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文档简介

范围本指南规定了修复后土壤外运再利用(下填利用、绿化利用和建材利用)环境风险评估的内容、程序、方法和技术要求。本指南适用于修复后土壤再利用环境风险的评估。本指南不适用于放射性物质、致病性生物污染土壤的风险评估,不适用于修复后土壤用于复垦的评估。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB3838地表水环境质量标准GB5749生活饮用水卫生标准GB/T14848地下水质量标准GB36600土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准GB/T50137城市用地分类与规划建设用地标准HJ25.1建设用地土壤污染状况调查技术导则HJ25.3建设用地土壤污染风险评估技术导则HJ25.5污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则HJ25.6污染地块地下水修复和风险管控技术导则HJ/T299固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法HJ557固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法HJ682建设用地土壤污染风险管控和修复术语CJ/T340绿化种植土壤DB33/T892建设用地土壤污染风险评估技术导则术语与定义下列术语和定义适用于本文件。修复后土壤remediatedsoil经治理修复达到一定修复目标的地块内的土壤。土壤再利用soilutilization在确保人体健康和环境安全性的条件下,将土壤用于下填利用、绿化利用和建材利用等用途。下填利用landfillreuse指修复后土壤用于异地堆填,达到地形塑造的目的。绿化利用plantingreuse指将修复后土壤用作绿化种植,或者将其进行改良以后再进行使用。 建材利用usedinbuildingmaterialsproduction指污染场地修复后产生的土壤用于制作建材产品。土壤改良soilamelioration针对土壤的不良性状和障碍因素,采取物理或化学、生物措施,来改善土壤性状,提高土壤肥力的过程。烧结砖contaminatedsoilbakedbrick以土壤为部分原料,可掺杂煤矸石、粉煤灰、生活污泥等,经成型和高温焙烧制得用于砌筑承重和非承重墙体的砖。陶粒ceramsite以土壤为部分原料,可掺杂煤矸石、粉煤灰、生活污泥等,经成型和高温焙烧制而成的人造轻集料。关注污染物contaminantsofconcern根据地块污染特征、相关标准规范要求和地块利益相关方意见,确定需要进行土壤污染状况调查和土壤污染风险评估的污染物。[来源:HJ25.3—2019,3.2]防污性评估antifoulingpropertyassessment分析填埋场地的水文地质条件,依据不同的含水层类型,评估防止污染物迁移能力的过程。暴露途径exposurepathways土壤和地下水中污染物迁移达到和暴露于人体的方式。本标准中的暴露途径包括经口摄入土壤、皮肤接触土壤、吸入土壤颗粒物、饮用地下水、吸入室外空气中来自土壤和地下水的污染物蒸气。[来源:HJ25.3—2019,3.3,有修改]健康风险评估healthriskassessment分析污染地块土壤和地下水中污染物通过不同暴露途径,对人体健康产生危害的概率,计算基于人体健康风险的土壤风险控制值的过程。[来源:HJ25.3—2019,3.4,有修改]植物生态风险评估plantecologicalriskassessment利用植物学、生态学、环境化学及毒理学的知识,定量地评估环境危害对植物生态的负效应概率及其强度的过程。地下水风险评估groundwaterriskassessment分析预测土壤中污染物迁移扩散对区域地下水环境质量的影响,评估地下水环境风险的过程。危害商hazardquotient污染物每日摄入剂量与参考剂量的比值,用于表征人体经一种或多种途径暴露于非致癌污染物而受到危害的水平。