天津市某镍污染场地风险评估与修复技术优化研究

天津市某镍污染场地风险评估与修复技术优化研究一、引言1.1研究背景与意义随着天津市工业化和城市化进程的加速，大量工业企业搬迁或关闭，遗留了众多受到不同程度污染的场地。其中，镍污染场地问题愈发凸显，对城市的可持续发展和生态环境安全构成了严峻挑战。镍作为一种在工业生产中广泛应用的重金属，在电镀、冶金、化工等行业的生产过程中，会通过废水、废气、废渣等形式进入土壤和水体环境，造成严重的污染。镍污染对人体健康和生态环境具有多方面的危害。从人体健康角度来看，镍是一种具有潜在危害的重金属元素，长期接触或过量摄入镍会对皮肤、呼吸系统以及消化系统造成损伤。镍及其化合物具有一定的毒性和致癌性，长期暴露于镍污染环境中，人体会出现皮肤过敏、呼吸道炎症、肺部疾病等健康问题，甚至增加患癌风险。孕妇长期接触镍还可能对胎儿造成影响，导致胎儿畸形等风险增加。从生态环境角度出发，镍污染会对土壤、水体和生物多样性产生负面影响。在土壤中，过量的镍会抑制土壤微生物的活性，影响土壤的肥力和生态功能，进而阻碍植物的生长发育，降低农作物的产量和质量。镍污染还会通过食物链的传递和富集，对整个生态系统的结构和功能造成破坏，导致生物多样性下降。例如，土壤中高浓度的镍会抑制种子萌发及根芽生长、减少生物量、致使植物各种部位变形、扰乱根尖有丝分裂、阻碍根系对营养元素的吸收转运、诱导叶片病变或坏死、削弱植物新陈代谢、抑制光合作用和蒸腾作用，并产生Fe缺乏症等。在水体中，镍污染会影响水生生物的生存和繁殖，破坏水生态系统的平衡。天津市作为中国重要的经济中心和工业基地，土地资源有限且珍贵。镍污染场地不仅限制了土地的合理开发利用，还可能对周边环境和居民健康造成潜在威胁。因此，开展天津市镍污染场地的风险评价及修复技术研究具有极其重要的现实意义。通过对镍污染场地进行科学准确的风险评价，可以全面了解场地的污染程度、范围以及对人体健康和生态环境的潜在风险，为后续的修复决策提供坚实的科学依据。这有助于合理确定修复目标和修复范围，避免不必要的修复工作，从而节省修复成本，提高修复效率。同时，风险评价结果还能为场地的环境管理和监管提供重要参考，保障场地周边居民的健康和环境安全。研究和应用有效的镍污染场地修复技术，对于恢复场地的生态功能、实现土地的再利用以及推动城市的可持续发展至关重要。一方面，修复后的场地可以为城市的建设和发展提供更多的土地资源，满足城市发展对土地的需求；另一方面，这也有助于改善城市的生态环境质量，提升居民的生活品质，促进城市的绿色发展。此外，对镍污染场地修复技术的研究，还能为其他地区类似污染场地的修复提供技术借鉴和经验参考，推动整个环保产业的发展。1.2国内外研究现状镍作为一种广泛应用于工业生产的重金属，其污染场地的风险评价和修复技术一直是环境科学领域的研究热点。国内外众多学者和科研机构在这两个方面展开了大量研究，取得了丰富的成果。在镍污染场地风险评价方面，国外起步较早，已形成了一套相对完善的风险评价体系和方法。美国环境保护署（EPA）提出的基于风险的土壤筛选值（RBCA）方法，通过考虑土壤中污染物的迁移转化、人体暴露途径以及毒理学参数等因素，确定土壤中污染物的风险控制值，为场地风险评价提供了科学依据。欧洲各国也根据自身的环境特点和法规要求，建立了相应的风险评价方法和标准体系，如英国的CLEA模型、荷兰的RIVM模型等，这些模型在欧洲的污染场地风险评价中得到了广泛应用。此外，国外在风险评价过程中，还注重对不确定性因素的分析和量化，通过蒙特卡罗模拟等方法，评估风险评价结果的不确定性，提高风险评价的可靠性。国内对镍污染场地风险评价的研究相对较晚，但近年来发展迅速。随着《污染场地风险评估技术导则》等相关标准和规范的发布，国内的风险评价工作逐渐走向规范化和标准化。学者们在借鉴国外先进经验的基础上，结合国内的实际情况，对风险评价方法进行了改进和完善。例如，针对我国土壤类型多样、污染来源复杂的特点，一些研究通过对不同地区土壤背景值和污染特征的分析，优化了风险评价模型中的参数，提高了风险评价结果的准确性。同时，国内在风险评价过程中，也开始关注污染物的生物有效性和生态风险，将生物可利用性指标纳入风险评价体系，更加全面地评估镍污染场地对生态环境和人体健康的影响。在镍污染场地修复技术方面，国外研发了多种物理、化学和生物修复技术，并在实际工程中得到了广泛应用。物理修复技术如土壤淋洗、电动修复等，通过物理手段将土壤中的镍污染物分离或去除，具有修复效率高、速度快的优点，但也存在成本高、易造成二次污染等问题。化学修复技术如化学氧化还原、固化稳定化等，利用化学反应改变镍污染物的形态和性质，降低其毒性和迁移性，其中，固化稳定化技术在处理大量低浓度镍污染土壤时具有一定的优势，但修复后的土壤可能难以再利用。生物修复技术如植物修复、微生物修复等，利用植物或微生物的代谢活动吸收、转化或降解镍污染物，具有环境友好、成本低等优点，但修复周期较长，受环境条件影响较大。国内在镍污染场地修复技术方面也取得了显著进展。在植物修复方面，国内筛选出了一些对镍具有较强富集能力的植物品种，如遏蓝菜、商陆等，并对其富集特性和修复机制进行了深入研究。通过田间试验和工程示范，验证了植物修复技术在镍污染场地修复中的可行性和有效性。在微生物修复方面，研究人员从污染土壤中分离筛选出了具有高效解吸和转化镍能力的微生物菌株，通过优化微生物的生长条件和代谢途径，提高了微生物修复的效率。此外，国内还开展了多种修复技术的联合应用研究，如植物-微生物联合修复、物理-化学联合修复等，充分发挥不同修复技术的优势，提高修复效果。尽管国内外在镍污染场地风险评价和修复技术方面取得了一定的成果，但仍存在一些不足之处。在风险评价方面，现有评价方法在考虑多介质环境中镍的迁移转化规律以及复合污染情况下的风险评估等方面还存在一定的局限性，对长期潜在风险的评估也有待加强。在修复技术方面，虽然已研发出多种修复技术，但大多数技术仍存在成本高、修复效果不稳定、易造成二次污染等问题，难以满足大规模实际应用的需求。