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文档简介

TSSCEXXX-202X上海市土木工程学会标准重金属污染地块土壤和地下水风险管控与修复技术标准Technicalstandardforriskcontrolandremediationofsoilandgroundwateratheavymetalcontaminatedsites(征求意见稿)总则1.0.1为贯彻执行国家和上海市有关法律法规,切实加大土壤和地下水污染防治力度,改善土壤和地下水环境质量,保障建设用地人居环境安全,根据地区地质与水文地质条件、土壤和地下水重金属污染特征、风险管控与修复治理的技术水平,制定本标准。【条文说明】解释了制定本标准的目的和依据。为推动和规范土壤和地下水风险管控和修复治理工作,国家和上海市生态环境部门陆续出台了系列法律法规和技术标准。但现有标准大部分仅对技术做原则性规定,重金属污染土壤地下水修复相关内容呈碎片化,尚无系统性的技术标准规范,缺乏针对重金属污染土壤和地下水风险管控与修复的设计与施工的细化要求。上海地区浅部土层具有含水量高、黏粒占比高、渗透性低等特性,地下水位较浅,水土复合污染普遍,修复治理难度大,因此迫切需要根据上海地区地质与水文地质条件、地块重金属污染特征,结合现阶段的修复技术水平,对建设用地重金属污染土壤和地下水风险管控与修复技术的工艺设计、施工、过程监测和修复后的效果评估提出细化要求,可促进本市行业技术的进步并弥补行业空白。1.0.2本标准适用于本市在产、搬迁遗留工业企业等建设用地重金属污染地块土壤、地下水以及土壤和地下水的协同风险管控与修复工程的工程设计、施工与运行、过程监测与控制、效果评估、安全与环境管理,不适用于农田、放射性污染和致病性生物污染地块的风险管控和修复。【条文说明】规定了本标准的技术内容范畴和适用范围。设计包括技术方案设计和工程实施的深化设计。过程监测包括风险管控和修复治理过程开展的相关监测,也包括涉及环境保护和二次污染的监测,以及过程影响范围的建(构)筑物监测。不同风险管控与修复技术的过程监测要求详见本标准第4~8章。1.0.3重金属污染地块土壤和地下水的风险管控与修复治理,除应符合本标准外,尚应符合国家、行业和上海市现行有关标准的规定。【条文说明】本标准涵盖了设计、施工、监测等内容,技术领域涉及生态环境、工程建设、机械设备等行业,因此需要与多专业的技术标准相协调。与本标准相关的国家、行业和上海市现行标准主要包括《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》HJ25.2、《建设用地土壤修复技术导则》HJ25.4、《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则》HJ25.5、《污染地块地下水修复和风险管控技术导则》HJ25.6、《污染土壤修复工程技术规范异位热脱附》HJ1164、《污染土壤修复工程技术规范固化/稳定化》HJ1282以及《建设场地污染土与地下水土工处置技术标准》DG/TJ08-2295等。2术语2.0.1重金属污染地块heavymetalcontaminatedsite从事过涉及重金属行业生产经营活动,并按照相关国家技术规范等确认土壤或地下水重金属含量超过有关环境标准的地块。【条文说明】根据原环境保护部令第42号《污染地块土壤环境管理办法(试行)》规定,从事过有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业生产经营活动,以及从事过危险废物贮存、利用、处置活动的用地称为疑似污染地块。按照国家技术规范确认超过有关土壤环境标准的疑似污染地块,称为污染地块。本标准根据适用范围将重金属污染地块进一步细化。生态环境部《关于进一步加强重金属污染防控的意见》(环固体〔2022〕17号)、上海市生态环境局《关于进一步加强重金属污染防控的工作方案》(沪环水〔2022〕155号)中提出重点防控的重金属污染物为铅、汞、镉、铬、砷、铊和锑,污染地块中常见的重金属污染物还有钴、铜等。2.0.2风险管控riskcontrol采取工程控制和制度控制措施等,阻断土壤和地下水污染物暴露途径,阻止污染扩散,防止对周边人体健康和生态受体产生影响的过程。2.0.3修复remediation采用物理、化学或生物的方法转移、吸收、降解或转化地块土壤和地下水中的污染物,使其含量降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过程。2.0.4异位稳定化ex-situstabilization向挖掘出来的污染土壤添加稳定化药剂,通过稳定化药剂与污染物间的化学反应将污染土壤中的有害成分进行化学改性或将其导入某种稳定的晶格结构中,从而降低污染物的化学有效性的过程。【条文说明】本标准规定的稳定化技术为适用于铅、锌、铜、镉、铬、砷、镍等重金属污染土壤的异位稳定化技术,参考了行业标准《建设用地土壤污染风险管控和修复术语》HJ682-2019中第2.5.35条的规定,并结合上海地区土壤修复治理经验进行修改。2.0.5水平阻隔horizontalbarrier水平敷设阻隔层阻断污染介质向周边环境迁移输送的过程。【条文说明】本条参考了原环境保护部环办土壤函〔2017〕1787号《关于征求<污染地块风险管控技术指南—阻隔技术(试行)(征求意见稿)>等3个技术文件意见的函》中水平阻隔技术的规定。水平阻隔技术适用于重金属污染土壤、废水的临时性阻隔、贮存,以及重金属污染地块的临时性阻隔、应急阻隔和长期阻隔。2.0.6垂直阻隔verticalbarrier采用竖向形式布置阻隔层,阻断污染介质向周边环境迁移输送的过程。【条文说明】本条参考了原环境保护部环办土壤函〔2017〕1787号《关于征求<污染地块风险管控技术指南—阻隔技术(试行)(征求意见稿)>等3个技术文件意见的函》中垂直阻隔技术的规定。垂直阻隔技术适用于重金属污染地块的临时性阻隔、应急阻隔和长期阻隔。2.0.7异位土壤淋洗ex-situsoilwashing用清水或由化学药剂配置的淋洗液对挖掘出来的污染土壤进行洗涤,将土壤中的污染物转移至淋洗液中,对淋洗液中污染物进行处理,达到清洁污染土壤目的的过程。【条文说明】本条参考了行业标准《建设用地土壤污染风险管控和修复术语》HJ682-2019中第2.5.31条的规定,并结合上海地区土壤修复治理经验进行修改。清水是传统淋洗技术较多采用的淋洗液,然而对于细粒土需进一步选用化学药剂进行增效洗脱。按设计要求筛选配制一定浓度的淋洗液(清水无需配置),通过溶解作用、酸化作用、络合作用、离子交换作用等将土壤颗粒表面的污染物去除。2.0.8异位间接热脱附ex-situindirectthermaldesorption采用间接加热处理的方式对挖掘出来的污染土壤进行处理,将污染物从污染土壤中挥发去除,对热脱附尾气中污染物进行处理,达到清洁污染土壤目的的过程。2.0.9地下水抽出处理groundwaterpumpingandtreating将污染地下水从抽出井中泵出,在地上建立处理系统以去除污染物的过程。【条文说明】本条参考了行业标准《建设用地土壤污染风险管控和修复术语》HJ682-2019中第2.5.19条的规定,并结合上海地区土壤修复治理经验进行修改。地下水抽出处理适用于渗透性较好含水层中迁移性较强吸附性较低的重金属污染地下水。2.0.10风险管控目标riskcontroltarget阻断土壤和地下水污染物暴露途径,阻止污染扩散,防止对人体健康和生态受体产生影响的阶段目标。【条文说明】本条参考了行业标准《污染地块地下水修复与风险管控技术导则》HJ25.6-2019中第3.7条的规定,并将管控范围扩大至污染地块的土壤和地下水。2.0.11修复目标remediationtarget由地块环境调查和风险评估确定的土壤和地下水中的目标污染物对人体健康和环境不产生直接或潜在危害,或不具有环境风险的土壤和地下水污染修复终点。