiān)測機構的不足，提高中國污染場地管理、乃至整體環(huán)境管理的水平。

污染場地起源

由于歷史上缺乏必要的城市規(guī)劃，中國很多工業(yè)企業(yè)位于城市中心區(qū)內。20世紀90年代以來，中國社會經濟發(fā)展迅速，城市化進程加快，產業(yè)結構調整深化，導致土地資源緊缺，許多城市開始將主城區(qū)的工業(yè)企業(yè)遷移出城，產生大量存在環(huán)境風險的場地（國外又稱為“棕地”Brown field）。這些污染場地的存在帶來了雙重問題：一方面是環(huán)境和健康風險，另一方面是阻礙了城市建設和經濟發(fā)展。中國的污染場地主要由歷史上一批老工業(yè)企業(yè)產生。

污染場地污染場地的主要類型

按照主要污染物的類型來劃分，中國污染場地大致可分為以下幾類：

（1）重金屬污染場地。主要來自鋼鐵冶煉企業(yè)、尾礦，以及化工行業(yè)固體廢棄物的堆存場，代表性的污染物包括砷、鉛、鎘、鉻等。

（2）持久性有機污染物（Persistent organic pollutants，POPs）污染場地。中國曾經生產和廣泛使用過的殺蟲劑類POPs主要有滴滴涕、六氯苯、氯丹及滅蟻靈等，有些農藥盡管已經禁用多年，但土壤中仍有殘留。中國農藥類POPs場地較多。此外，還有其它POPs污染場地，如含多氯聯(lián)苯（PCBs）的電力設備的封存和拆解場地等。

（3）以有機污染為主的石油、化工、焦化等污染場地。污染物以有機溶劑類，如苯系物、鹵代烴為代表。也常含符合有其它污染物，如重金屬等。

（4）電子廢棄物污染場地等。粗放式的電子廢棄物處置會對人群健康構成威脅。這類場地污染物以重金屬和POPs（主要是溴代阻燃劑和二惡英類劇毒物質）為主要污染特征。

從環(huán)境保護的角度來分析，污染場地的管理主要包括以下幾方面內容。

污染場地場地環(huán)境調查

場地環(huán)境調查，即采用系統(tǒng)的調查方法，確定場地是否被污染及污染程度和范圍的過程。一般可以包括三個階段。

第一階段是以資料收集、現(xiàn)場踏勘和人員訪談為主的污染識別階段。若第一階段調查確認場地內及周圍區(qū)域當前和歷史上均無化工廠、農藥廠、加油站、化學品儲罐等可能的污染源，則場地環(huán)境調查活動可以結束。若第一階段的調查表明場地內或周圍區(qū)域存在可能的污染源，則需進行第二階段場地環(huán)境調查，確定污染種類、程度和范圍。

第二階段場地環(huán)境調查是以采樣與分析為主的污染證實階段。若第二階段場地環(huán)境調查的結果表明，場地的環(huán)境狀況能夠接受，則場地環(huán)境調查活動可以結束。若第二階段調查確認污染事實，需要進行風險評估或污染修復時，則要進行第三階段場地環(huán)境調查。

第三階段場地環(huán)境調查以補充采樣和測試為主，滿足風險評估和土壤及地下水修復過程所需參數(shù)。

污染場地污染場地風險評估

污染場地風險評估即評估場地污染土壤和淺層地下水通過不同暴露途徑，對人體健康產生危害的概率。

污染場地風險評估首先是根據(jù)場地環(huán)境調查和場地規(guī)劃來確定污染物的空間分布和可能的敏感受體。在此基礎上進行暴露評估和毒性評估，分別計算敏感人群攝入的來自土壤和地下水的污染物所對應的土壤和地下水的暴露量，以及所關注污染的毒性參數(shù)。然后，在暴露評估和毒性評估的工作基礎上，采用風險評估模型計算單一污染物經單一暴露途徑的風險值、單一污染物經所有暴露途徑的風險值、所有污染物經所有暴露途徑的風險值，進行不確定分析，并根據(jù)需要進行風險的空間表征。

風險空間表征就是計算包括單一污染物的致癌風險值、所有關注污染物的總致癌風險值、單一污染物的危害商（非致癌風險值）和多個關注污染物的危害指數(shù)（非致癌風險值）。判斷計算得到的風險值是否超過可接受風險水平。如污染場地風險評估結果未超過可接受風險，則結束風險評估工作；如污染場地風險評估結果超過可接受風險水平，則計算關注污染物基于致癌風險的修復限值和/或基于非致癌風險的修復限值。