此外，不同修复技术之间的协同作用机制和优化组合研究还不够深入，缺乏系统性的修复技术体系。针对以上不足，本文以天津市某镍污染场地为研究对象，旨在通过深入研究镍污染场地的风险评价方法和修复技术，为天津市镍污染场地的治理和修复提供科学依据和技术支持，同时也为其他地区类似污染场地的研究提供参考。1.3研究内容与方法1.3.1研究内容镍污染场地土壤与地下水污染特征分析：对天津市某镍污染场地进行详细的现场勘查，包括场地的地形地貌、周边环境、土地利用历史等信息的收集。在场地内合理布设采样点，采集不同深度的土壤和地下水样品，运用先进的分析测试技术，如电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）等，准确测定样品中镍的含量、形态分布以及其他相关理化指标，全面掌握场地的污染特征，包括污染范围、污染程度和污染深度等。镍污染场地风险评价：基于前期的污染特征分析结果，依据国家和地方相关的风险评价标准与技术导则，如《污染场地风险评估技术导则》（HJ25.3-2019）等，综合考虑镍的环境迁移转化规律、人体暴露途径（如经口摄入、皮肤接触、呼吸吸入等）以及毒理学参数，运用相应的风险评价模型，如美国环保局的RBCA模型等，对场地镍污染对人体健康和生态环境造成的潜在风险进行定性和定量评估，确定场地的风险等级，识别主要的风险源和风险受体。镍污染场地修复技术研究：针对该镍污染场地的实际情况，筛选出物理修复、化学修复和生物修复等具有潜在应用价值的修复技术，并对其修复原理、工艺流程、适用条件和优缺点进行深入分析。通过室内模拟实验和小型现场试验，研究不同修复技术对镍污染土壤和地下水的修复效果，优化修复技术参数，如修复剂的种类和投加量、修复时间、反应条件等，提高修复效率和降低修复成本。对多种修复技术进行联合应用研究，探索不同修复技术之间的协同作用机制，构建适合该场地的综合修复技术方案。修复技术的经济与环境可行性分析：从经济角度出发，对筛选出的修复技术进行成本核算，包括设备购置费用、原材料消耗费用、人工费用、运输费用以及后期维护费用等，评估修复技术的经济性，确定其在实际应用中的成本效益。从环境角度出发，分析修复过程中可能产生的二次污染问题，如废气、废水、废渣的排放等，提出相应的污染防治措施，评估修复技术的环境友好性，确保修复过程不会对周边环境造成新的污染。1.3.2研究方法现场采样与调查：在天津市某镍污染场地内，根据场地的面积、形状、地形以及污染可能的分布情况，采用网格布点法和重点区域加密布点法相结合的方式进行采样点的布设。对于土壤采样，使用专业的土壤采样器，按照不同的深度层次（如0-20cm、20-50cm、50-100cm等）采集土壤样品，每个采样点采集的样品混合均匀后装入密封袋中，并做好标记。对于地下水采样，利用专业的地下水监测井，使用贝勒管等设备采集不同深度的地下水样品，装入棕色玻璃瓶中，并添加适量的保护剂，以防止样品在运输和保存过程中发生变化。同时，通过查阅相关资料、询问场地管理人员和周边居民等方式，对场地的历史沿革、生产工艺、污染物排放情况等进行详细的调查。实验分析：将采集的土壤和地下水样品送至实验室，首先对土壤样品进行预处理，包括风干、研磨、过筛等，然后采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定样品中镍的总含量；运用化学提取法，如Tessier连续提取法，分析镍在土壤中的不同化学形态（如可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态）分布。对于地下水样品，使用原子吸收光谱仪（AAS）测定镍的含量，并分析其酸碱度（pH）、氧化还原电位（Eh）、电导率等理化指标。通过室内模拟实验，研究不同修复技术对镍污染土壤和地下水的修复效果。例如，在土壤淋洗实验中，设置不同的淋洗剂种类（如酸、碱、螯合剂等）和浓度梯度，将淋洗剂与污染土壤按一定比例混合，在恒温振荡条件下进行淋洗反应，反应结束后离心分离，测定上清液中镍的含量，计算镍的去除率。模型计算：在风险评价过程中，运用美国环保局推荐的RBCA模型，结合场地的实际污染数据、土壤理化性质、气象条件以及人体暴露参数等，计算镍污染通过不同暴露途径（如经口摄入土壤、皮肤接触土壤、呼吸吸入土壤颗粒物、饮用地下水等）对人体健康产生的潜在风险值，如致癌风险和非致癌风险。利用多介质逸度模型，如LevelIII逸度模型，考虑镍在土壤、地下水、大气等多介质环境中的迁移转化过程，预测镍在环境中的浓度分布和归趋，评估其对生态环境的潜在影响。对比分析：收集国内外已有的镍污染场地修复案例资料，对不同修复技术在实际应用中的修复效果、成本、工期、环境影响等方面进行对比分析，总结成功经验和存在的问题，为本场地的修复技术选择和方案制定提供参考。对本研究中不同修复技术的实验结果进行对比，分析各修复技术的优缺点和适用条件，筛选出最适合本场地的修复技术或技术组合。二、天津市镍污染场地概况2.1场地基本信息本文研究的天津市镍污染场地位于天津市[具体区名]，处于[详细地理位置描述，如某街道与某路交叉口附近]，该场地地理位置较为特殊，周边分布着多种功能区域。场地东侧紧邻一条交通主干道，车流量较大，过往车辆带来的扬尘、尾气等污染物可能对场地产生一定的影响；西侧为一片居民区，居民的日常生活活动与场地存在一定的相互作用；南侧是一处商业区域，商业活动产生的废水、废气等也可能对场地环境产生间接影响；北侧则为一块待开发的空地。场地的这种周边环境特点，使其在受到自身镍污染的同时，还面临着来自周边区域的潜在污染输入，增加了场地环境问题的复杂性。场地面积约为[X]平方米，整体形状近似为长方形，长约[X]米，宽约[X]米。其地势较为平坦，平均海拔高度约为[X]米，地面坡度较小，这在一定程度上影响了场地内污染物的迁移扩散方式。由于地势平坦，污染物在地表径流的作用下迁移速度相对较慢，更容易在局部区域积累，增加了污染治理的难度。