【条文说明】本条参考了行业标准《建设用地土壤修复技术导则》HJ25.4-2019中第3.2条和《污染地块地下水修复与风险管控技术导则》HJ25.6-2019中第3.6条的规定。3基本规定3.0.1重金属污染地块土壤和地下水的风险管控与修复工作流程应包括前期资料收集、风险管控与修复技术方案制定、工程设计、施工与运行、过程监测与控制、效果评估、安全与环境管理,在设计、施工、监测全过程应遵循绿色可持续理念。【条文说明】本条规定了重金属污染地块土壤地下水污染风险管控与修复工作流程的总体工作流程,并突出体现减污降碳的总体思路。重金属污染风险管控与修复的药剂选择、材料选用、能源选择、工艺设计和工程开展应遵循绿色可持续修复理念,不应引入二次污染。使用绿色、环境友好、无毒无害或低毒低害的药剂和材料,方便采购、运输、储存和使用,优先使用低碳材料,使用清洁能源并合理施工组织管理,避免修复过程设备空转的能源浪费并充分回收可回收能量,废水处理后建议循环使用。图1重金属污染地块土壤地下水污染风险管控与修复工作流程3.0.2在技术方案制定前,应收集下列地块资料,并进行现场考察,确认工作条件:1前期土壤污染状况调查报告、风险评估报告;2地块地质和水文地质资料,包括地层结构、土壤物理化学性质、地下水位、流向等;3地下建(构)筑物、管线等设施分布资料及保护要求;4地块现状及规划用途;5周边敏感点情况及环境保护要求;6开展风险管控和修复的施工条件。【条文说明】本条规定了重金属污染地块土壤和地下水风险管控与修复的设计、施工前应收集的基础性资料,为确认地块条件、选择风险管控和修复模式提供基础。1通过前期土壤污染状况调查及风险评估报告明确地块污染特征,相关报告需通过所在地生态环境部门组织的评审,作为工程实施的有效依据。2不同区域地质和水文地质条件不同,污染物迁移规律和适用技术有明显差别。只有充分掌握地块所在区域地质和水文地质条件,才能针对性进行风险管控与修复方案设计。地块地质和水文地质条件包括地层结构、土壤物理化学性质(如塑性指数、黏粒含量、渗透性等)、地下水位、流向等。3地块内及周边的建(构)筑物、地下管线等设施可能影响施工,或因施工而破坏,影响周边社会安全。4若地块已明确开发建设方案,可充分结合后续开发需要,制定针对性管控与修复设计和施工方案,避免重复工作,节省资金,缩短工期。6包括用电、用水、交通、能源供应条件等。3.0.3如已有地块资料不能满足土壤和地下水风险管控与修复工程设计要求,应补充相关资料,必要时应补充开展工程地质勘察、水文地质和地块环境调查工作,并符合现行行业标准《建设用地土壤污染状况调查技术导则》HJ25.1和上海市工程建设规范《岩土工程勘察标准》DG/TJ08-37的有关规定。3.0.4重金属污染土壤风险管控与修复工程可使用X射线荧光光谱仪和激光诱导击穿光谱仪等快速检测设备辅助判断土壤污染程度。当现场条件具备时可采用高密度电阻率法、激发极化法、电磁感应法等地球物理探测方法探查探测重金属在土壤和地下水中的空间分布。【条文说明】根据工程实践经验,X射线荧光光谱仪和激光诱导击穿光谱等快速检测方法和高密度电阻法、激发极化法、电磁感应法等地球物理探测方法可用于探测重金属含量异常,辅助划定土壤和地下水污染范围,可参照《地下水污染地球物理探测技术指南(试行)》(环办土壤〔2022〕16号)、《城市工程地球物理探测标准》(CJJ/T7-2017)等进行。表1常用重金属污染地球物理探测方法适用范围地球物理探测方法适用污染物类型适用条件常用探测深度高密度电阻率法重金属、有机物勘查目标物与周围介质之间存在较明显的电阻率差异,探测范围上方无极高或极低阻的屏蔽层,地形平缓,覆盖层薄。10-30m激化电极法重金属、有机物探测对象与周围介质之间存在较明显的激发极化性质差异,在地形切割剧烈、覆盖层厚度较大且电阻率低及无法避免游散电流干扰的地区不宜布置激发极化法工作。10-30m电磁感应法重金属、有机物探测对象与周围介质电性差异显著,目标体有足够的规模可以分辨6-25m3.0.5当地块土壤和地下水重金属污染区域重叠时,应统筹考虑土壤地下水的风险管控和修复,考虑重金属污染物在土壤地下水各相之间的迁移行为对风险管控与修复效果的影响,统一清除或管控污染源。【条文说明】重金属污染地块风险管控和修复要兼顾土壤、地下水、地表水和大气环境,统筹土壤、地下水风险管控和修复,防止污染介质对人体健康和生态受体产生影响。污染范围深度重叠时,即使地下水风险可接受,地下水无需修复,也需考虑地下水对土壤的再污染,因此制定技术方案时应协同修复治理,将重金属在各相含水层介质中的环境行为纳入评估。3.0.6重金属污染地块风险管控与修复应根据地块特征、污染特征,结合重金属形态分布、风险管控和修复目标、地块开发建设需求等,明确风险管控和修复模式,开展技术筛选和可行性评估工作确定风险管控和修复技术路线,从主要技术指标、工期、费用、绿色可持续性和二次污染防治措施等方面进行方案可行性比选,确定经济、实用和可行的技术方案。【条文说明】风险管控与修复治理技术方案需根据地块地质和水文地质条件、污染特征、风险管控和修复目标、地块开发建设计划等,确定风险管控和修复模式,并通过实验室小试、现场中试和模拟分析等,从技术成熟度、适用条件、效果、成本、时间、环境风险和绿色低碳等方面确定适宜的风险管控和修复技术。宜优先考虑绿色、低碳以及基于自然的修复模式。首先,根据风险评估结果,并结合地块再开发利用规划和开发方式,判断地块是否可以实施风险管控:①对暂不开发利用的地块,实施以防止污染扩散为目的的风险管控;②对拟开发利用为居住用地和商业、学校、医疗、养老机构等公共设施用地的地块,实施以安全利用为目的的风险管控。其次,如果判断污染地块需要进行治理修复,修复技术的筛选主要根据污染场地修复策略,结合地块土壤和地下水特征、污染物特征,参考相关文献、案例或采用相关筛选工具等,从技术的适用性、可操作性、修复效果、修复成本等方面考虑。技术初步筛选可采用列表描述法、权重打分法等方法,提出一种或多种备选修复技术并进行下一步可行性评估。最后,重金属污染土壤的风险管控和修复要充分考虑重金属的形态分布,重金属的形态分布决定了修复效果和技术经济性。3.0.7技术筛选应综合考虑地块污染特征、风险管控与修复模式、原位/异位模式、技术适用性、技术成熟度等因素后确定,必要时应采取两种及以上技术联用。【条文说明】根据目前技术发展水平,应用广泛且适用于本市重金属污染地块的风险管控技术有稳定化技术、水平阻隔技术等,土壤修复技术主要为异位修复技术,包括土壤淋洗技术、热脱附技术,地下水修复技术有地下水抽出处理技术,工程需要时可根据实际情况选择两种及以上技术联合使用。本本标准仅针对目前应用较广泛的成熟技术进行规定。针对重金属污染土壤地下水的原位修复技术无法根除污染源,目前应用较少,本标准未做规定。表2重金属污染风险管控与修复技术技术类别技术名称适用介质适用范围工程周期参考费用优点局限性风险管控异位稳定化土壤适用于铅、锌、铜、镉、铬、砷、镍等重金属污染土壤的风险管控工程施工周期较短,需进行长期监测。处理成本较低-中等。技术成熟、应用广泛、处理时间短。1不降低污染物总量,不适用于以总量为验收标准的情形,一般不适用于单质汞污染土壤;2环境条件变化可能影响稳定化体长期稳定性;3一般需配合阻隔技术使用,并进行长期监控;4需根据规划和地块用途协调落实阻隔回填区域,且未来存在被扰动的风险。风险管控垂直阻隔土壤和地下水适用于重金属污染土壤和地下水的风险管控工程施工周期较短,需进行长期监测。处理成本较低-中等。技术成熟、应用广泛、成本较低、施工周期短,可有效将污染物阻隔在特定区域。1存在污染物泄漏风险;2阻隔所占用区域将对场地开发利用产生影响;3阻隔应避开地质条件较差的区域。用于腐蚀性、挥发性较强的污染物时,环境风险相对较大。风险管控水平阻隔土壤和地下水适用于重金属污染土壤和地下水的风险管控工程施工周期较短,需进行长期监测。处理成本较低-中等。技术成熟、应用广泛、成本较低、施工周期短,可阻断污染土壤与人体直接接触,以及污染土壤地下水挥发性气体扩散。1存在污染物泄漏风险;2阻隔所占用区域将对地块开发利用产生影响;3阻隔应避开地质条件较差的区域。