污染場地污染場地土壤修復

首先根據(jù)場地調查和風險評估，確定預修復目標。確定修復目標可達后，則應結合場地的特征條件，從修復成本、資源需求、安全健康環(huán)境、時間等方面，通過矩陣評分法詳細分析備選技術的經濟、技術可行性和環(huán)境可接受性，篩選和評價修復技術，確定最佳修復技術。然后通過可行性試驗確定修復技術工藝參數(shù)，制定修復技術方案。在對場地進行修復的過程中，可以根據(jù)場地調查結果和修復技術的要求制定修復監(jiān)測計劃。

“污染場地”是指因堆積、儲存、處理、處置等方式承載了有害污染物質，并對人體健康和周邊環(huán)境產生危害或具有潛在風險的空間區(qū)域。近十年來，由于城市化發(fā)展以及產業(yè)結構升級調整等原因，我國10萬個以上污染企業(yè)關?；虬徇w，產生了大量的污染或潛在污染場地，威脅著周邊居民的身體健康，并顯著影響土地和地下水資源的安全使用。近年來，湖南、廣西、河北等地的工業(yè)場地土壤和地下水污染環(huán)境事故頻發(fā)，使得污染場地的治理與安全再利用問題引起社會各界的廣泛關注。

污染場地治理是一項復雜的、耗資、耗時的艱巨工程，發(fā)達國家每年要投入大量資金來對這些場地進行管理、控制和修復。經過幾十年的不斷發(fā)展，這些國家的場地修復領域已經取得了顯著的進步，出現(xiàn)了很多物理、化學或生物的修復技術，新型的組合修復技術也時有出現(xiàn)。面對數(shù)量眾多且條件各異的污染場地與修復技術，政府部門、場地擁有者、或其它可能牽涉其中的個人、團體或機構等利益相關者存在著如何選擇最佳場地修復技術的問題。這往往需要一套專業(yè)工具能夠幫助提高決策的效率，在正確與合理評估污染場地對人體健康和生態(tài)環(huán)境影響的基礎上，提出有針對性且經濟高效的修復方案。