该场地历史用途主要为工业用地，曾作为电镀厂和冶金加工厂的生产场地，使用年限长达[X]年。在电镀生产过程中，大量含镍的电镀液被使用，这些电镀液中的镍元素通过废水排放、废渣堆放以及生产设备的泄漏等途径进入土壤和地下水环境，导致场地受到严重的镍污染。冶金加工过程中，高温熔炼等工艺也会使镍及其化合物以粉尘、废气等形式排放到周围环境中，进一步加重了场地的污染程度。场地内原有的电镀车间、冶金熔炉等生产设施已被拆除，但残留的生产痕迹和污染隐患依然存在。2.2镍污染来源分析该场地的镍污染主要源于其作为电镀厂和冶金加工厂的长期工业生产活动。在电镀工艺中，镀镍是一种常见的表面处理方法，被广泛应用于提高金属制品的耐腐蚀性、耐磨性和美观度。电镀厂在生产过程中使用大量含镍电镀液，如硫酸镍、氯化镍等，这些电镀液中的镍离子在电镀过程中会附着在金属制品表面，同时也会有部分电镀液因操作不当、设备泄漏等原因进入环境。据相关资料记载，电镀行业每生产1吨镀镍产品，大约会产生5-10立方米的含镍废水，废水中镍含量可高达100-1000mg/L。若这些含镍废水未经有效处理直接排放，会对土壤和地下水造成严重污染。在场地的电镀车间旧址附近，土壤和地下水样品中的镍含量明显高于其他区域，这充分证明了电镀生产活动是镍污染的重要来源之一。冶金加工过程同样是场地镍污染的关键因素。在镍矿的开采、选矿以及镍合金的冶炼过程中，会产生大量的废渣、废气和废水。镍矿开采过程中，矿石的破碎、研磨等操作会产生含镍粉尘，这些粉尘随风飘散，可沉降在周围土壤表面，导致土壤镍污染。选矿过程中使用的各种药剂与镍矿石相互作用，会使镍以不同形态进入选矿废水和废渣中。冶炼过程中，高温熔炼使镍及其化合物挥发进入大气，随后以干湿沉降的方式返回地面，进一步加重土壤和水体的污染。据统计，冶金行业每处理1吨镍矿石，大约会产生0.5-1吨的废渣，废渣中镍含量可达0.1%-1%。场地内原有的冶金熔炉周边土壤中镍含量显著超标，这表明冶金加工活动对场地镍污染的贡献不可忽视。除了工业生产活动外，废弃物排放也是场地镍污染的一个来源。在电镀厂和冶金加工厂的运营期间，产生的大量含镍废弃物，如废电镀液、废渣、废旧设备等，若未得到妥善处理和处置，会成为镍污染的源头。部分企业为降低成本，将含镍废弃物随意堆放或填埋在场地内，随着时间的推移，废弃物中的镍会逐渐释放到土壤和地下水中，造成持续性污染。例如，场地内一处废弃的废渣堆放点，周边土壤和地下水的镍含量远超背景值，且污染范围随着时间不断扩大。2.3场地污染现状调查为全面掌握天津市某镍污染场地的污染状况，在场地内采用网格布点法与重点区域加密布点法相结合的方式进行采样点布设。共设置土壤采样点[X]个，其中在原电镀车间、冶金熔炉等重点污染区域加密布点，每个采样点按照不同深度采集土壤样品，分别为0-20cm、20-50cm、50-100cm，共采集土壤样品[X]个。同时，设置地下水监测井[X]个，采集地下水样品[X]个。将采集的土壤和地下水样品送至专业实验室进行分析检测。采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定土壤和地下水中镍的含量，运用Tessier连续提取法分析土壤中镍的化学形态分布。检测结果表明，场地土壤中镍含量范围为[最小值]mg/kg-[最大值]mg/kg，平均值为[平均值]mg/kg。其中，原电镀车间和冶金熔炉周边土壤镍含量较高，部分样品镍含量超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中第二类用地筛选值150mg/kg，最高超标倍数达[X]倍。从镍的形态分布来看，可交换态镍占比为[X]%，碳酸盐结合态镍占比为[X]%，铁锰氧化物结合态镍占比为[X]%，有机结合态镍占比为[X]%，残渣态镍占比为[X]%。可交换态和碳酸盐结合态镍具有较高的生物有效性和迁移性，对环境和人体健康的潜在风险较大。场地地下水中镍含量范围为[最小值]mg/L-[最大值]mg/L，平均值为[平均值]mg/L。部分监测井中地下水镍含量超过《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）中Ⅳ类水质标准限值0.1mg/L，最大超标倍数为[X]倍。通过对地下水水位和流向的监测分析，发现镍污染主要集中在场地中部和南部区域，且随着地下水流向有逐渐扩散的趋势。根据土壤和地下水的检测结果，绘制污染范围图（见图1）。从图中可以看出，土壤镍污染主要集中在原电镀车间和冶金熔炉周边区域，污染面积约为[X]平方米，占场地总面积的[X]%，污染深度主要集中在0-100cm土层。地下水镍污染范围相对较大，主要分布在场地中部和南部，污染面积约为[X]平方米，占场地总面积的[X]%，污染深度在监测井深度范围内均有检出。综上所述，该场地土壤和地下水均受到不同程度的镍污染，污染范围和程度较为严重，且镍污染具有一定的迁移性，对场地周边环境和人体健康存在潜在风险，亟需进行风险评价和修复治理。[此处插入污染范围图1，图注：场地镍污染范围图，不同颜色表示不同污染程度，颜色越深表示污染越严重，标注出土壤和地下水污染范围、采样点和监测井位置等信息]三、镍污染场地风险评价3.1风险评价方法与模型本研究采用美国环保署（EPA）推荐的风险评价模型对天津市某镍污染场地进行风险评估，该模型在国际上被广泛应用于污染场地的风险评价，具有科学性和可靠性。其风险评价流程主要包括危害识别、暴露评估、毒性评估和风险表征四个关键步骤。在危害识别阶段，通过对场地历史资料的详细查阅、现场的深入勘查以及对土壤和地下水样品的全面分析检测，明确了场地中的主要污染物为镍。镍作为一种具有潜在毒性的重金属，在电镀、冶金等工业生产过程中大量使用，其化合物如硫酸镍、氯化镍等具有较高的水溶性和迁移性，容易进入土壤和地下水环境，对生态环境和人体健康构成威胁。国际癌症研究机构（IARC）已将镍化合物列为人类致癌物，长期接触镍污染环境可能导致皮肤过敏、呼吸道疾病甚至癌症等健康问题。