用于腐蚀性、挥发性较强的污染物时,环境风险相对较大。修复异位土壤淋洗土壤适用于砷、铅、镉、铬、镍、铜等重金属污染土壤的修复工程修复时间较短-中等。处理成本较低-中等。1污染土壤减量化效果明显;2可有效降低土壤中污染物总量;3实施费用低。1不适用于含有挥发性有机污染物或污染废渣的土壤;2需配合其他技术处理洗脱后剩余的高污染土壤和淋洗废水;3系统构成复杂,占地面积大;4需协调落实污水排放去向;5对小体量污染土壤项目及黏粒含量较高的土壤技术经济性较差。修复异位间接热脱附土壤适用于汞污染土壤修复设备安装调试时间为1-3个月左右,工程修复时间较短-中等。处理成本较高。处理量大,修复效果好,修复效率高。1不适用于腐蚀性有机物、高活性氧化剂和还原剂含量较高的土壤;2处理效率受土壤性质影响较大,对预处理要求较高,黏粒含量高或含水率较大的土壤需进行预处理,增加处理费用;3设备耐高温、耐磨损要求高,安装调试时间长,设备设施成本高,能耗高,需协调能源来源;4对小体量污染土壤修复项目技术经济性较差。修复地下水抽出处理地下水适用于迁移性较强吸附性较低的重金属污染地下水修复工程修复时间较长。初期工程费用中等,但长期维护费用较高。对于地下水污染物浓度较高、地下水埋深较大的污染地块具有优势;对污染地下水的早期处理见效快;设备简单,施工方便。1处理后期会出现拖尾现象。2不宜用于吸附能力较强的污染物,以及渗透性较差的含水层。常用且有代表性的组合技术和适用范围:(1)异位土壤淋洗+地下水抽出处理适用于重金属污染土壤和地下水复合污染风险管控与修复;(2)异位稳定化+阻隔适用于单一及多种重金属复合污染土壤风险管控;(3)异位热脱附+稳定化适用于含汞等多种重金属复合污染土壤风险管控与修复;(4)阻隔+地下水抽出处理适用于重金属污染地下水污染风险管控与修复。3.0.8可行性评估工作应包括实验室小试、现场中试以及类似地块风险管控与修复工程技术的应用案例分析。【条文说明】不同地块条件、污染特征均会影响风险管控和修复工程中使用的药剂和材料的效果,因此本标准后续章节对所有重金属风险管控与修复技术均提出现场中试要求。中试试验应尽量兼顾到地块中不同区域、不同污染浓度和不同土壤及地下水类型,例如修复区域内不同深度的砂土、粉性土、黏性土等地层分布类型和不同污染区域的地下水化学组成,获得工程设计所需要的参数。3.0.9重金属污染地块风险管控与修复的异位处理场地总平面布置应首先明确主体设备位置,其他设备应按污染土壤处理流程合理安排,处理设施应与办公和生活服务设施有防护距离。异位处理设备宜采用自动化、信息化、模块化和撬装式设计。【条文说明】异位稳定化、土壤淋洗、热脱附的药剂混匀搅拌等设备建议采用模块化、撬装式设计,满足异位修复的快速运输及安装的要求。3.0.10重金属污染地块风险管控与修复工程采用异位处理时,土壤清挖除符合上海市现行工程建设规范《基坑工程技术标准》DG/TJ08-61的有关规定,还应符合下列规定:1污染土壤清挖应满足边坡稳定性与周边建(构)筑物安全保护要求,并采取必要的支护措施;支护措施除应保障支护体系自身和周边建(构)筑物安全,还应考虑土壤地下水的二次污染防控;2应进行降排水和收集处理;3应根据污染地块的地质和水文地质条件、污染物分布特征、采用的异位处理技术,对待清挖污染土壤进行空间分块并编号,根据分块编号实施分区域、分层、分段清挖,并根据工程需要回填基坑。【条文说明】本标准规定的重金属污染土壤风险管控和修复技术主要为异位处理模式,污染土壤的开挖应充分考虑开挖安全及对周边环境的影响。上海属于典型软土地区,一般需要在开挖前采取有效的支护措施,一般采用放坡开挖和板式支护。上海地区地下水埋深普遍较浅,污染土壤开挖深度在地下水位以下的需要采用隔水、排水等地下水控制措施。污染土壤的开挖不仅要保证开挖过程边坡稳定,还要防止开挖过程造成二次污染和交叉污染。3.0.11重金属污染地块风险管控与修复工程采用异位处理时,应设置土壤暂存和预处理场所,并应符合下列规定:1应根据总体土壤开挖量、配套设施要求及现有地块条件进行设计和建设;2应进行功能区划分,可根据技术特点设置污染土壤卸料区、暂存区、预处理区、废气收集处理区、废水收集处理区等;3应采取防尘、防雨措施,场所地面应作硬化或防渗处理,周边应设置围堰或排水沟渠,污染土壤渗滤液应统一收集、集中处理;4预处理区宜配置分选、破碎、筛分、混合、搅拌、输送等设备;5清挖土壤宜按土壤类别、污染物种类和污染程度分类暂存。【条文说明】本条规定了重金属污染土壤异位暂存和预处理的通用技术要求。为了满足污染土壤进料的要求,重金属污染土壤异位处理前需设置暂存和预处理工艺。根据地块污染特征,对污染范围进行定位,划定工作区域,将污染土壤挖掘转运至处理装置附近划定的污染土壤堆放区,将污染土壤进行破碎和初级筛分,剔除超尺寸大块杂物并进行清洗。为了防止土壤中污染物渗漏污染暂存和预处理场所下方的土壤和地下水,暂存和预处理场所地面宜作硬化或防渗处理。污染土壤暂存和预处理场所卸车区和暂存区宜配置电动抓斗、铲车等装卸设备。为了使污染土壤在处理设备中稳定、高效地运行,根据待处理土壤的特性,需要对污染土壤进行一定的预处理,使其满足进入后续处理设备的进料要求。土壤预处理后遗留的石块、建筑垃圾、植物残体等杂物,也需要进行危害性判别,判断其危害并进行管理。3.0.12当污染土壤不满足异位处理设备进料要求时,应进行预处理,并符合下列规定:1宜采用分选或分拣方式去除污染土壤中砖瓦、石块、木块、铁块等杂质;2污染土壤可在暂存和预处理场所内采用摊铺晾干、添加脱水剂等预处理方式使土壤含水率降至设备进料要求,脱水剂不应影响后续处理工艺效果和引入新污染;3采用破碎、筛分降低大颗粒土壤的粒径,破碎筛分机应根据处理规模和要求的粒度选型;4预处理场所应根据预测污染土流转量求和现有地块条件进行设计。3.0.13重金属污染土壤异位处理进料工艺应符合下列规定:1应根据污染土壤的特性、处理规模和设备性能的要求,选择适当的进料模式和相应的进料系统;2不同污染区域土壤重金属浓度差异较大时,宜根据污染物浓度按区域分批进料;3进料系统应能自动进料,投料装置应可调节投料速率,保证给料均匀;4进料系统应密闭,防止污染物及粉尘污染场区周围环境。【条文说明】本条规定了重金属污染土壤异位处理进料的通用技术要求。根据污染土壤的特性和处理规模的要求,选择适当的进料方式及进料速度;污染土壤进料前需保证后续处理系统工况的稳定;防止给料不均造成进料口堵塞或设备的运转故障。为防止污染物及粉尘污染场区周围环境,进料单元需设置密闭罩,并自动计量投料。进料模式包括干法进料和湿法进料,根据采用的技术方案、污染土壤性状、处理规模进行选择。干法进料系统土壤输送一般采用皮带输送机、螺旋输送机和链斗输送机等形式,并配备计量装置,实现污染土壤自动进料及精准计量。湿法进料一般为泵送进料,包括泥浆池、搅拌装置、注水装置、计量装置、泥浆泵等设备。3.0.14异位处理后的土壤应满足其去向使用功能的要求。设计要求回填的,不同类型土壤回填应按类型分区分层填铺,回填土壤的压实处理应满足地块地基承载力要求。【条文说明】异位修复或风险管控处理后土壤利用不仅需要考虑风险管控和修复目标值要求,还需考虑使用功能对土壤理化性质等要求。如后期地块为建设工程场地,对地基承载力有要求,可按照上海市工程建设规范《地基处理技术规范》DG/TJ08-40相关规定进行压实度监测。3.0.15重金属污染地块风险管控与修复工程正式施工前应进行设备调试和试运行,确保各工段稳定运转,处理效果和处理能力满足设计要求。设备应在符合设计工况的条件下进行,并根据工艺要求定期进行检查维护,确保系统稳定可靠运行。设备的运行及维护应根据设备生产厂家提供的使用手册和维护保养手册进行作业。【条文说明】当发现后续处理土壤地下水物理化学特征与原先确定的特征有显着差异,在当前工艺运行条件下不能满足处理要求,需要及时进行修复设备工艺参数的调整。3.0.16重金属污染地块风险管控与修复工程实施过程中施工运行阶段应监测土壤、地下水、地表水、环境空气、噪声等环境质量、工艺设备运行参数,以及风险管控工程性能指标,涉及深(大)基坑的还应监测基坑和周边建(构)筑物的变形位移等,效果评估阶段应进行目标污染物和二次污染监测,监测过程并应满足监测质量保证与质量控制技术要求。