1概述1

1.1污染場地概述1

1.2土壤污染狀況2

1.3地下水污染狀況3

1.4污染場地發(fā)展歷史與相關法律法規(guī)5

1.4.1污染場地相關概念5

1.4.2美國污染場地6

1.4.3英國污染場地10

1.4.4日本污染場地11

1.4.5加拿大污染場地11

1.4.6荷蘭14

1.4.7德國14

1.4.8國外污染場地調查修復特點14

1.5我國污染場地發(fā)展歷史與現(xiàn)狀16

1.5.1我國污染場地發(fā)展歷史16

1.5.2我國污染場地類型17

1.5.3我國污染場地的現(xiàn)狀與特點19

1.5.4我國污染場地法律法規(guī)的發(fā)展過程21

1.5.5我國污染場地發(fā)展存在的主要問題22

1.5.6我國《土壤污染防治行動計劃》解讀24

2場地污染過程與模擬27

2.1場地基本特性簡介27

2.1.1土壤基本特性27

2.1.2地下水基本特性32

2.1.3污染場地的相關參數(shù)44

2.2污染物在場地環(huán)境中的遷移44

2.2.1污染物遷移過程44

2.2.2地下水污染遷移過程45

2.2.3污染物遷移原理與模擬48

2.3污染物遷移數(shù)據(jù)處理與制圖52

2.3.1離散數(shù)據(jù)網格化方法簡介52

2.3.2污染物擴散遷移推薦模型58

2.4污染場地模擬軟件模型62

2.4.1GMS(Groundwater Modeling System)62

2.4.2Visual MODFlow63

2.4.3Visual Groundwater63

3污染場地調查與監(jiān)測方法64

3.1場地調查的基本程序65

3.1.1國外場地調查基本程序65

3.1.2我國《污染場地調查技術導則》的場地調查流程65

3.2場地第一階段調查66

3.2.1第一階段調查內容67

3.2.2第一階段調查方法68

3.2.3第一階段調查目標70

3.3場地第二階段調查70

3.3.1場地第二階段調查主要目標70

3.3.2確定第二階段調查測試清單72

3.3.3第二階段調查方法74

3.3.4場地概念模型建立方法75

3.4土壤污染場地調查與監(jiān)測方法75

3.4.1土壤樣方設置方法75

3.4.2土壤樣品的采集、保存與運輸83

3.5地下水污染場地調查87

3.5.1地下水調查內容與原則87

3.5.2地下水監(jiān)測布點方法88

3.5.3地下水調查方法89

3.5.4地下水取樣與檢測94

3.5.5地下水污染羽圈定95

3.6場地內其他污染調查方法96

3.6.1地表水污染調查96

3.6.2沉積物采樣點的布設及樣品采集技術97

3.6.3大氣污染調查采樣點的布設及樣品采集技術97

3.6.4污染場地樣品分析方法98

3.6.5場地第三階段調查101

3.7數(shù)據(jù)處理與質量控制102

3.7.1分析結果的表示方法102

3.7.2質量保證和質量控制102

3.7.3不確定性分析104

3.8污染場地調查報告及其編制105

4污染場地健康風險評價106

4.1風險評價程序和基本方法107

4.1.1風險評價程序107

4.1.2危害識別107

4.1.3毒性評估109

4.1.4暴露評估112

4.1.5暴露量計算114

4.1.6風險表征115

4.1.7暴露風險貢獻率分析118

4.1.8污染物修復目標的計算118

4.2污染場地風險評估技術導則(HJ 25.3—2014)簡介121

4.2.1污染場地風險評估技術導則方法簡介121

4.2.2污染場地風險評估技術導則存在的問題123

4.3不確定性分析125

4.3.1不確定性分析模式127

4.3.2模型參數(shù)敏感性分析128

4.4人體健康風險評估模型129

4.4.1暴露模型130

4.4.2健康風險評價軟件131

4.5污染場地修復基準與修復標準132

4.5.1污染場地修復標準建立方法132

4.5.2國外污染場地修復標準135

4.5.3中國污染土壤修復標準138

4.5.4污染場地污染物修復目標確定138

4.5.5污染場地環(huán)境風險評價指導值139

5場地生態(tài)風險評價140

5.1生態(tài)風險評價的發(fā)展與基本流程140

5.1.1生態(tài)風險評價的發(fā)展簡史141

5.1.2生態(tài)風險評價基本流程142

5.2生態(tài)風險評估方法143

5.2.1污染區(qū)域生態(tài)風險評價方法144

5.2.2評估因子法146

5.2.3商值法146

5.2.4物種敏感性分布法147

5.2.5生物有效性評估149

5.2.6土壤生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估149

5.2.7專家判斷法151

5.3場地生態(tài)風險評估模型與軟件151

5.4不確定性分析152

5.5地下水風險評價方法153

5.5.1地下水脆弱性評價153

5.5.2外界污染源種類與危險度識別155

5.5.3地下水價值功能評價155

5.5.4污染物復雜物理、化學和生物過程模擬法156

5.5.5地下水污染風險計算156

5.5.6生態(tài)風險管理158

6污染土壤修復技術159

6.1污染土壤原位修復技術160

6.1.1土壤混合/稀釋技術160

6.1.2填埋法160

6.1.3固化/穩(wěn)定化技術161

6.1.4土壤氣相抽提技術165

6.1.5熱解吸修復技術170

6.1.6土壤微生物修復技術171

6.1.7植物修復技術182

6.1.8氧化還原技術185

6.1.9電動修復技術188

6.1.10土地處理技術191

6.1.11機械力化學修復192

6.1.12生物通風技術192

6.1.13農業(yè)土壤修復193

6.1.14其他修復技術194

6.1.15土壤原位修復技術匯總195

6.2污染土壤異位修復技術195

6.2.1土壤淋洗技術195

6.2.2泥漿相生物處理197

6.2.3化學萃取技術197

6.2.4焚燒199

6.2.5水泥窯共處置技術200

6.3污染土壤聯(lián)合修復技術201

6.4土壤污染修復案例202

6.5土壤修復技術的發(fā)展趨勢204

7污染地下水修復技術205

7.1地下水污染原位修復技術206

7.1.1空氣注入修復技術207

7.1.2地下水循環(huán)井技術209

7.1.3可滲透反應墻技術211

7.1.4化學氧化還原技術215

7.1.5電動修復技術217

7.1.6生物修復技術218

7.1.7原位反應帶技術220

7.2抽出處理技術221

7.3監(jiān)控式自然衰減223

7.4地下水主要修復技術比較223

7.5地下水聯(lián)合修復技術225

7.5.1土壤氣相抽提-原位曝氣/生物曝氣聯(lián)合修復（SVE-AS/BS）225

7.5.2生物通風-原位曝氣/生物曝氣聯(lián)合修復（BV-AS/BS）226

7.5.3雙相抽提227

7.5.4表面活性劑增強修復技術227

7.5.5電動修復 滲透反應墻228

7.6地下水污染的預警232

7.7污染場地修復過程管理與次生污染預防233

8污染場地修復技術篩選與修復工程實踐234

8.1污染場地修復技術篩選234

8.1.1場地修復技術篩選的程序與原則234

8.1.2修復技術選擇步驟與方法235 2100433B

全書共分為9章，內容主要包括概述、場地污染過程與模擬、污染場地調查與監(jiān)測方法、污染場地健康風險評價、場地生態(tài)風險評價、污染土壤修復技術、污染地下水修復技術、污染場地修復技術篩選與修復工程實踐、污染修復效果檢驗與原理。

本書可供環(huán)境保護領域的技術人員、管理人員閱讀使用，也可供高等院校相關專業(yè)師生參考。