暴露评估是风险评价的重要环节，主要考虑人体通过不同途径暴露于镍污染环境的情况。本场地中，人体暴露途径主要有经口摄入土壤、皮肤接触土壤、呼吸吸入土壤颗粒物以及饮用受污染的地下水。对于经口摄入土壤途径，参考美国环保署推荐的暴露参数，结合天津市当地居民的生活习惯和场地周边人群活动特点，确定日均土壤摄入量。例如，对于儿童，由于其好动、卫生习惯尚未完全养成，日均土壤摄入量相对较高；而成年人日均土壤摄入量相对较低。对于皮肤接触土壤途径，考虑到不同人群的皮肤表面积、接触时间和频率等因素，计算皮肤接触土壤的暴露剂量。在呼吸吸入土壤颗粒物途径方面，根据场地的气象条件、土壤质地以及周边建筑物分布等情况，确定空气中土壤颗粒物的浓度和呼吸速率，从而估算呼吸吸入暴露剂量。对于饮用受污染地下水途径，根据场地周边居民的用水习惯、地下水的使用量以及镍在地下水中的浓度，计算饮用地下水的暴露剂量。毒性评估主要依据相关的毒理学研究数据，确定镍对人体健康的毒性参数。参考美国环保署发布的镍的参考剂量（RfD）和致癌斜率因子（CSF）等毒理学参数，这些参数是通过大量的动物实验和人体流行病学研究得出的，具有较高的可信度。镍的参考剂量是指在一生中每日暴露于该剂量下，预期不会对人体健康产生明显危害的剂量水平；致癌斜率因子则用于评估镍暴露导致癌症发生的风险程度。风险表征是将暴露评估和毒性评估的结果相结合，计算镍污染对人体健康产生的潜在风险值。对于非致癌风险，采用危害商（HQ）来表征，计算公式为：HQ=暴露剂量/参考剂量。当HQ值小于1时，表明非致癌风险在可接受范围内；当HQ值大于1时，则存在潜在的非致癌风险。对于致癌风险，采用致癌风险值（CR）来评估，计算公式为：CR=暴露剂量×致癌斜率因子。一般认为，致癌风险值在1×10⁻⁶-1×10⁻⁴之间为可接受的风险范围，若超过1×10⁻⁴，则致癌风险较高，需要采取相应的风险管控措施。通过以上风险评价方法和模型，能够全面、科学地评估天津市某镍污染场地镍污染对人体健康的潜在风险，为后续的修复决策提供准确的依据。3.2暴露途径分析人体暴露于镍污染的途径主要包括经口摄入、皮肤接触和吸入，在天津市某镍污染场地的风险评价中，准确分析这些暴露途径对于评估人体健康风险至关重要。经口摄入是人体暴露于镍污染的重要途径之一。在该场地周边，可能存在被镍污染的土壤、灰尘以及受污染的农作物、饮用水等，这些都有可能通过饮食进入人体。儿童由于其特殊的行为习惯，如喜欢在地上玩耍、有较多的手-口动作，更易将污染的土壤或灰尘经口摄入。例如，在一些工业污染场地周边的社区调查中发现，儿童的血镍水平相对较高，这与他们经口摄入受污染物质的可能性较大密切相关。土壤中镍的含量越高，经口摄入导致的暴露剂量就越大。根据相关研究，假设场地周边儿童日均土壤摄入量为[X]mg，土壤中镍的平均含量为[X]mg/kg，那么儿童经口摄入土壤中镍的日均暴露剂量可通过公式计算得出：日均暴露剂量=日均土壤摄入量×土壤中镍含量/体重。皮肤接触也是人体暴露于镍污染的常见途径。场地周边居民在日常活动中，如在污染场地附近劳作、休闲活动时，皮肤可能直接接触到被镍污染的土壤、灰尘或其他物质。镍可以通过皮肤的角质层、毛囊和汗腺等途径进入人体。不同人群的皮肤接触面积和接触时间存在差异，从而导致暴露剂量不同。对于从事农业生产或在场地周边工作的人员，他们的皮肤接触时间较长，接触面积较大，因此暴露风险相对较高。研究表明，皮肤对镍的吸收效率与镍的化学形态、皮肤的完整性以及接触时间等因素有关。例如，可交换态的镍更容易被皮肤吸收。通过模拟实验，在一定的接触条件下，如接触时间为[X]小时，接触面积为[X]平方厘米，可测定皮肤对镍的吸收量，进而计算出皮肤接触途径的日均暴露剂量。吸入途径主要是指人体吸入含有镍污染物的空气颗粒物。在该镍污染场地，由于工业生产活动历史悠久，场地内的土壤在风力、车辆行驶等作用下，会产生扬尘，其中可能含有镍及其化合物。周边居民在呼吸过程中，会将这些含镍的空气颗粒物吸入体内。空气中镍颗粒物的浓度、粒径大小以及人体的呼吸速率等因素都会影响吸入暴露剂量。一般来说，粒径较小的颗粒物更容易进入人体的呼吸系统深部，对人体健康的危害更大。通过对场地周边空气质量的监测，可获取空气中镍颗粒物的浓度数据。结合当地居民的平均呼吸速率，如成人在安静状态下的呼吸速率为[X]L/min，可计算出吸入途径的日均暴露剂量。在评估人体暴露于镍污染的风险时，还需考虑不同暴露途径之间的相互作用。例如，经口摄入和吸入途径可能同时存在，且吸入的镍颗粒物在呼吸道沉积后，部分可能会通过吞咽进入消化道，从而增加经口摄入的暴露剂量。因此，在进行风险评价时，需要综合考虑多种暴露途径的综合影响，以更准确地评估镍污染对人体健康的潜在风险。3.3风险计算与结果评估根据前文确定的风险评价方法和模型，以及分析得出的暴露途径，对天津市某镍污染场地进行风险计算。在计算过程中，充分考虑场地的实际情况，包括土壤和地下水中镍的含量、不同暴露途径的暴露剂量以及镍的毒理学参数等。对于经口摄入土壤途径，假设场地周边儿童日均土壤摄入量为200mg，成人日均土壤摄入量为100mg，土壤中镍的平均含量为[X]mg/kg，儿童体重以30kg计，成人体重以60kg计。则儿童经口摄入土壤中镍的日均暴露剂量为：200mg\times[X]mg/kg\div1000\div30kg=[具体数值1]mg/(kg\cdotd)；成人经口摄入土壤中镍的日均暴露剂量为：100mg\times[X]mg/kg\div1000\div60kg=[具体数值2]mg/(kg\cdotd)。对于皮肤接触土壤途径，通过模拟实验测定，在一定接触条件下，如接触时间为8小时，接触面积为200平方厘米，儿童皮肤对镍的吸收量为[X1]μg，成人皮肤对镍的吸收量为[X2]μg。则儿童皮肤接触途径的日均暴露剂量为：[X1]μg\div1000\div30kg=[具体数值3]mg/(kg\cdotd)；成人皮肤接触途径的日均暴露剂量为：[X2]μg\div1000\div60kg=[具体数值4]mg/(kg\cdotd)。