太原第一熱電廠污染土治理修復(fù)技術(shù)應(yīng)用

王 覃 王衛(wèi)紅

中化二建集團(tuán)有限公司（山西華晉巖土工程勘察有限公司）山西太原 030021

太原市第一熱電廠一期場(chǎng)地，面積約203 畝。生產(chǎn)期為1955～2000 年，長(zhǎng)達(dá)45 年。2000 年底停產(chǎn)，2011 生產(chǎn)設(shè)施全部拆除。場(chǎng)地內(nèi)堆存有煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏等廢渣，截至2017 年12 月份，場(chǎng)地范圍已基本全部覆土種樹。根據(jù)前期調(diào)查報(bào)告，場(chǎng)地內(nèi)的土壤受到石油烴、多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物污染，部分區(qū)域污染物濃度超過人體健康風(fēng)險(xiǎn)可接受水平，需要開展相應(yīng)的修復(fù)工程。

1 場(chǎng)地周邊環(huán)境概括

本項(xiàng)目場(chǎng)地北側(cè)為太原第一熱電廠五、六期工程。南側(cè)為太原第一熱電廠南側(cè)地塊，西側(cè)為太原化肥廠、省化工廳倉庫、站臺(tái)、貨場(chǎng)等，東側(cè)為太原第一熱電廠非生產(chǎn)區(qū)、居民區(qū)和醫(yī)院。場(chǎng)地目標(biāo)地塊周圍環(huán)境敏感點(diǎn)（1km內(nèi)）主要為住宅、學(xué)校。根據(jù)場(chǎng)地的未來規(guī)劃，未來的潛在敏感受體還包括場(chǎng)地施工人員及未來住宅人員。表1 為場(chǎng)地的主要環(huán)境敏感目標(biāo)。

表1 主要環(huán)境敏感目標(biāo)

本項(xiàng)目場(chǎng)地地塊距離汾河4.5km，距離晉陽湖1.5km。本次修復(fù)工程在一電廠最西側(cè)，土壤修復(fù)設(shè)施距離晉陽湖1.8km。項(xiàng)目與晉源區(qū)地表水系的位置關(guān)系見圖1。

圖1 晉源區(qū)水系圖

2 場(chǎng)地調(diào)查情況

2.1 固廢堆存與覆土情況

場(chǎng)地原地表以上建構(gòu)筑物及設(shè)施拆除后，堆放部分建筑垃圾；場(chǎng)地大致平整后直接堆放煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏等固體廢物。截至本次調(diào)查，場(chǎng)地煤矸石等固體廢物已堆存約5 年。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘、電廠相關(guān)人員咨詢結(jié)果，結(jié)合場(chǎng)地地勘鉆孔情況，判斷煤研石、粉煤灰、脫硫石膏堆存面積分別約為27900、12412、15385m2，堆存數(shù)量分別約為27900、37236、7693m3。上層覆蓋黃土面積約99897m2，厚度0.1～1m，覆蓋量約49949m3。

2.2 地下水調(diào)查

本場(chǎng)地地下水超篩選值污染物為常規(guī)無機(jī)指標(biāo)，重金屬、總石油烴、多環(huán)芳烴類（SVOCs）、VOCs 等場(chǎng)地特征污染物均未超標(biāo)。氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮等常規(guī)指標(biāo)超標(biāo)，原因應(yīng)為周邊老工業(yè)區(qū)歷史生產(chǎn)生活活動(dòng)導(dǎo)致區(qū)域地下水污染。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地下水為孔隙潛水，在場(chǎng)地規(guī)劃利用方式下，不具備利用價(jià)值，對(duì)未來在場(chǎng)地活動(dòng)的受體人群無暴露途徑，因此不會(huì)對(duì)受體人群構(gòu)成健康風(fēng)險(xiǎn)，無需進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

2.3 土壤調(diào)查

本場(chǎng)地土壤超篩選值污染物為二苯并呋喃、SVOCs和總石油烴，其SVOCs 主要包括菲、熒蒽、芘、蒽、苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽、苯并（k）熒蒽、苯并（a）芘、茚并（1,2,3- cd）芘、二苯并（a,h）蒽、苯并（g,h,i）花，超篩選值區(qū)域?yàn)榕潆妳^(qū)和潤(rùn)滑油管線沿線區(qū)域。

2.3.1 配電區(qū)