【条文说明】本条规定了重金属污染地块土壤和地下水风险管控与修复实施过程中的监测要求。各种技术实施过程的具体监测内容根据工艺过程实际情况而定,具体监测指标见后续章节规定。相关监测技术标准包括现行行业标准《地下水环境监测技术规范》HJ164、《土壤环境监测技术规范》HJ/T166、《大气污染物无组织排放监测技术导则》HJ/T55、《地表水环境质量监测技术规范》HJ91.2、《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497等。3.0.17重金属污染地块风险管控与修复工程实施过程应确保施工安全,不应对施工人员、周边人群健康、生态环境产生危害。【条文说明】药剂需设置专用仓库存放,化学品类药剂宜随用随进,不在现场储存。仓库内严禁烟火、严禁放置可燃杂物,严禁禁忌化学品同库贮存。施工机械要进行安全检查,保证设备安全可靠。3.0.18重金属污染地块风险管控与修复工程应按现行国家标准和上海市地方标准的有关规定,采取措施控制废水、废气、固体废物、噪声和扬尘等二次污染,并应与主体工程同时设计、同时施工、同时运行,且应符合下列规定:1废水满足回用水要求时宜循环使用,无法循环使用的废水应处理后达标排放;2废气排气筒应设有采样口,并安装在线监测装置;3一般固体废物应分类收集、运输、暂存与处理处置,符合《上海市建筑垃圾处理管理规定》(沪府令57号)和《上海市生态环境局关于加强本市一般工业固体废物产生单位环境管理工作的通知》(沪环土〔2021〕263号)相关规定;4危险废物应按照危险废物相关管理要求进行贮存、外运和处置,符合现行行业标准《危险废物收集贮存运输技术规范》HJ2025相关规定;5应进行施工场界噪声监测,必要时应进行敏感点环境噪声质量监测;6运输、堆土、筛分及其他易产生粉尘的作业应采取扬尘控制措施。【条文说明】本条规定了重金属污染地块土壤和地下水风险管控与修复工程在实施过程中所产生的各种二次污染问题所应满足的环境管理要求。污染土壤异位稳定化处理过程产生的二次污染主要包括:a)废水:土壤堆置养护过程中收集的渗滤液等;b)固体废物:污染土壤预处理产生的固体废物、废水处理产生的污泥;c)噪声:机械设备运行过程中产生的噪声影响;d)扬尘:污染土壤破碎筛分、运输、养护过程产生的扬尘。水平和垂直阻隔施工过程产生的二次污染主要包括:a)废水:施工过程收集的地下水、降水和施工废水;b)固体废物:开挖土壤和阻隔层的阻隔材料残渣等;c)噪声:施工设备运行过程中产生的噪声影响;d)扬尘:阻隔材料运输和阻隔层施工过程产生的扬尘。污染土壤异位淋洗修复过程产生的二次污染主要包括:a)废水:混合制浆产生的废水、增效洗脱产生的废水、泥水分离产生的废水等;b)固体废物:污染土壤预处理、混合制浆、筛分洗涤产生的固体废物、废水处理产生的污泥、废石英砂和废活性炭等;c)噪声:设备运行过程中产生的噪声影响;d)扬尘:污染土壤破碎筛分、运输、淋洗设备运行过程产生的扬尘。汞污染土壤异位热脱附修复过程产生的二次污染主要包括:a)废气:燃料燃烧产生的烟气、预处理车间废气、热脱附产生的含汞烟气、恶臭等;b)废水:气液分离产生的废水、清洗废水等;c)固体废物:污染土壤预处理产生的固体废物、废水处理产生的污泥、废活性炭等;d)噪声:设施运行过程中产生的噪声影响;e)扬尘:污染土壤预处理、运输、热脱附设备运行过程产生的扬尘。地下水抽出处理修复过程产生的二次污染主要包括:a)废水:抽提井建设和抽出过程产生的废水;b)固体废物:废水处理产生的污泥、水处理药剂包装、遗留的抽提井管等;c)噪声:抽提设备运行过程中产生的噪声影响。废水的排放需要满足现行国家标准《污水综合排放标准》GB8978、《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T31962和上海市地方标准《污水综合排放标准》DB31/199等标准相关要求。废水处理产生的污泥依据其固体废物属性按相关规定进行合规处理处置;废活性炭吸附剂宜进行再生,无法再生的按现行国家标准《危险废物鉴别标准通则》GB5085.7的鉴别程序进行鉴别,依据其固体废物属性按相关规定进行合规处理处置;预处理产生的砖瓦、石块、木块、铁块等固体废物进行清洗,清洗后可按建筑垃圾处理处置,清洗过程产生的废水进行收集处理。废气的排放需要根据废气种类满足国家标准《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078、《锅炉大气污染物排放标准》GB13271、《大气污染物综合排放标准》GB16297、《挥发性有机物无组织排放控制标准》GB37822、《恶臭污染物排放标准》GB14554和上海市地方标准《锅炉大气污染物排放标准》DB31/387、《大气污染物综合排放标准》DB31/933、《恶臭(异味)污染物排放标准》DB31/1025等标准相关要求。场界噪声需满足国家标准《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523要求,敏感点环境噪声质量需满足《声环境质量标准》GB3096要求。扬尘排放需满足上海市地方标准《建筑施工颗粒物控制标准》DB31/964要求。4异位稳定化技术4.1一般规定4.1.1铅、锌、铜、镉、铬、砷、镍等重金属污染土壤进行异地处置的可选用异位稳定化技术进行风险管控,含挥发性汞和有机物的污染土壤不宜选用异位稳定化技术。【条文说明】针对重金属污染土壤,在风险较低、资金不足或者污染物难以去除的情况下,可优先采用固化/稳定化技术进行风险管控。传统固化/稳定化技术包括固化技术和稳定化化技术,可用于原位或异位风险管控。由于异位稳定化对于药剂的添加和混合质量有较好的控制,处理效果往往较为理想,适用于稳定化质量控制要求高及污染区域需要开发、利用或施工的地块。基于国内建设用地重金属污染土壤风险管控工程经验,目前异位稳定化技术的应用较广,因此本标准仅提出异位稳定化的技术要求。异位稳定化技术适用于可以实施风险管控且施工周期较短的重金属污染地块,可实现重金属污染土壤的快速管控。含单质汞和挥发性有机物的重金属复合污染土壤可采用热脱附+稳定化等多种技术联用的方式。对于汞污染的异位稳定化过程需要考虑处理过程温度升高造成的污染物挥发,进行污染气体的捕获收集处理。4.1.2采用异位稳定化技术前,应开展小试实验和现场中试验证,确定土壤粒径分布、重金属形态与污染分布,筛选稳定化药剂,确定稳定化药剂类型和用量、稳定化药剂和污染土壤的拌合含水率、养护时间等工艺参数,以及稳定化处置后土壤的增容比率。小试和中试试验应符合下列规定:1小试应确定不同稳定化药剂的稳定化效果和添加方式,比较各种稳定化药剂的可行性和成本,明确处理过程是否有挥发性污染物扩散,评估稳定化产物的理化特性、均匀程度、体积变化、长期性能和长期稳定化效果;2现场中试试验应评估实验室小试结果与使用现场设备时的稳定化效果是否一致,明确是否有其他现场因素的干扰,评估小试确定的性能参数在实际应用中能否实现,大规模施工时产出的稳定化产物性能能否保持一致;3中试工程量不宜小于100m3,试验条件应与实际工程施工条件保持一致。【条文说明】土壤物理性质(机械组成、塑性、含水率等)、化学特性(有机质含量、pH值等)、污染特性(污染物种类、污染程度等)均会影响到异位稳定化技术的适用性及其处理效果。实验室小试中建议根据稳定化产物的最终处置目的,按照评估稳定化效果的指标和标准,如稳定化产物的物理性能(如密度、黏度)和物理特性(如强度、浸出毒性)等指标,分析和评估实验室小试结果。小试完成后,建议选择综合效果最佳的技术方案进行现场试验(中试)。中试完成后要进行实施效果的评估,评估中试效果。4.1.3异位稳定化处理完成后需要对稳定化土壤进行长期监测与维护,以确保稳定化效果持久有效,土壤稳定化效果应满足地块的风险管控时限要求。【条文说明】重金属污染土壤稳定化风险管控的成本除取决于污染物属性与浓度、污染土壤类型、稳定化药剂用量、实施和运行费用等外,还包括长期监测与维护费用等。