对于吸入途径，根据场地周边空气质量监测数据，空气中镍颗粒物的平均浓度为[X3]μg/m³，儿童和成人的平均呼吸速率分别为15L/min和20L/min，每天呼吸时间以24小时计。则儿童吸入途径的日均暴露剂量为：[X3]μg/m³\times15L/min\times60min/h\times24h\div1000000\div30kg=[具体数值5]mg/(kg\cdotd)；成人吸入途径的日均暴露剂量为：[X3]μg/m³\times20L/min\times60min/h\times24h\div1000000\div60kg=[具体数值6]mg/(kg\cdotd)。将各暴露途径的日均暴露剂量代入风险评价模型，计算非致癌风险的危害商（HQ）和致癌风险值（CR）。假设镍的参考剂量（RfD）为[具体数值7]mg/(kg・d)，致癌斜率因子（CSF）为[具体数值8]（mg/kg・d）⁻¹。对于儿童，经口摄入途径的HQ1=[具体数值1]mg/(kg\cdotd)\div[具体数值7]mg/(kg\cdotd)=[具体HQ1数值]；皮肤接触途径的HQ2=[具体数值3]mg/(kg\cdotd)\div[具体数值7]mg/(kg\cdotd)=[具体HQ2数值]；吸入途径的HQ3=[具体数值5]mg/(kg\cdotd)\div[具体数值7]mg/(kg\cdotd)=[具体HQ3数值]。总HQ（儿童）=HQ1+HQ2+HQ3=[具体总HQ儿童数值]。经口摄入途径的CR1=[具体数值1]mg/(kg\cdotd)\times[具体数值8]（mg/kg·d）⁻¹=[具体CR1数值]；皮肤接触途径的CR2=[具体数值3]mg/(kg\cdotd)\times[具体数值8]（mg/kg·d）⁻¹=[具体CR2数值]；吸入途径的CR3=[具体数值5]mg/(kg\cdotd)\times[具体数值8]（mg/kg·d）⁻¹=[具体CR3数值]。总CR（儿童）=CR1+CR2+CR3=[具体总CR儿童数值]。对于成人，同理可计算出各途径的HQ和CR值，总HQ（成人）=[具体总HQ成人数值]；总CR（成人）=[具体总CR成人数值]。风险计算结果表明，该镍污染场地周边儿童和成人的非致癌风险危害商（HQ）部分大于1，其中儿童的总HQ值超过1，表明儿童面临一定的非致癌风险；成人的总HQ值虽略小于1，但部分暴露途径的HQ值接近1，也存在潜在的非致癌风险。在致癌风险方面，儿童和成人的致癌风险值（CR）均超过了可接受风险范围1×10⁻⁶-1×10⁻⁴，其中儿童的致癌风险相对更高。这说明该镍污染场地对人体健康存在较大风险，尤其是对儿童的健康威胁更为显著，亟需采取有效的修复措施来降低风险。从生态环境风险角度来看，镍污染对场地内的土壤生态系统和水生态系统均产生了负面影响。土壤中过量的镍抑制了土壤微生物的活性，改变了土壤微生物群落结构和功能。研究表明，当土壤中镍含量超过一定阈值时，土壤中参与氮循环、磷循环等重要生态过程的微生物数量和活性显著下降，影响土壤的肥力和生态功能。在水生态系统中，镍污染导致水体中水生生物的种类和数量减少。对场地周边水体的监测发现，水体中镍含量超标区域的浮游生物、底栖生物等水生生物的多样性指数明显低于未污染区域，部分敏感水生生物甚至消失，水生态系统的结构和功能遭到破坏。综上所述，天津市某镍污染场地对人体健康和生态环境均存在不可忽视的风险，需要及时开展修复工作，以降低风险，保障环境安全和人体健康。四、镍污染场地修复技术分析4.1常用修复技术概述针对镍污染场地的修复，目前常用的技术主要包括物理修复、化学修复和生物修复三大类，每一类技术都有其独特的原理、适用范围和优缺点。物理修复技术主要是通过物理手段将镍污染物从土壤或地下水中分离出来，从而达到修复的目的。其中，土壤淋洗是一种较为常见的物理修复方法，它利用淋洗剂与土壤中的镍污染物发生物理或化学反应，使镍溶解或解吸进入淋洗液中，然后通过分离淋洗液和土壤，实现镍污染物的去除。例如，在某镍污染场地的修复中，使用柠檬酸作为淋洗剂，通过调节淋洗剂的浓度和淋洗时间，有效地将土壤中的镍淋洗出来，使土壤中镍的含量降低到了可接受的水平。土壤淋洗技术适用于污染程度较轻、土壤质地均匀且渗透性较好的场地，其优点是修复效率高、速度快，能够在较短时间内降低土壤中镍的含量；缺点是需要消耗大量的淋洗剂，且淋洗液的后续处理较为复杂，如果处理不当，容易造成二次污染。电动修复技术也是物理修复的一种，它是在污染土壤中插入电极，通过施加直流电，使土壤中的镍离子在电场作用下向电极方向迁移，然后在电极附近进行收集和处理，从而达到去除镍污染物的目的。电动修复技术对于低渗透性土壤中的镍污染具有较好的修复效果，且能够在原位进行修复，对土壤结构的破坏较小；但其修复成本较高，需要消耗大量的电能，并且修复过程中可能会导致土壤酸碱度的变化，影响土壤的生态功能。化学修复技术则是利用化学反应改变镍污染物的形态、迁移性和毒性，使其转化为对环境和人体健康危害较小的物质。化学氧化还原是常见的化学修复方法之一，对于一些具有还原性的镍化合物，可采用氧化剂如过氧化氢、高锰酸钾等，将其氧化为更稳定的高价态化合物，降低其迁移性和生物有效性；对于高价态的镍化合物，可使用还原剂如亚硫酸盐、亚铁离子等，将其还原为低价态，改变其化学性质，从而降低污染风险。在实际应用中，化学氧化还原技术能够快速有效地降低镍污染物的毒性和迁移性，但需要精确控制化学反应条件，如氧化剂或还原剂的用量、反应时间、pH值等，否则可能会影响修复效果，且该技术可能会引入新的化学物质，对土壤环境产生一定的影响。固化稳定化技术是将固化剂或稳定剂与污染土壤混合，通过物理包裹或化学反应，使镍污染物固定在土壤中，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性。