[来源:HJ25.3—2019,3.6]致癌风险carcinogenicrisk人群暴露于致癌效应污染物诱发致癌性疾病或损伤的概率,用于表征人体经多种途径暴露于致癌污染物而导致癌症的水平。[来源:HJ25.3—2019,3.5]长期浸出风险评估long-termleachingriskassessment分析预测长期受雨水淋溶或地下水浸泡导致污染物溶出,评估建材利用对土壤和地下水环境的影响的过程。可接受风险水平acceptablerisklevel包括可接受致癌风险水平和非致癌效应可接受危害商。对于单一关注污染物,可接受致癌风险水平一般为(小于或等于)10-6,具体情况根据技术水平和当地的社会经济状况进行调整;非致癌效应可接受危害商为(小于或等于)1。[来源:HJ25.3—2019,3.8]工作程序修复后土壤再利用风险评估的工作内容包括资料收集与分析、再利用风险评估和确定后期管理要求三个阶段。具体评估程序见图1。下填利用风险评估需要确定是否满足基本要求,开展地下水防污性评估、人体健康风险评估和地下水风险评估。绿化利用风险评估需要确定是否满足基本要求,开展人体健康风险评估和植物生态风险评估。建材利用风险评估需要确定是否满足基本要求,开展建材利用风险筛选和长期浸出风险评估。根据所选择再利用方式,确定对应的评估内容,若其中一项评估结果表明风险不可接受的,则应重新选择再利用方式或调整再利用参数条件。表明风险可接受的,则应确定环境管理要求,并编制完成最终的风险评估报告。图1修复后土壤再利用风险评估程序资料收集与调查修复后土壤资料收集与分析对修复后土壤的相关资料进行分析,包括前期污染状况调查报告、修复效果评估报告等,初步划定需要外运再利用土壤的范围,明确再利用土壤的污染状况。修复后土壤再利用需关注的指标,包括如下:地块土壤污染状况调查确定超过GB36600一类用地筛选值的污染物;土壤修复产生的潜在二次污染物和中间产物;其他可能会对后续安全利用产生影响的污染指标。对于涉及修复后土壤绿化利用的还需关注土壤基础理化指标,包括成土母质(成土母岩和成土母岩类型)、土壤组成(有机质、N、P、K以及主要微量元素含量)、土壤特性(土壤质地、结构、pH值和Eh值,土壤代换量及盐基饱和度等)。对于涉及修复后土壤建材利用的还需关注土壤pH、质地、颗粒组成、矿物组成(CaCO3、Fe2O3、SiO2、MgO等)。对于修复后土壤的调查密度应满足每个采样单元(每个样品代表的土方量)不应超过500m3的要求,同时应考虑修复效果空间差异,在修复效果薄弱区增设采样点。下填利用区域资料收集与分析对拟开展修复后土壤下填再利用的区域相关资料进行分析,收集的资料信息包括:填埋区域相关资料及历史信息;填埋地块土壤和地下水环境质量数据;填埋地块土壤的理化性质分析数据;填埋地块(所在地)气候、水文、地质特征信息和数据;填埋地块及周边地块土地利用方式、敏感人群及建筑物等相关信息;可能存在暴露风险的其他受体(土壤动物、植物、微生物等)。对于缺少资料的下填区域,可参照HJ25.1和HJ25.2对下填区域的污染状况和水文地质开展调查。绿化利用区域资料收集与分析对拟开展修复后土壤绿化利用区域的相关资料进行收集分析,主要包括:绿化利用区域的现状图、规划图和历史利用信息;绿化利用区域的土壤和地下水环境质量情况;绿化利用区域的土壤的理化性质信息;绿化利用区域的(所在地)气候、水文、地质特征信息和数据;绿化利用区域周边地块的土地利用方式、敏感人群及建筑物等相关信息;可能存在暴露风险的其他受体(土壤动物、植物、微生物等)。对于缺少资料的区域,可参照HJ25.1和HJ25.2对下填区域的污染状况和水文地质开展调查。再利用基本要求下填利用区域基本要求下填利用区域不得位于地表水、地下水饮用水源保护区及补给区、基本农田保护区、自然保护区和其他需要特别保护的区域。下填利用区域应优先选择需要地形塑造,利用外来土壤进行堆高、填坑的区域。绿化利用的基本要求绿化利用区域不得位于地表水、地下水饮用水源保护区及补给区、基本农田保护区、自然保护区和其他需要特别保护的区域。