4.1.4异位稳定化土壤若回填或外运至土壤消纳场地需结合阻隔等工程控制措施。稳定化土壤的最终所在区域应进行地下水环境的长期监测和制度控制。【条文说明】异位稳定化通常与阻隔填埋技术联用,阻隔填埋作为稳定化修复后土壤的终端处置技术。4.1.5使用异位稳定化技术进行重金属污染土壤的风险管控应满足《污染土壤修复工程技术规范固化/稳定化》HJ1282规定的技术要求。【条文说明】行业标准《污染土壤修复工程技术规范固化/稳定化》(HJ1282)对污染土壤固化/稳定化工程的污染物与污染负荷、总体要求、工艺设计、主要工艺设备、检测与过程控制、主要辅助工程、劳动安全与职业卫生、施工、运行与维护等做出了规定。其中部分技术要求适用于重金属污染土壤的异位稳定化风险管控。4.2工艺设计4.2.1异位稳定化工艺流程应包括暂存和预处理、药剂添加和混合、土壤养护等(图4.2.1)。图4.2.1重金属污染土壤稳定化工艺流程【条文说明】异位稳定化处理的施工过程主要有:杂质筛分及土壤破碎;稳定化药剂添加;稳定化药剂与污染土壤的混合;土壤养护,直至满足风险管控目标值;通过效果评估的稳定后土壤按设计要求合理处置。4.2.2稳定化药剂可选用氧化钙、氢氧化钙和氧化镁等碱性材料,零价铁、铁盐、铁氧化物等含铁材料,多硫化钙等硫化物材料,磷酸盐、骨炭、磷矿石和羟基磷灰石等含磷材料,黏土、沸石、活性炭、生物炭等吸附剂,可参照表4.2.2的规定选择。表4.2.2常规重金属稳定化药剂及其适用性稳定化药剂目标重金属适用性AsHgCr(VI)PbCdZn碱性材料-+-++/-++++/-含磷材料-+-++++含铁化合物*+++++++硫化物++++++黏土+/-++/-+++还原剂-++氧化剂+活性炭、沸石+++++++++:非常好+:好-:不利*:零价铁、铁盐、铁氧化物【条文说明】稳定化技术对污染物的作用机理多样,主要包括调节pH、沉淀、共沉淀、螯合/络合、吸附、离子交换等。行业标准HG/T5541和HG/T5542推荐的铬、镍污染土壤稳定化药剂有碱性物质类(氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠等)、磷酸盐类(磷矿粉、磷酸盐等)、硫化物类(多硫化钠、硫化钠、硫氢化钠等)、铁盐类(氧化铁、硫酸亚铁、氯化铁等)、硅酸盐类、矿物质类、生物炭类等。此外,还可选用市售的各种专利产品药剂。本条给出了常规重金属稳定化材料及其适用性,供稳定化药剂选择参考。4.2.3应针对不同的重金属污染类型选择合适的稳定化药剂和可选的添加剂,优先考虑绿色可持续材料,应根据土壤类型、稳定化药剂特性和污染物浸出毒性试验结果,确定药剂添加量、添加方式和稳定化药剂、添加剂与水的最佳混合配比、稳定化增容量。【条文说明】不同重金属污染物适用的稳定化药剂不同,添加药剂对重金属污染物的形态进行调整也可能有利于稳定化药剂的稳定化效果。例如,磷酸盐对铅具有不错的稳定化效果,但对砷却有活跃、释放作用。例如,针对重金属砷污染土壤,可对土壤中砷进行氧化,使土壤中砷氧化呈低毒性的As(V)后再添加稳定化药剂。筛选稳定化药剂和添加剂时将绿色可持续性纳入评估,优先考虑绿色可持续材料,可优先选用工农业废物回收制备的低环境足迹绿色稳定化药剂。4.2.4当污染土壤不满足稳定化药剂添加混合要求时,应进行预处理,并应符合下列规定:1筛下土块最大粒径不大于50mm;2污染土壤的干燥、破碎、筛分系统应密闭并设置除尘装置;3含有挥发性物质的土壤宜先除去挥发性物质后再进行异位稳定化处理。【条文说明】异位稳定化土壤破碎程度大有利于后续与稳定化药剂的充分混合接触,一般要求土壤颗粒最大的尺寸不宜大于5cm。4.2.5稳定化药剂添加和混合应符合下列规定:1应通过试验确定稳定化药剂的配方、添加量和添加方式,并考虑一定的安全系数;2反应pH条件应考虑土壤初始pH条件、污染物类型和药剂特性;3药剂添加和混合可在一体式混合搅拌设备中通过一道工序同步实现,混合搅拌时间不宜小于1min,土壤含水率不宜大于30%,混匀度不宜小于90%;4药剂添加和混合系统应设置计量装置,确定土壤处理量和药剂添加量。当需要添加较多的药剂时,应考虑土壤增容效应导致的后续土壤处置费用显著增加。【条文说明】稳定化药剂与污染土的质量比常见数值范围为0.5%~10%,一般不超过20%。一般需搅拌混匀2~5遍。异位稳定化体积增量一般为30%~130%。药剂的滥用和高投加比势必对土体产生负面影响,带来的体积膨胀也势必增加处置成本。稳定化药剂的投加方式包括一次投加和少量多次投加,需根据小试试验确定,少量多次投加可能可以节省药剂投加量,提升技术方案的绿色可续性。不同重金属的不同形态的稳定pH范围不同,土壤是否需进行pH预处理需根据目标污染物和所使用稳定化药剂进行确定。土壤和药剂混合的计量装置可选用电子皮带秤,混合装置应根据处理规模和要求选型。药剂混合系统将污染土壤与药剂进行充分混合搅拌,按照设备的搅拌混合方式,可分为两种类型:1)采用内搅拌设备,即设备带有搅拌混合腔体,污染土壤和药剂在设备内部混合均匀;2)采用外搅拌设备,即设备搅拌头外置,需要设置反应池或反应场,污染土壤和药剂在反应池或反应场内通过搅拌设备混合均匀。该系统设备包括行走式土壤改良机、浅层土壤搅拌机、阿鲁斗或一体式搅拌机等。可设置高速破碎混匀等多级混匀搅拌系统,确保稳定化剂与土壤充分混合和反应。4.2.6土壤养护应符合下列规定:1土壤养护时间应根据药剂特性和反应持续时间确定,不宜少于5d;2养护阶段应定时补充水分,养护用水可采用处理达标废水,土壤含水率宜为20%~30%。【条文说明】土壤养护时间与药剂持续反应时间密切相关。由于稳定化药剂的种类较多,而稳定化技术对污染物的作用机理较广,可通过调节pH、沉淀、共沉淀、螯合/络合、吸附、离子交换等对污染物进行稳定,因此难以制定统一的养护时间和水分需求。土壤含水率宜控制在土壤饱和持水能力的90%以上,通常根据实验室小试以及现场中试验证合理确定。目前行业常规做法,常维持土壤含水率在20%~30%,至少需养护5d。4.2.7处理后不同情景下的稳定化土壤处置应符合下列规定:1应记录稳定化土壤处置利用区域的拐点坐标、填埋深度等信息,并留档保存2采用异位回填的,宜铺设隔离层,稳定化土壤不得直接裸露和种植,可覆盖20cm以上的清洁土;3在地块内用作造景用土,应满足浸出毒性要求,并在稳定化土壤上层覆盖种植土,种植土的厚度满足种植要求,种植作业、维护及植物根系生长不得影响稳定化土壤;4用作地块内路基材料应采取阻隔防渗措施,并参照现行行业标准《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1中其他等级道路要求,满足抗压强度等路基材料性能指标的规定。4.3施工与运行4.3.1正式施工前应进行搅拌设备试运行与搅拌效果测试,确定不同类型土壤与药剂适宜的混合时间和处理量,并根据药剂配比和使用量调整土壤输送量和药剂的投加量,确保药剂与土壤充分混合。4.3.2土壤破碎、筛分、混合搅拌等工艺环节宜在密闭车间内完成并配套除尘设施,土壤堆置养护应采取防扬尘措施,四周应设置渗滤液和雨水收集系统。【条文说明】可采用建设密闭车间、防尘布遮盖等方式,避免短时间内稳定化土壤与周围受体的直接接触。4.3.3异位处理作业区应设置防渗系统,防渗层应设置保护层。【条文说明】异位处理作业区的防渗系统需要能够防止污染外渗,并且能够防止搅拌混合设备对其损坏。土壤堆置养护场拆除后应对防渗层和保护层材料进行检测。如果防渗层或保护层材料已受到污染,则应进行治理。4.3.4稳定化药剂的存储和使用应根据药剂的性质,按照规定进行,危险化学品的现场转运、使用、废弃与处置等环节应按照相关管理规定执行。【条文说明】部分种类稳定化药剂存在危险性,应尽量随进随用,不在地块内储存,使用过程做好人身安全防护。对照《危险化学品目录》(2015版),硫化钠、三氯化铁为危险化学品。其现场转运、使用、废弃与处置等环节应按照《危险化学品安全管理条例》(国务院令第645号)、《上海市危险化学品安全管理办法》(上海市人民政府令第44号)、现行国家标准《常用化学危险品贮存通则》GB15603等执行。