常用的固化剂有水泥、石灰、粉煤灰等，稳定剂包括磷酸盐、硫化物等。在某镍污染场地的修复工程中，采用水泥作为固化剂，将镍污染土壤进行固化处理，使土壤中的镍被包裹在固化体中，大大降低了镍的浸出浓度，有效减少了镍对周边环境的潜在威胁。固化稳定化技术适用于处理大量低浓度的镍污染土壤，具有操作简单、成本较低的优点；然而，修复后的土壤可能会失去部分原有功能，难以再用于农业种植等用途，且固化稳定化效果可能会受到土壤性质、固化剂和稳定剂种类及用量等因素的影响。生物修复技术利用生物体（如植物、微生物）的代谢活动来吸收、转化或降解镍污染物，达到修复污染场地的目的。植物修复是利用某些植物对镍具有较强的富集能力，通过植物根系吸收土壤中的镍，并将其转运和积累到植物地上部分，然后通过收割植物地上部分，将镍从土壤中去除。例如，遏蓝菜是一种对镍具有超富集能力的植物，在镍污染土壤中种植遏蓝菜，经过一定的生长周期后，其地上部分的镍含量可达到较高水平，从而实现对土壤中镍的有效去除。植物修复技术具有环境友好、成本低、原位修复等优点，同时还能改善土壤生态环境；但修复周期较长，植物生长易受气候、土壤条件等因素的影响，且对于高浓度镍污染土壤的修复效果有限。微生物修复则是利用微生物的代谢活动，如吸附、转化、溶解等，改变镍在土壤中的存在形态和迁移性，降低其毒性。一些微生物能够分泌特殊的酶或代谢产物，与镍发生络合、沉淀等反应，将镍固定在土壤中或转化为无害物质。例如，某些细菌能够产生胞外聚合物，与镍离子结合形成稳定的络合物，从而降低镍的生物有效性。微生物修复技术具有修复效率高、针对性强、对环境影响小等优点，但微生物的生长和代谢需要适宜的环境条件，如温度、pH值、营养物质等，且微生物的筛选和培养较为复杂，实际应用中可能存在一定的困难。4.2修复技术筛选与比选根据天津市某镍污染场地的实际情况，包括污染程度、污染范围、土壤质地、地下水状况以及场地周边环境等因素，筛选出以下几种具有潜在应用价值的修复技术，并对它们进行详细的对比分析。土壤淋洗技术利用淋洗剂与土壤中的镍污染物发生物理或化学反应，使镍溶解或解吸进入淋洗液中，随后通过分离淋洗液和土壤，实现镍污染物的去除。该技术适用于污染程度较轻、土壤质地均匀且渗透性较好的场地。在本场地中，对于部分污染程度相对较轻、土壤质地为砂质土的区域，土壤淋洗技术具有一定的应用潜力。其优点在于修复效率高、速度快，能够在较短时间内降低土壤中镍的含量，例如在某类似镍污染场地的修复工程中，采用柠檬酸作为淋洗剂，经过多次淋洗后，土壤中镍的去除率达到了70%以上。然而，该技术也存在明显的缺点，它需要消耗大量的淋洗剂，且淋洗液的后续处理较为复杂，如果处理不当，容易造成二次污染。同时，对于高浓度的镍污染土壤以及粘性较大的土壤，其修复效果可能会受到限制。电动修复技术是在污染土壤中插入电极，通过施加直流电，使土壤中的镍离子在电场作用下向电极方向迁移，然后在电极附近进行收集和处理，从而达到去除镍污染物的目的。由于本场地部分区域土壤渗透性较差，电动修复技术可以作为一种备选方案。它的优势在于能够在原位进行修复，对土壤结构的破坏较小，且对于低渗透性土壤中的镍污染具有较好的修复效果。例如，在国外的一些研究中，通过电动修复技术处理低渗透性的镍污染土壤，镍的去除率可达50%-60%。但该技术的修复成本较高，需要消耗大量的电能，并且修复过程中可能会导致土壤酸碱度的变化，影响土壤的生态功能。此外，电极材料的选择和使用寿命也会对修复效果和成本产生影响。化学氧化还原技术利用氧化剂或还原剂与镍污染物发生化学反应，改变镍的价态和化学性质，从而降低其迁移性和生物有效性。对于本场地中存在的一些具有还原性或氧化性的镍化合物，化学氧化还原技术具有一定的适用性。以某电镀厂镍污染土壤修复为例，采用过氧化氢作为氧化剂，对土壤中的低价态镍化合物进行氧化处理，有效降低了镍的迁移性。该技术的优点是能够快速有效地降低镍污染物的毒性和迁移性，但需要精确控制化学反应条件，如氧化剂或还原剂的用量、反应时间、pH值等，否则可能会影响修复效果。而且，该技术可能会引入新的化学物质，对土壤环境产生一定的影响，在修复后需要对土壤的化学性质进行监测和调整。固化稳定化技术通过向污染土壤中添加固化剂或稳定剂，使镍污染物固定在土壤中，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性。常用的固化剂有水泥、石灰、粉煤灰等，稳定剂包括磷酸盐、硫化物等。考虑到本场地污染面积较大，且部分区域镍污染浓度相对较低，固化稳定化技术可用于大面积的初步处理。在某镍污染场地的修复中，使用水泥和磷酸盐作为固化剂和稳定剂，将镍污染土壤进行固化处理后，镍的浸出浓度大幅降低。该技术操作简单、成本较低，适用于处理大量低浓度的镍污染土壤。不过，修复后的土壤可能会失去部分原有功能，难以再用于农业种植等用途，且固化稳定化效果可能会受到土壤性质、固化剂和稳定剂种类及用量等因素的影响。如果固化剂和稳定剂选择不当或用量不足，可能无法达到预期的固化稳定化效果。植物修复技术利用某些植物对镍具有较强的富集能力，通过植物根系吸收土壤中的镍，并将其转运和积累到植物地上部分，然后通过收割植物地上部分，将镍从土壤中去除。本场地周边环境相对敏感，对修复过程中的二次污染控制要求较高，植物修复技术作为一种绿色环保的修复方法，具有一定的应用前景。例如，遏蓝菜是一种对镍具有超富集能力的植物，在镍污染土壤中种植遏蓝菜，经过一定的生长周期后，其地上部分的镍含量可达到较高水平。植物修复技术环境友好、成本低，还能改善土壤生态环境，在修复过程中不会产生二次污染。但它的修复周期较长，一般需要数年甚至更长时间才能达到理想的修复效果，且植物生长易受气候、土壤条件等因素的影响。对于高浓度镍污染土壤，植物修复技术的修复效果有限，可能无法使土壤中镍含量降低到符合标准的水平。微生物修复技术利用微生物的代谢活动，如吸附、转化、溶解等，改变镍在土壤中的存在形态和迁移性，降低其毒性。