配電區(qū)土壤多環(huán)芳烴[苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽、苯并（a）芘、茚并（1,2,3- cd）芘、二苯并（a,h）蒽]的水平污染范圍以土- 6- 8、土- 13、土- 6- 1、土- 21、土- 6- 7、土- 6- 6、土- 6- 5 和土- 9（順時(shí)針方向）為邊界拐點(diǎn)，垂直污染深度為原地表下0～2.3m，最大超篩選值倍數(shù)為14.4 倍。

2.3.2 潤(rùn)滑油管線

潤(rùn)滑油管線土壤污染因子為SVOCs 和總石油烴，其中SVOCs 包括二苯并呋喃、多環(huán)芳烴[菲、熒蒽、芘、菌、苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽、苯并（k）熒蒽、苯并（a）芘、茚并（1,2,3- cd）芘、二苯并（a,h）蒽、苯并（g,h,i）花]。SVOCs的水平污染范圍以土- 30- 9、土- 30- 4、土- 12、土- 30- 7、土- 30- 8、土- 30- 3、土- 30- 11、土- 19（順時(shí)針方向）為邊界拐點(diǎn)，垂直污染深度為原地表下0～3.4m，最大超篩選值倍數(shù)為128 倍。潤(rùn)滑油總石油烴的水平污染范圍為以土- 30- 9、土- 30- 4、土- 12、土- 30- 7、土- 30- 8、土- 30- 3、土- 30- 11、土- 19（順時(shí)針方向）為邊界拐點(diǎn)，垂直污染深度為原地表下0～5.5m，最大超篩選值倍數(shù)為4.73 倍。鑒于本場(chǎng)地土壤存在總石油烴和SVOCs（多環(huán)芳烴、二苯并呋喃）超風(fēng)險(xiǎn)篩選值的情況，存在健康風(fēng)險(xiǎn)。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告顯示，本場(chǎng)地污染物修復(fù)目標(biāo)值確定為 苯 并（a）蒽∶0.634mg/ kg，苯 并（b）熒 蒽∶0.636mg/ kg，茚并（1，2，3- cd）芘∶0.636mg/ kg，二苯并（a，h）蒽∶0.0636mg/ kg，苯并（a）芘∶0.2mg/ kg，總石油烴＞C16（脂肪族）10000mg/ kg。

根據(jù)場(chǎng)地土壤污染物檢測(cè)結(jié)果劃定場(chǎng)地修復(fù)范圍，需修復(fù)投影面積約2715m2，修復(fù)土方量約8908m3。

3 修復(fù)范圍、工程量和修復(fù)目標(biāo)

3.1 潤(rùn)滑油管線區(qū)

潤(rùn)滑油管線區(qū)修復(fù)面積共計(jì)約825m2，其中總石油烴修復(fù)面積約221m2，修復(fù)起止高程為785.2～790.4m，修復(fù)土方量約1150m3；多環(huán)芳烴修復(fù)面積約535m2，修復(fù)起止高程788.3～791.4m，修復(fù)土方量約1660m3；總石油烴、多環(huán)芳烴復(fù)合修復(fù)面積約69m2，污染土壤修復(fù)起止高程785.2～791.4m，且788.3～791.4m 范圍內(nèi)修復(fù)污染物為總石油烴和多環(huán)芳烴，修復(fù)土方量約214m3。共中785.2～788.3m 范圍內(nèi)修復(fù)污染物為總石油烴，修復(fù)土方量約214m3。共計(jì)修復(fù)土方量約3238m3。詳見表2 和圖2。

圖2 潤(rùn)滑油管線修復(fù)范圍示意圖

表2 潤(rùn)滑油管線區(qū)場(chǎng)地修復(fù)范圍及工程量

3.2 配電區(qū)

分析各污染物修復(fù)范圍及深度，確定配電區(qū)總修復(fù)范圍為1890m2，修復(fù)污染土壤深度標(biāo)高為785.5～788.5m，共計(jì)約5670m3。其中787.5～788.5m 范圍修復(fù)污染物為苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽、苯并（a）芘、茚并（1,2,3- cd）芘、二苯并（a,h）蒽，785.5～787.5m 范圍修復(fù)污染物為苯并（a）芘。詳見表3 和圖3。

圖3 配電區(qū)修復(fù)范圍示意圖

表3 配電區(qū)場(chǎng)地修復(fù)范圍及工程量

綜合計(jì)算潤(rùn)滑油管線區(qū)域和配電區(qū)修復(fù)范圍，得出本場(chǎng)地修復(fù)面積共計(jì)約2715m2，修復(fù)土方量約8908m3。詳見表4 和圖4。