绿化种植土中重金属的含量应满足CJ/T340-2016中表4的相关要求。对于修复后土壤中酸碱度、有机质含量、生物活性、质地较差导致不符合再利用要求的,可将土壤改良后再用于绿化。建材利用土壤的基本要求用于建材利用的土壤不得混合有放射性、爆炸性、反应性废物。用于制作烧结砖、陶粒的土壤不得为有机物或汞污染土壤,不得混合生物垃圾、污泥、危险废物等。利用修复后土壤生产烧结砖应采用隧道窑,生产陶粒应采用回转窑,并应具备在线污染监测、尾气处理等设施。地下水防污性评估防污性评估方法基于已获得的水文地质资料,用于评估下填区域的地下水防污性。地下水防污性根据填埋区域下方的天然基础层厚度和渗透系数按照表1进行评价。地下水防污性评价表评级天然基础层厚度和渗透性高单层厚度Mb≥1.0m,渗透系数K≤1×10-6cm/s,且分布连续、稳定。中单层厚度0.5m≤Mb<1.0m,渗透系数K≤1×10-6cm/s,且分布连续、稳定。单层厚度Mb≥1.0m,渗透系数1×10-6cm/s<K≤1×10-4cm/s,且分布连续、稳定。低不满足上述“高”和“中”条件。评估结论防污性级别为低的区域不能用于修复后土壤的下填利用。人体健康风险评估风险评估程序下填利用的人体健康风险评估是在下填区域环境调查和下填利用土壤污染物浓度的基础上,分析下填利用土壤中污染物对人群的主要暴露途径,评估污染物对人体健康的致癌风险或危害水平。其工作程序包括危害识别、暴露评估、毒性评估和风险表征。风险评估要求人体健康风险评估参照HJ25.3和DB33T892的相关规定执行。对于实施地表硬化或铺防渗膜的下填利用区域,可不考虑修复后土壤的经口摄入、皮肤接触和吸入空气中土壤颗粒物的暴露途径。对于绿化区域范围内不设置构筑物的防护绿地,可不考虑室内空气中污染物蒸汽入侵的暴露途径;评估结论风险表征结果表明土壤单一污染物所有途径的致癌风险小于10-6且非致癌危害商小于1,即可认为修复后土壤在该再利用区的人体健康风险可接受,可在落实相关风险管控措施的条件下实现安全利用。风险表征结果表明土壤单一污染物所有途径的致癌风险大于10-6或非致癌危害商大于1,即可认为修复后土壤在该再利用区的人体健康风险不可接受,应重新考虑修复后土壤的再利用方式。地下水风险评估风险评估程序下填利用的地下水风险评估是根据下填区域水文地质条件和下填利用土壤的污染情况,采用解析模型计算,预测修复后土壤下填利用后下填区域边界的地下水质量变化情况,评估地下水环境风险。其工作程序包括概念模型构建、模型计算和结果评估。构建概念模型土壤再利用过程对地下水产生危害的典型概念模型,包括三个子过程,具体内容如下:污染物的解吸,即下填土中污染物解吸至土壤孔隙水中;污染物的迀移转化,即土壤孔隙水中污染物向下迀移,在清洁非饱和带经对流、弥散、吸附解吸和生物降解等一系列迁移转化过程,到达地下水水面处;污染物的混合稀释,即土壤孔隙水中污染物进入地下水后,被地下水混合稀释。风险评估方法釆用层次化的评估方法如表2所示,根据实际的概念模型和环境管理要求,确定评估层次和达标点,各层次达标点及评估方法详见附录A。对于下填土孔隙水的污染物浓度,也可采用HJ/T299中所采用的浸出方法测试浸出液直接获得。各层次达标点及评估方法评估层次达标点评估方法第一层次下填土孔隙水中三相平衡模型或浸出测试第二层次地下水面处三相平衡模型+一维溶质运移模型第三层次再利用区边界处三相平衡模型+一维溶质运移模型+箱式混合模型对于浸出液中污染物浓度小于GB14848中的Ⅳ类指标限值的,表明土壤用于下填的风险可以忽略。对于浸出液中污染物浓度超过GB14848中的Ⅳ类指标限值的,可进一步开展风险评估计算。评估结论经过模拟预测结果表明,下填利用区域边界的地下水中关注污染物浓度(经混合稀释后地下水中污染物浓度)小于等于GB/T14848中表1和表2规定的Ⅳ类质量标准的,即可认为修复后土壤在该再利用区的地下水风险可接受,可在落实相关风险管控措施的条件下实现安全利用。经过模拟预测结果表明,下填利用区域边界的地下水中关注污染物浓度(经混合稀释后地下水中污染物浓度)大于GB/T14848中表1和表2规定的Ⅳ类质量标准的,即可认为修复后土壤在该再利用区的地下水风险不可接受,应重新考虑修复后土壤的再利用方式。