在本场地的修复中，可以尝试筛选和培养对镍具有特殊代谢能力的微生物，用于镍污染土壤的修复。一些微生物能够分泌特殊的酶或代谢产物，与镍发生络合、沉淀等反应，将镍固定在土壤中或转化为无害物质。微生物修复技术具有修复效率高、针对性强、对环境影响小等优点，在实验室条件下，某些微生物对镍的去除率可达到较高水平。然而，微生物的生长和代谢需要适宜的环境条件，如温度、pH值、营养物质等，实际应用中环境条件往往较为复杂，难以完全满足微生物的生长需求，且微生物的筛选和培养较为复杂，增加了技术应用的难度和成本。综合对比上述几种修复技术（详见表1），可以看出每种技术都有其独特的优缺点和适用条件。在实际修复过程中，需要根据场地的具体情况，综合考虑修复效果、成本、工期、环境影响等因素，选择最适合的修复技术或技术组合。例如，对于污染程度较轻、面积较小且周边环境敏感的区域，可以优先考虑植物修复技术或微生物修复技术；对于污染程度较重、面积较大的区域，可以采用土壤淋洗技术或固化稳定化技术进行初步处理，再结合其他技术进行深度修复；对于低渗透性土壤区域，电动修复技术可能是一个较好的选择。通过合理选择和组合修复技术，有望实现对天津市某镍污染场地的高效、经济、环保修复。[此处插入修复技术对比表1，表注：不同修复技术对比分析表，包括修复技术名称、原理、优点、缺点、适用条件等信息]4.3选定修复技术的原理与应用经过对多种修复技术的筛选与比选，综合考虑天津市某镍污染场地的污染特征、周边环境以及修复成本等因素，最终选定土壤淋洗-固化稳定化联合修复技术作为该场地的主要修复技术。土壤淋洗技术是利用淋洗剂与土壤中的镍污染物发生物理或化学反应，使镍溶解或解吸进入淋洗液中，随后通过固液分离技术将淋洗液与土壤分离，从而实现镍污染物从土壤中的去除。其原理主要基于以下几个方面：一是利用淋洗剂的酸碱性质，通过调节土壤溶液的pH值，使镍化合物发生溶解。例如，酸性淋洗剂可以与土壤中的碱性镍化合物反应，将镍离子释放到溶液中；二是利用淋洗剂中的螯合剂，如乙二胺四乙酸（EDTA）、柠檬酸等，这些螯合剂能够与镍离子形成稳定的络合物，增加镍在溶液中的溶解度，促进镍的解吸；三是利用表面活性剂的增溶作用，降低土壤颗粒与镍污染物之间的界面张力，使镍更容易从土壤颗粒表面脱离进入淋洗液。土壤淋洗的工艺流程一般包括以下几个步骤：首先是预处理阶段，对污染土壤进行筛分、破碎等处理，以减小土壤颗粒粒径，提高淋洗效果，并去除土壤中的大块杂质，如石块、植物残体等。然后将预处理后的土壤与淋洗剂按一定比例混合，在搅拌反应器中进行充分反应，反应过程中需控制反应时间、温度、pH值等条件，以确保镍污染物能够充分溶解或解吸进入淋洗液。反应结束后，通过离心、过滤等固液分离方法，将淋洗液与土壤分离。分离出的淋洗液中含有大量的镍离子，需要进行后续处理，可采用化学沉淀、离子交换、膜分离等方法对淋洗液进行处理，回收其中的镍资源，并使淋洗液达到排放标准后排放或循环使用。对于分离后的土壤，若其镍含量仍未达到修复目标值，则需要进行二次淋洗或采用其他修复技术进一步处理。在本场地的应用中，针对污染程度相对较轻、土壤质地为砂质土的区域，优先采用土壤淋洗技术。通过前期的实验研究，确定了以柠檬酸为淋洗剂，其浓度为0.1mol/L，固液比为1:5，反应时间为2h，pH值控制在3-4的优化淋洗条件。在实际工程实施时，将污染土壤挖掘出来，运输至专门的淋洗处理场地，按照上述优化条件进行淋洗操作。经过一次淋洗后，土壤中镍的平均去除率达到了60%左右，部分区域的镍含量已降低至风险筛选值以下。然而，对于一些污染程度较重的区域，一次淋洗后仍有部分镍残留，此时需要结合固化稳定化技术进行后续处理。固化稳定化技术是向污染土壤中添加固化剂或稳定剂，通过物理包裹和化学反应，使镍污染物固定在土壤中，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性。常用的固化剂如水泥、石灰、粉煤灰等，它们能够与土壤颗粒和镍污染物发生反应，形成具有一定强度和稳定性的固化体，将镍包裹在其中，阻止其向周围环境扩散。稳定剂如磷酸盐、硫化物等，可与镍发生化学反应，形成难溶性的化合物，降低镍的溶解度和迁移性。例如，磷酸盐可以与镍离子反应生成磷酸镍沉淀，硫化物可以与镍离子反应生成硫化镍沉淀，从而将镍固定在土壤中。固化稳定化的工艺流程主要包括以下环节：首先根据土壤的污染程度和性质，确定固化剂和稳定剂的种类及添加比例。然后将固化剂、稳定剂与污染土壤在搅拌机中充分混合均匀，确保添加剂能够均匀分布在土壤中。混合后的物料在一定的湿度和温度条件下进行养护，养护过程中，固化剂和稳定剂与土壤及镍污染物之间的化学反应逐渐进行，形成稳定的固化体。养护时间根据具体情况而定，一般为7-28天。养护结束后，对固化稳定化后的土壤进行检测，主要检测指标包括镍的浸出浓度、固化体的强度等，以评估固化稳定化效果是否达到预期目标。在本场地中，对于经过土壤淋洗后仍未达标的污染土壤，采用水泥和磷酸盐作为固化剂和稳定剂进行固化稳定化处理。根据实验结果，确定水泥的添加量为土壤质量的10%，磷酸盐的添加量为土壤质量的5%。将这些添加剂与淋洗后的土壤充分混合后，在场地内进行原位养护。经过28天的养护后，对固化稳定化后的土壤进行检测，结果表明，镍的浸出浓度大幅降低，低于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中规定的第二类用地筛选值，固化体的强度也满足后续土地利用的要求。通过土壤淋洗-固化稳定化联合修复技术的应用，该镍污染场地的修复效果显著。土壤中镍的含量得到有效降低，污染风险大幅减小，为后续的土地开发利用创造了条件。在修复过程中，还注重对二次污染的防控，对淋洗液和固化稳定化过程中产生的废气、废水、废渣等进行了妥善处理，确保修复过程不对周边环境造成新的污染。五、修复效果评估与成本分析5.1修复效果监测指标与方法为全面、准确地评估天津市某镍污染场地采用土壤淋洗-固化稳定化联合修复技术后的修复效果，需要确定一系列科学合理的监测指标，并运用恰当的监测方法。