表4 場(chǎng)地土壤修復(fù)目標(biāo) mg/ kg

4 技術(shù)路線

修復(fù)工程要先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行表層清理，即對(duì)污染土壤上覆的固廢層及黃土層進(jìn)行開挖并暫存，然后將污染土壤開挖運(yùn)輸至密閉大棚暫存。其中石油烴污染土進(jìn)行化學(xué)氧化處理，處置完成后進(jìn)入待檢區(qū)，檢測(cè)合格后才能運(yùn)出場(chǎng)外；多環(huán)芳烴類污染土進(jìn)行熱脫附處理，這部分土在大棚內(nèi)進(jìn)行篩分干化后，然后輸送至自密閉的熱脫附設(shè)備進(jìn)行處理，處理后的污染土進(jìn)入待檢區(qū)，檢測(cè)合格后方可運(yùn)出場(chǎng)外，熱脫產(chǎn)生的尾氣及廢水經(jīng)過設(shè)備自帶的處理設(shè)施處置達(dá)標(biāo)后排放。對(duì)于本次工程產(chǎn)生的基坑降水和積水等，統(tǒng)一將水匯集，經(jīng)過一體化污水處理設(shè)備處置后達(dá)標(biāo)排放。

（1）工業(yè)固廢處置：對(duì)于兩個(gè)污染區(qū)域表層中的固廢層（粉煤灰等），要先在污染土壤開挖前進(jìn)行處置，開挖后應(yīng)對(duì)土壤和工業(yè)固廢進(jìn)行分選，分選后的工業(yè)固廢收集后進(jìn)行臨時(shí)存放，存放地必須符合防滲防漏防淋等相關(guān)環(huán)境管理要求。

（2）污染土壤修復(fù)：采用異位修復(fù)- 資源化綜合利用方式處置污染土壤，總石油烴污染土壤采用化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)，降低土壤中的石油烴、多環(huán)芳烴污染物，減少對(duì)環(huán)境敏感目標(biāo)造成影響；多環(huán)芳烴及復(fù)合污染土壤采用熱脫附裝置，去除土壤中的污染物。

（3）場(chǎng)地內(nèi)積水處置：修復(fù)工程施工過程中，場(chǎng)地會(huì)產(chǎn)生一些積水，主要包括堆場(chǎng)雨后積水、基坑積水等。這些積水如果長(zhǎng)時(shí)間浸泡土壤，會(huì)造成土壤二次污染。同時(shí)，這些場(chǎng)地積水與污染土壤接觸后，也會(huì)造成水質(zhì)污染。為了防止場(chǎng)地積水與土壤的交叉污染，需及時(shí)對(duì)雨后積水、基坑積水等進(jìn)行處理。當(dāng)出現(xiàn)積水時(shí)，用泵將積水匯入收集池，處置達(dá)標(biāo)后，綜合利用或排放。

5 修復(fù)效果評(píng)價(jià)

修復(fù)驗(yàn)收，除了進(jìn)行嚴(yán)密的采樣和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)之外，還需要對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的分析，確定場(chǎng)地污染物是否達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，以判定場(chǎng)地是否達(dá)到修復(fù)效果要求。若達(dá)不到修復(fù)效果要求，需要給出繼續(xù)修復(fù)建議。場(chǎng)地如需開展后期管理，還應(yīng)評(píng)估后期管理計(jì)劃合理性及落實(shí)程度。

修復(fù)效果評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括土壤清挖區(qū)域、污染土修復(fù)區(qū)域、修復(fù)后土壤、場(chǎng)地內(nèi)非修復(fù)區(qū)域的污染土壤全部修復(fù)達(dá)標(biāo)。將所采土壤樣品污染物濃度測(cè)定值與修復(fù)目標(biāo)值比對(duì)，采取逐點(diǎn)對(duì)比的方式進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)、驗(yàn)收檢驗(yàn)等工作。超過修復(fù)目標(biāo)值表示未修復(fù)合格，需進(jìn)一步修復(fù)；低于修復(fù)目標(biāo)值，則表示土壤修復(fù)合格。

對(duì)于基坑，若某處驗(yàn)收采樣檢測(cè)不合格，則根據(jù)網(wǎng)格對(duì)局部污染土壤進(jìn)行再次清理和驗(yàn)收，必要時(shí)可在局部進(jìn)行詳細(xì)采樣，詳細(xì)采樣布點(diǎn)采用網(wǎng)格布點(diǎn)方法。對(duì)于修復(fù)后的土壤堆體，若某堆體驗(yàn)收采樣檢測(cè)不合格，則將污染土運(yùn)至處置設(shè)施處，重新運(yùn)行修復(fù)設(shè)施進(jìn)行修復(fù)后，再次進(jìn)行采樣驗(yàn)收。