植物生态风险评估构建概念模型土壤再利用过程对植物生态危害的典型概念模型包括三个方面,具体内容如下:修复后土壤含有一定水平的低浓度污染残留。再利用过程中,低污染残留对周边环境、植物生存生长形成潜在风险。受修复技术和工艺的影响,再利用土壤理化性质较常规种植土发生显著变化,部分甚至是不可逆变化,土壤酸碱变化,板结、容重增加、团聚性差,养分和有机质含量下降,有害物质积聚,抑制植物生长发育,土壤对植物生长发育的生态支持风险提高。修复措施造成修复后土壤微生物、动物的养分制造、物质分解、结构改良等关键功能受损,甚至灭失,土壤的生态系统风险提升。风险评估方法依据修复后土壤理化参数,以及土壤微生物群落结构和功能的生态学参数,考虑修复改良技术措施等综合影响,按照单一指标达标法开展修复后土壤再利用为绿化种植土生态风险综合评估。修复后土壤再利用植物生态风险评估按公式1计算;(1)式中:S——绿化种植土生态风险指数;W1——分类权重;W2——指标权重;Si——土壤生长支持指标项;Ei——土壤生态功能指标项。植物生态风险评估指标达标值参见表3。达到相应标准的取值为1,未达到标准的取值为0;修复后土壤再利用植物生态风险评估指标权重及计算标准取值见表4,按照相应权重计算最终植物生态风险得分,风险得分S≥4.2时为植物生态风险达标。修复后土壤绿化土再利用植物生态安全值指标类别指标项达标值植物生长支持指标EC值(mS•cm-1)0.15-0.9(5:1水土比)0.3-3.0(水饱和浸提)有机质(g•kg-1)12-80密度(Mg•m-3)≤1.35通气孔隙度(%)5-25石砾含量(%)≤20水解性氮(mg•kg-1)40-200有效磷(mg•kg-1)5-60速效钾(mg•kg-1)60-300阳离子交换量(cmol(+)•kg-1)≥10土壤生态功能指标C/N10-20微生物生物量碳(mg•kg-1)>50种子发芽指数(%)≥80修复后土壤再利用植物生态风险评估指标权重与取值指标类型分类权重(W1)指标项指标权重(W2)土壤生长支持指标(S)0.45pH值0.5EC值0.5有机质0.5干密度0.5通气孔隙度0.5石砾含量0.5水解性氮0.5有效磷0.5速效钾0.5阳离子交换量0.5土壤生态功能指标(E)0.55C/N2微生物生物量碳1种子发芽指数2评估结论若评估结论表明植物生态风险达标的,则可将修复后土壤用于绿化利用。若评估结论表明植物生态风险不达标的,则应对土壤采取进一步改良或选择其他再利用方式。建材利用风险筛选污染物浸出试验采用修复后土壤对建材产品(烧结砖和陶粒)进行试制,将试制的小样进行污染物浸出测试,每批次测试小样的取样应不少于3个平行。当存在不同批次土壤时,应针对不同类型的土壤制作不同批次的小样。小样测试的浸出方法采用破坏性浸出方法,具体参照HJ/T299方法实施。浸出结果评价对于浸出液中污染物浓度小于GB14848中的Ⅲ类指标限值的,表明土壤用于建材利用,其风险可以忽略。对于浸出液中污染物浓度超过GB14848中的Ⅲ类指标限值的,应进一步开展长期浸出风险评估。对于GB14848中未涉及的污染物,可参考GB5749等其他标准进行评价。长期浸出风险评估长期浸出方法长期浸出采用半动态连续浸出方法,将试制的建材样品连续暴露于洗脱液中,测定各阶段洗脱液的化学成分,用于计算物质传输关于累积浸出时间的函数。长期浸出的样品采用块状样品,或将颗粒样品压实为块状,块状样品的各维度尺寸不应小于5cm。长期浸出中的浸出时间间隔设置可参考表5。单次浸出的方法参照HJ557的试验方法实施,实施过程中应对浸出液的体积、浸出时间和浸出液浓度进行记录。推荐洗脱液更新时间表区间编号区间周期(h)区间周期(d)累计浸出时间(d)T012.0±0.25–0.08T0223.0±0.5–1.0T0323.0±0.5–2.0T04–5.0±0.17.0T05–7.0±0.114.0T06–14.0±0.128.0T07–14.0±0.142.0T08–7.0±0.149.0T09–14.0±0.163.0风险评估方法区间释放量每个浸出间隔的释放质量计算如下:(2)式中:Mi——浸出区间i的释放量,mg/m2;Ci——浸出区间i的成分浓度,mg/L;Vi——浸出区间i的浸出液体积,L;A——暴露于洗脱液的样品外部几何表面积,m2。