4.3.5稳定化药剂可通过加水配制成液体药剂浆液使用,也可直接以干粉的形式喷粉搅拌使用,宜根据稳定化药剂特性和混合搅拌设备进行选择。【条文说明】稳定化药剂添加过程中,可通过液压驱动、液压控制将药剂直接输送到喷射装置,运用搅拌头螺旋搅拌过程中形成的负压空间或液压驱动将粉体或浆状稳定化药剂喷入土壤中,或使用高压灌浆管使药剂进入污染土壤孔隙中。通过安装在输料系统阀端的流量计检测药剂的输入速度、掺入量,使其按照预定的比例与污染土壤进行有效混合。4.3.6土壤与稳定化药剂混合过程中可能产生废气,释放的气体应通过收集罩输送至处理系统进行无害化处理。【条文说明】根据稳定药剂特性确定稳定化处理过程是否可能产生废气。对于有气体释放的设计方案应配备气体收集系统(气体收集罩、气体回收处理装置)。4.3.7异位稳定化施工应建立污染土壤处理和药剂使用等记录制度,并应包括下列内容:1污染土壤清挖、暂存和处理情况记录,内容包括土壤来源、数量、种类、处理方式、养护时间、药剂用量和最终去向等内容;2各种药剂贮存、使用情况记录,内容包括药剂名称、品牌和厂家、贮存时间与数量、每日投加数量和剩余库存数量等;3生产事故及处置情况的记录;4定期检测、评价及评估情况的记录等。【条文说明】本条规定了异位稳定化施工过程应建立运行记录制度,给出了过程记录要求,用于过程参数的控制和工艺调整。设备运行过程中需要对运行状况进行记录,对污染土壤的物料平衡进行跟踪。4.3.8根据稳定化土壤的处置或再利用情况,应对其进行长期维护,并包括下列内容:1建设保护系统(如在稳定化产物上方覆土或铺设沥青层),防止稳定产物受到风化的影响;2对稳定化产物进行隔离,避免敏感受体与其发生接触;3土地利用避免对稳定化产物造成破坏;4稳定化产物用作建筑、路基等工程材料时,根据工程寿命设计维护时间;5稳定化产物进行回填处理时,根据污染控制要求确定维护时间。4.3.9当发现稳定化土壤处置区域或周边水体中重金属含量超过相关标准或控制限值时,应制定风险管控方案,以控制、降低或消除污染风险。4.3.10在风险管控期间内实施制度管控,禁止对处置的稳定化土壤进行扰动、开挖、搬运、利用以及任何其他不利于保护稳定体的行为。4.4过程监测与控制4.4.1异位稳定化处理前,应对污染土壤的重金属主要赋存形态、含量、浸出毒性、腐蚀性、pH、含水率等相关性质进行检测,作为稳定化处理工艺及其参数选用的依据。4.4.2异位稳定化过程应监测下列工艺参数:1杂质筛分及土壤破碎工段的土壤进料/出料量、土块最大粒径;2稳定化处理工段的药剂添加量、土壤在搅拌设备中的停留时间;3土壤养护阶段的土壤含水率和养护时间。【条文说明】本条规定了异位稳定化过程需监测的关键工艺参数。根据《上海市建设用地土壤污染风险管控和修复施工过程环境管理技术要求(试行)》(沪环土〔2021〕166号),其中稳定化药剂的使用量是最关键工艺参数。工艺参数可通过记录统计等方法间接获得,间接获得的参数记录频率不低于1次/d。4.4.3异位稳定化过程中应进行自检,并应符合下列规定:1反应过程中可通过监测污染物有效态或浸出毒性变化、残余药剂含量、土壤理化性质(如氧化还原电位、含水率)等参数,判断反应效果并及时调节反应条件,直至稳定化处理完成;2稳定化处理完成后的效果检测因子应包括土壤中重金属的浸出浓度、中间产物、pH等。【条文说明】稳定化产物的重新处理是一个成本昂贵且操作困难的工程,一般会涉及稳定化产物的破碎和前处理,且相比于原来的污染土壤,破碎后的稳定化产物其稳定化的可处理性相对较差,再处理的稳定化产物不达标或效果不理想的风险会升高。因此,必须严格做好稳定化过程的质量控制,保证处理效果稳定达标。土壤理化性质的检测相比污染物指标更加简单便捷,对掌握动态指导施工有重要作用。4.4.4稳定化处理后土壤原地回填或用于路基材料及其他覆土,其浸出毒性的评估方法可参照现行行业标准《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》HJ/T299,毒性浸出评估标准可参考现行国家标准《地下水质量标准》GB/T14848。【条文说明】根据HJ25.5要求,稳定化后土壤中污染物的浸出浓度应达到接收地地下水用途对应标准值或不会对地下水造成危害。评估标准一般采用GB/T14848中Ⅳ类标准;若管控地块边界半径2000m范围内存在饮用水源地、集中地下水开采区、涉水风景名胜区和自然保护区等水环境敏感点,则应根据稳定化产物对地下水和地表水的影响情况,分别或同时满足GB/T14848和GB3838中的Ⅲ类水质标准。4.4.5稳定化后土壤的处置区域,应开展地下水长期监测,并进行有效的维护,以确保修复效果持久有效。后期环境监管应符合现行行业标准《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则》HJ25.5的有关规定,地下水长期监测点位的布设原则与要求可参照现行行业标准《地下水环境监测技术规范》HJ164执行。【条文说明】地下水长期监测点一般位于稳定化土壤处置区域的上游和下游。地下水长期监测指标一般包括环境指示参数(如pH、电导率等)、实施稳定化控制的污染物以及稳定化过程引入的其他潜在污染指标(如稳定化药剂引入的硫、磷)。原则上长期监测1~2年开展一次,可根据实际情况进行调整。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。在有充足的证据表明不再需要开展长期监测时,可停止长期监测,但前提是必须清楚说明终止监测的标准和达标情况。终止监测的标准一般根据稳定化产物的残余风险来确定,比如稳定化产物中污染物的浸出速率已经足够慢且还有不断变慢的趋势,在足够慢的浸出速率下已不会再对环境造成污染或危害,则监测工作可以终止,否则监测工作仍需继续进行下去。5阻隔技术5.1一般规定5.1.1暂不开发利用的重金属污染土壤区域可采用水平阻隔技术进行风险管控,阻断污染土壤与人体直接接触和外部水入渗,存在扩散风险的重金属污染地下水可采用垂直阻隔技术进行风险管控,阻断地下水污染扩散,控制地下水流场或与地下水抽出处理技术结合强化修复效果。根据阻隔需求,水平阻隔可与垂直阻隔技术结合。【条文说明】本章规定的水平阻隔技术为表层覆盖阻隔,阻隔层采用水平敷设布置的形式,阻断污染介质向周边环境迁移输送的阻隔技术,可根据需求与采用垂直布置的阻隔屏障结合。本章规定的垂直阻隔技术,阻隔层采用垂直布置的形式,阻断污染介质向周边环境迁移输送,用于确保设计使用年限满足污染场地风险管控目标的工程措施。5.1.2水平和垂直阻隔屏障的构造与厚度设计应满足防渗功能要求,选择相应的施工工艺和设备,并应通过现场中试试验,优化设计方案和工艺参数。【条文说明】阻隔技术需根据污染地块需求进行针对性设计。为满足设计服役性能要求,阻隔体需要具备较好的防渗隔污性能,以及匹配服役年限和防渗性能的屏障构造与厚度。阻隔的施工工艺和施工质量对实现污染物的隔离的效果至关重要,因此应通过现场中试优化确定最终施工工艺和设备。5.1.3水平阻隔屏障宜设置水的导排、收集系统,必要时还需设置水处理系统。【条文说明】污染地块设置大面积水平阻隔屏障后,需要考虑地表降雨入渗的收集和排放系统,为防止外来水质与地块内污染土水交叉污染等不利情况的发生,必要时还需设置相应的水处理系统。5.1.4垂直阻隔屏障可兼做基坑支护结构体时,设计与施工除应满足本标准规定外,尚应符合国家及地方基坑工程相关标准。用于控制地下水时,应满足行业标准《建筑与市政工程地下水控制技术规范》JGJ111相关要求。【条文说明】建设领域的国家及地方基坑工程相关标准对不同类型的基坑工程支护、地下水控制的设计和施工要求做出了规定。5.2工艺设计5.2.1阻隔工程设计应综合考虑地块勘察与污染状况调查成果、风险管控目标、目标污染物及其风险控制值、设计使用年限、施工条件要求等,与修复工程结合时还须兼顾修复技术方案。【条文说明】阻隔仅能切断暴露路径,限制污染物迁移,但不能彻底去除地块内的污染物质或降低其浓度。