累计释放量可将公式3中计算的区间释放量相加,作为关于浸出时间的累积质量释放量。物质从圆柱体样品的累计释放可以用简单径向扩散表现:(3)式中:Mt——t时的累积释放量,mg/m2;ρ——被测样品的密度,kg/m3;Co——建材中关注污染物的浓度,mg/kg;Dobs——观察质量扩散率,m2/s;t——浸出时间,s。观察质量扩散率每种污染物的观察质量扩散率可以通过绘制的累积释放量与时间对数图来确定。在扩散控制机制的情况下,该图预计为斜率为0.5的直线。然后,可通过以下方法确定每个浸出区间的观察质量扩散率:(4)由于上述分析假设了扩散控制过程,因此只有斜率为0.50±0.15的浸出区间对应的观察质量扩散率是有效的。选取这些区间的观察质量扩散率取平均值,即实际观察质量扩散率。与斜率为0.50±0.15的浸出间隔相对应的区间传质系数才包含在总平均传质系数中。修复后土壤建材土风险评估修复后土壤建材土通常是主体结构,其污染物通过雨水淋溶从底边浸出到土壤中,因此扩散的暴露面为底面。本导则规定建材土使用100年内,由此带来的累积污染物增量不允许超过1%,即土壤中目标污染物浓度增加值不超过目标值的1%。其中目标污染物浓度增加计算如下:(5)式中:Cadd——t时后土壤中污染增加的浓度,mg/m3;d——土层厚度,m。评估结论若评估结论表明建材长期浸出风险达标,则可将修复后土壤用于建材利用。若评估结论表明建材长期浸出风险不达标,则应对建材利用参数进行进一步优化或选择其他再利用方式。环境管理要求下填利用区域环境管理要求对于符合HJ25.5中8.1需要实施后期环境监管的区域,应开展后期监管工作;土壤下填的顶部不宜直接暴露于环境,宜铺设至少10cm的清洁土。土壤下填底部应至少高于地下水最高水位1m,且底部宜铺设厚度不小于0.5m的粘土阻隔层(压实度90%);对于下填利用区域应做好现场标识,明确下填利用的范围和深度,下填区域范围内禁止开挖。确要实施开挖的,应制定相应的开挖方案和二次污染防治措施;制定防止再利用区地下水污染的环境监测方案,包括监测井点布置、监测指标、监测频率等。地下水监测点位应至少包含1个上游监测点位和3个下游监测点位。每年监测1次,稳定监测周期不应小于3年,随着监测时间的延长,根据结果可适当降低监测的频次或缩减监测指标。绿化利用区域环境管理要求对于符合HJ25.5中8.1需要实施后期环境监管的区域,应开展后期监管工作;绿化土再利用区宜远离河溪、湖池等水体分布区域;对于绿化利用区域应做好现场标识,明确绿化利用的范围和深度,绿化土再利用区植物种植宜选择抗污性强植物;制定绿化土再利用区植物生态环境监测方案,重点监测指示性植物生长情况、实生苗繁衍情况,对土壤情况长期跟踪监测,应每年取样分析1次,随着监测时间的延长,根据结果可适当降低监测的频次或缩减监测指标;制定防止绿化土再利用区地下水污染的环境监测方案,包括监测井点布置、监测指标、监测频率等。绿化土再利用区域应在地下水上游至少布置1个背景点位、下游布设3个点位开展监测。每年监测1次,稳定监测周期不应小于3年,随着监测时间的延长,根据结果可适当降低监测的频次或缩减监测指标。建材利用项目环境管理要求按照建材利用小试要求所采用技术参数,开展修复后土壤的建材生产。对建材生产的产品开展浸出情况监测,监测的频率原则为每天1次,每次监测应覆盖不同类型的土壤和工艺,在生产原料和工艺稳定的条件下,可适当降低监测频次。修复后土壤建材生产项目应针对土壤关注污染物做好大气、废水等的二次污染的监测。修复后土壤再利用生产的建材产品不得应用室内装饰。

(资料性)地下水风险评估计算方法三相平衡模型下填土孔隙水中污染物浓度可采用三相平衡模型进行预测,见公式A.1和A.2:(A.1)(A.2)式中:cw1——下填土孔隙水中污染物浓度,mg/cm3;cs——下填土中污染物总

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