因此,阻隔技术尽管可以单独用于污染地块风险管控,也经常在土壤地下水修复工程中与其它修复技术结合使用。故而修复工程中的阻隔工艺设计需兼顾修复技术方案和施工条件。5.2.2阻隔风险管控目标应根据地块污染特征、规划用途、周边环境等因素综合确定,并对风险管控范围内外的地下水及土壤提出风险管控目标要求。【条文说明】风险管控的目标基于地块污染状况及暴露途径的分析而确定,用于指导阻隔工程的设计与效果评估,是判别阻隔屏障是否有效切断污染物暴露途径的标准。重金属污染的水平阻隔目标主要为切断表层污染土壤的暴露途径,以及垂直方向的污染物迁移。重金属污染的垂直阻隔目标主要为阻止污染介质向周边环境迁移输送,切断地下水污染扩散途径,保护污染地块周边地下水及地表水,或配合地下水抽出处理技术进行地下水污染修复。5.2.3阻隔屏障的设计使用年限应大于地块风险管控时限,并满足地块用途要求。【条文说明】设计使用年限为阻隔屏障工程设计确定,能保证阻隔屏障不被污染物击穿的服役年限。阻隔系统设计的运行和维护时间应不小于:(1)预测的不可接受风险的持续时间;(2)预计的地块或特定土地利用结构的持续时间。决定设计寿命的其他因素还有建筑材料性能、成本效益分析和政策相关要求等。设计使用年限应根据阻隔工程后续的利用规划、拟投入的资金预算以及不同技术的可行性综合确定。5.2.4阻隔屏障工艺设计宜包括阻隔屏障选型、阻隔材料选型及验算、阻隔范围设计、屏障厚度设计等。【条文说明】重金属污染地块阻隔应基于确定的风险管控目标、范围、年限,以及阻隔屏障的工程性能,进行屏障选型、阻隔范围、厚度等总体设计,通过屏障材料选型和服役年限验算筛选适宜的阻隔材料,进一步确定施工工艺和参数。阻隔屏障的防渗性能应根据目标污染物高迁移性和高风险性、有利迁移的地质条件、周边敏感目标的高保护要求等适当提高。5.2.5应基于既定的风险管控目标和需要切断的暴露途径,综合考虑使用功能、地质和水文地质条件、污染特征、材料供应与施工条件等选择适用的水平和垂直阻隔屏障等。【条文说明】适用于重金属污染地块的常用水平和垂直阻隔技术在上海地区的适用性及关键参数如下表所示。本标准主要规定适用于重金属污染地下水的垂直阻隔技术以及适用于重金属污染土壤的非气体型污染阻隔覆盖技术的相关要求。挥发性有毒有害气体水平阻隔技术主要针对挥发性有机污染地块设置,与非气体型污染阻隔覆盖主要差异在于气体导流措施,本标准不对其进行规定。钢板桩可用于重金属污染地块临时性阻隔、应急阻隔,具有装卸运输方便、不易损坏、承载力高、施工速度快、对邻近建(构)筑物影响小等优点,但其主要应用于基坑工程作为支护结构和止水帷幕,其设计与施工监测均与其他垂直阻隔技术有较大差异,因此本规范不做规定,可参考建设工程基坑工程相关技术要求。表3重金属污染地块阻隔技术种类及适用性技术类别技术种类适用目标技术特征在上海水文地质的适用性水平阻隔技术非气体型污染阻隔覆盖技术临时性阻隔、应急阻隔优点:施工工艺成熟。缺点:长期阻隔效果不能得到保证;采用天然黏土覆盖阻隔时造价高。①结合管控地块的用途,考虑堆场形成,如堆山造景、中央绿地、停车场等需求;②若污染主要集中于非饱和带,上海地下水水位较浅,且临河道,水力联系或水位波动大,覆盖系统需在非饱和带上部设置柔性膜或黏性土,或设置污染水收集与处置措施,切断/降低污染对上部覆盖系统的影响;③若污染主要集中在饱和带,则表部覆盖系统主要可设置砾石等切断与污染接触,且有一定的导水能力,减少因降水造成污染范围扩大。④针对铬渣堆场等污染较重的重金属污染地块的管控,须采用此系统,并和垂直阻隔系统联用。水泥/混凝土水平阻隔技术临时性阻隔优点:工艺成熟、适应性强。缺点:对有腐蚀性的土壤和废水不适用①主要结合地块规划用途,一般在管控地块中敷设道路、停车场等需求,可考虑;②若污染深度底部无低渗透性的黏土层,且污染物易下迁,则需考虑在底部设置隔离层,可考虑采用注入或旋喷形成水泥土底部水平阻隔层。黏土水平阻隔技术长期阻隔优点:对地基基础要求较低,适应性强,适用寿命长。缺点:对黏土的需求量较大,黏土资源比较缺乏。①污染深度下部赋存黏性土层,如④层淤泥质黏土等,可作为天然黏土底部水平阻隔层;②污染深度上部赋存天然黏土,如②层粉质黏土,可作为天然黏土上部水平阻隔层;③结合覆盖系统需求,可采样人工压实黏土层作为表部防渗层。柔性水平阻隔技术长期阻隔优点:工艺成熟、适应性强。缺点:土工合成材料存在老化问题。①针对饱和带水土的污染物,可考虑在饱和带和非饱和带交界面设置柔性膜,切断污染随地下水水位波动,削弱饱和带污染对上层非饱和带的影响;②若污染深度底部无低渗透性的黏土层,且污染物易下迁,则可考虑在底部设置柔性膜,但柔性膜施工难度大;③若针对污染填埋的地块,需在填埋区底部需铺设柔性膜,提高防渗性能。垂直阻隔技术土-膨润土阻隔墙长期阻隔优点:防渗性能好,材料与两侧岩土体无缝接触。缺点:墙体上部承载力小;地下水位线以上的墙体可能存在干缩裂缝。广泛适用,上海年平均水位埋深浅,可以防止干裂;4m以下水温:16℃~20℃,能够抗冻融;对3~12m承压水层适用性较差;对地下管线、构筑物场地适用性不强。水泥-膨润土阻隔墙长期阻隔优点:防渗性能好,墙体材料强度高,压缩性低,可用于斜坡场地。缺点:受地块限制,一般用于平地。广泛适用,上海年平均水位埋深浅,可以防止干裂;4m以下水温:16℃~20℃,能够抗冻融;对3~12m承压水层适用性较差;对地下管线、构筑物场地适用性不强。高密度聚乙烯土工膜(HDPE膜)阻隔墙长期阻隔优点:防渗性能好,适用于各种地层。缺点:土工膜底端难以嵌固,防渗效果受土工膜缺陷影响,地下水水位上升容易造成土工膜气胀。广泛适用,上海年平均水位埋深浅,可以防止干裂;4m以下水温:16℃~20℃,能够抗冻融;对3~12m承压水层适用性较差;对地下管线、构筑物场地适用性不强。水泥帷幕灌(注)浆墙长期阻隔优点:适用于复杂地层。缺点:钻孔作业难度大,造价高;防渗效果受地质条件影响很大。对上海地区黏性、粉性土适用性较差,对不能破坏地面结构的隐蔽工程具有一定的适用性。高压喷射灌浆墙临时性阻隔、应急阻隔优点:钻探作业难度低、效率高。缺点:遇复杂地层时无法钻进或产生桩位偏移;钻深较大时成孔垂直度偏差较大;施工期间大量废浆消纳难度大;长期防渗效果不能得到保证。广泛适用,对于上海西南部松江、青浦以及金山的孤丘或岛屿基岩露头区域适用性较差。水泥搅拌桩墙临时性阻隔、应急阻隔优点:造价低廉,效率高,适用性强。缺点:不适合卵砾石层、基岩;钻探深度浅;长期防渗效果不能得到保证。广泛适用,对于上海西南部松江、青浦以及金山的孤丘或岛屿基岩露头区域适用性较差。钢板桩临时性阻隔、应急阻隔优点:装卸、运输、堆放方便,不易损坏;承载力高;施工速度快;排土量小、对邻近建(构)筑物影响小。缺点:桩材保护不善易腐蚀;工程造价高;遇大石块、岩石或大量废弃物存在可能影响施工。具有一定适用性,对于上海西南部松江、青浦以及金山的孤丘或岛屿基岩露头区域适用性较差。5.2.6阻隔屏障的材料选型应根据设计服役期、地块地质条件与污染特征、地块风险管控目标等要求综合确定,可选用单一或组合材料型式,鼓励研发采用新型绿色阻隔材料,并符合下列规定:1水平阻隔屏障的隔离层应选用天然黏土、人工复合隔离工程材料等;排水层应选用导水性能好的材料,其渗透系数应大于1×10-3m/s;表层覆盖可采用绿化种植土层、表层植草格绿化层、钢筋混凝土面层等;2水泥宜选用强度等级为42.5级及以上普通硅酸盐水泥,并应符合现行国家标准的有关规定;3黏土材料应选用土质均匀、有机质含量小于5%的黏性土,塑性指数范围宜为15~30,地块内符合要求的黏土材料可就地取材利用;4膨润土宜选用优质钠基膨润土,目数宜为200目~400目;5土-膨润土、水泥-膨润土在标准养护28天龄期时的渗透系数不应大于1.0×10-7cm/s,无侧限抗压强度不应小于100kPa;水泥-膨润土拌合物初凝时间不应小于6h,终凝时间不应大于24h。应用于垂直阻隔开挖-回填法施工中时,膨润土系垂直阻隔屏障材料的坍落度应为100mm~150mm,水泥-膨润土垂直阻隔屏障材料的坍落度应为100mm~200mm。6防渗膜宜选用具有良好抗拉强度和韧性的高密度聚乙烯防渗土工膜(HDPE膜),技术性能指标宜符合现行国家标准《土工合成材料聚乙烯土工膜》GB/T17643和行业标准《填埋场用高密度聚乙烯土工膜》CJ/T234的有关规定,渗透系数不应大于10-11cm/s;与黏土或混凝土材料组合使用时,单一膜厚度不应小于1.5mm;表观应均匀、无缺陷,切口应平整;7钠基膨润土防水毯(GCL)应满足现行行业标准《钠基膨润土防水毯》JG/T193的相关规定,单位面积总质量不应小于4800g/m2,其中单位面积膨润土质量不应小于4500g/m2,厚度不宜小于5mm。8土工布应具有良好的耐久性,宜采用非织造土工布且规格不小于600g/m3。【条文说明】阻隔屏障材料根据其不同的功能作用有相应的性能指标要求。水平阻隔材料主要包括表层覆盖、导排及底部水平防渗隔离材料,垂直阻隔材料主要为阻隔墙体材料。1人工复合隔离工程材料主要有HDPE膜、土工布、钠基膨润土防水毯(GCL)、土工复合排水网等。低渗透性水平阻隔层最为常用的是采用黏土、土工合成材料等不同类型的材料组合形成,既可用于表面覆盖阻隔系统中,也可以用作污染区域的底部水平阻隔屏障。当低渗透性水平阻隔层用于底部阻隔时,其厚度及材质要求需根据上覆荷载、服役年限等要求综合确定。2国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108中第4章对防水混凝土、水泥砂浆防水层的材料提出明确规定,可作为水泥系竖向阻隔屏障原材料选用的依据。3上海地区黏性土在浅层地层广泛分布,未受污染黏性土材料就地取材可节省工程材料消耗和运输成本,贯彻绿色可持续修复理念。4钠基膨润土膨胀及防渗性能优于钙基膨润土。膨润土颗粒粒径直接影响施工过程中作为膨润土泥浆的分散性以及防渗性能。5土-膨润土、水泥-膨润土的强度要求参考了行业标准《工业污染场地竖向阻隔技术规范》HG/T20715规定。6国家标准《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术标准》GB/T51403中规定,高密度聚乙烯土工膜厚度不应小于1.5mm。土工膜厚度小,易受穿刺损伤,但其具有良好的抗渗性能和延展性,故与黏土、膨润土等材料联合使用有利于提升阻隔屏障防渗性能。为确保搭接效果,同样对相邻膜幅搭接提出要求。7行业标准《钠基膨润土防水毯》JG/T193中对GCL的质量进行了规定,在此基础上提高了对单位面积质量的要求。8土工布可作为HPDE、GCL的保护层,或作为平面排水通道,一般选用具有良好耐久、保土、透水和防堵性能的非织造土工布。5.2.7防渗材料应对地块特征污染物具有防腐蚀性能,应根据现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计标准》GB50046的腐蚀性等级进行选用,污染物对防渗材料的腐蚀性等级不应高于中等。【条文说明】污染土壤和地下水中部分重金属盐类对于常用的阻隔材料可能具有腐蚀性。腐蚀性介质长期作用下对建筑材料造成不同程度的劣化,可包括外观变化、重量变化、强度损失、防渗失效等。现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计标准》GB50046中就重金属盐等液态介质和固态介质对水泥砂浆、混凝土等材料的腐蚀性等级进行了规定。原材料选用中要首先依此判断污染地下水与岩土体长期作用下水泥、钠基膨润土防水毯、混凝土等隔离屏障的防腐蚀性能。5.2.8阻隔屏障应在服役期内有效阻隔污染物扩散迁移,屏障渗透系数不宜大于1.0×10-7cm/s,有效扩散系数不宜大于1.0×10-2m2/a。屏障材料应进行阻隔防渗性能测试。【条文说明】膨润土、黏土等材料所涉及的渗透系数测定方法参照国家标准《土工试验方法标准》GB/T50123的相关规定,抗压强度等参数测定参照行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的相关规定,HDPE膜所涉及的渗透系数测定方法要符合行业标准《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》CJJ113、国家标准《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》GB18599、《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889、《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》GB50869和《生活垃圾卫生填埋场封场技术规范》GB51220的相关技术规定要求,黏土类材料的扩散系数及阻滞因子可通过恒流速土柱试验方法确定。必要时可适当掺入减水剂、早强剂等外加剂和掺加剂,改善阻隔屏障的抗渗性及强度。5.2.9当风险阻隔工程同时存在水平和垂直阻隔屏障时,水平屏障应与垂直屏障完整有效搭接;当不设置垂直屏障时,水平阻隔范围应超出阻隔区域边界不小于2m。5.2.10水平阻隔屏障的设计厚度应根据设计使用期限和击穿标准采用渗流扩散模型验算确定,兼顾经济性及施工可行性,并符合下列规定:1阻隔屏障采用黏土类材料时,屏障有效厚度不应小于300mm,黏土压实度不小于0.90;2当隔离屏障采用黏土类及膜类材料组合时,宜将膜类材料厚度等效换算成黏土类材料,且单一膜厚度不应小于1.5mm;3采用土工膜和膨润土防水毯应与其他材料组合使用,上表面采用非织造土工布作为保护层,下设厚度不小于200mm,压实度不小于0.90的压实黏土衬垫层,减少接缝数量及其受力,接缝应避开弯角,土工合成材料禁止直接暴露在日光下;4土工膜的边缘、嵌入位置、结合处的密封性,应参照现行行业标准《聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范》SL/T231、国家标准《土工合成材料应用技术规范》GB/T50290执行;相邻两幅膜体搭接长度应不小于屏障有效厚度的1/2。【条文说明】验算满足击穿判别标准时,屏障厚度可用于施工;验算不满足击穿判别标准时,应合理增加屏障厚度,并重复击穿判别验算。压实黏土层和土工膜、膨润土防水毯等复合材料的要求参考《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》GB50869。土工膜易受尖锐物品刺穿或损伤,用于永久性水平阻隔屏障时应与其他材料组合使用。土工膜上应铺设一层能抵抗紫外线辐射的覆盖层。5.2.11垂直阻隔屏障的深度设计应根据地块工程地质与水文地质条件、污染特征等因素综合确定,并应符合下列规定:1垂直阻隔屏障的设计深度应大于污染深度。2有机污染地块应采用落底式垂直阻隔屏障,并应进入且不得穿透隔水层。3隔水层的渗透系数不宜大于10-6cm/s;当隔水层厚度大于1m,进入隔水层深度不宜小于1m;当隔水层厚度小于等于1m,进入隔水层深度不宜小于1/2的隔水层厚度;当隔水层厚度小于等于0.5m,可采用压力注浆等地基处理技术对隔水层进行防渗加固处理。【条文说明】设计中应优先考虑达到污染深度以下的隔水层,即采用落底式垂直阻隔屏障。落底式垂直阻隔屏障进入隔水层的深度规定,参考了行业标准《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》CJJ176。针对上海地区湖沼平原I-1区、I-2区,滨海平原区,河口、砂嘴、砂岛区,潮坪区的表层污染情况下,垂直阻隔屏障应进入第②或第③层黏性土隔水层,必要时需对该层进行加固处理;10m以内的中深度污染,垂直阻隔屏障应进入第④、⑤、⑥层黏性土隔水层,存在DNAPLs污染物时,应进入第⑥层黏性土。剥蚀残丘区域应对火山碎屑岩岩层进行注浆防渗加固处理。5.2.12水泥搅拌桩阻隔墙设计应符合下列规定:1桩径宜为350~850mm,搭接尺寸宜不小于100mm,对污染严重的地块或区域,宜根据使用

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