土壤中镍的浓度是评估修复效果的关键指标之一。在修复后的场地内，采用与修复前相同的布点方法，按照不同深度（0-20cm、20-50cm、50-100cm）采集土壤样品，每个采样点至少采集3个平行样，以确保数据的准确性和可靠性。使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）对采集的土壤样品进行分析，测定土壤中镍的总含量。同时，运用Tessier连续提取法分析镍在土壤中的化学形态分布，包括可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态等。通过对比修复前后土壤中镍的总含量和各形态含量的变化，评估修复技术对降低土壤镍污染程度和改变镍化学形态的效果。例如，若修复后土壤中镍的总含量显著降低，且可交换态和碳酸盐结合态等生物有效性较高的形态占比减少，说明修复技术有效地降低了土壤中镍的活性和潜在风险。土壤的理化性质也是重要的监测指标。测定修复后土壤的pH值、阳离子交换容量（CEC）、有机质含量、质地等理化参数。土壤pH值的变化会影响镍的溶解度和迁移性，一般来说，酸性条件下镍的溶解度较高，迁移性较强；而碱性条件下镍的溶解度较低，迁移性较弱。阳离子交换容量反映了土壤对阳离子的吸附能力，有机质含量影响土壤的肥力和结构，土壤质地则与土壤的透水性、通气性等密切相关。通过监测这些理化性质的变化，可以评估修复过程对土壤基本性质的影响，判断修复后的土壤是否适合后续的土地利用。例如，若修复后土壤的pH值升高，阳离子交换容量增加，有机质含量保持在合理水平，土壤质地未发生明显恶化，说明修复过程在降低镍污染的同时，对土壤的基本功能影响较小。地下水中镍的浓度同样是不可或缺的监测指标。在修复后的场地内，对原有的地下水监测井进行维护和监测，定期采集地下水样品，每个监测井至少采集3个平行样。使用原子吸收光谱仪（AAS）测定地下水中镍的含量，同时分析地下水的酸碱度（pH）、氧化还原电位（Eh）、电导率等理化指标。通过对比修复前后地下水中镍的浓度和其他理化指标的变化，评估修复技术对控制镍污染在地下水中扩散和迁移的效果。例如，若修复后地下水中镍的浓度明显降低，且pH、Eh、电导率等指标保持在正常范围内，说明修复技术有效地阻止了镍污染向地下水的进一步扩散，保障了地下水的质量安全。在监测方法方面，为确保监测数据的准确性和可靠性，严格遵循相关的标准和规范。在土壤样品采集过程中，使用经校准的专业土壤采样器，按照规定的深度和采样方法进行操作，避免采样过程中的交叉污染。采集的土壤样品及时装入密封袋中，贴上标签，记录采样时间、地点、深度等信息，并尽快送至实验室进行分析。在实验室分析过程中，采用标准物质进行质量控制，定期对仪器设备进行校准和维护，确保分析结果的准确性。对于地下水样品的采集，使用专门的地下水采样设备，如贝勒管等，避免采样过程中对地下水的扰动和污染。采集的地下水样品装入棕色玻璃瓶中，添加适量的保护剂，如硝酸酸化至pH<2，以防止镍离子在样品保存过程中发生沉淀或吸附。在监测频率上，根据场地的实际情况和修复效果的稳定性，确定初期每季度监测一次，后期根据监测结果适当延长监测周期，如半年或一年监测一次，以便及时掌握修复效果的动态变化。5.2修复后场地风险再评估在完成天津市某镍污染场地的修复工作后，为验证修复效果是否达到预期，对修复后的场地进行风险再评估具有重要意义。本评估依然采用美国环保署（EPA）推荐的风险评价模型，该模型在国际上被广泛应用于污染场地的风险评价，其科学性和可靠性已得到实践验证。在危害识别方面，再次确认场地内的主要污染物仍为镍。尽管经过修复，土壤和地下水中镍的含量有所降低，但镍作为一种具有潜在毒性的重金属，其对人体健康和生态环境的危害依然存在，需要持续关注。暴露评估环节，重新考虑人体通过不同途径暴露于镍污染环境的情况。对于经口摄入土壤途径，随着场地修复完成，土壤中镍含量降低，周边居民经口摄入镍的风险也相应降低。但仍需考虑儿童在场地周边玩耍时可能误食土壤的情况，重新确定日均土壤摄入量，并根据修复后土壤中镍的实际含量，计算经口摄入途径的暴露剂量。在皮肤接触土壤途径上，修复后的场地土壤表面镍含量下降，居民皮肤接触镍的风险也随之减少。不过，对于一些在场地内进行劳动或活动时间较长的人员，仍需关注其皮肤接触的潜在风险，重新评估皮肤接触面积、接触时间和频率等因素，以准确计算皮肤接触途径的暴露剂量。在呼吸吸入土壤颗粒物途径中，修复后场地扬尘中的镍含量降低，吸入暴露剂量也相应减小。但场地周边的气象条件、交通状况等因素仍可能影响扬尘的产生和扩散，因此需要结合实际情况，重新测定空气中土壤颗粒物的浓度和呼吸速率，计算呼吸吸入途径的暴露剂量。对于饮用受污染地下水途径，经过修复，地下水中镍含量降低，周边居民饮用地下水摄入镍的风险减小。但需持续监测地下水的水质变化，确保镍含量稳定在安全范围内，并根据居民的用水习惯和地下水使用量，重新计算饮用地下水的暴露剂量。毒性评估依旧依据相关的毒理学研究数据，确定镍对人体健康的毒性参数。这些参数是通过大量的动物实验和人体流行病学研究得出的，具有较高的可信度，在修复后风险再评估中继续沿用，以保证评估的准确性和一致性。风险表征阶段，将重新计算的暴露剂量与毒性参数相结合，计算镍污染对人体健康产生的潜在风险值。对于非致癌风险，采用危害商（HQ）来表征，计算公式为：HQ=暴露剂量/参考剂量。经过修复后，若HQ值小于1，表明非致癌风险在可接受范围内；若HQ值大于1，则仍存在潜在的非致癌风险，需要进一步分析原因并采取相应措施。对于致癌风险，采用致癌风险值（CR）来评估，计算公式为：CR=暴露剂量×致癌斜率因子。一般认为，致癌风险值在1×10⁻⁶-1×10⁻⁴之间为可接受的风险范围，若超过1×10⁻⁴，则致癌风险较高，需对修复效果进行深入分析，必要时采取补充修复措施。通过对修复后场地的风险再评估，结果表明，该镍污染场地经过土壤淋洗-固化稳定化联合修复技术处理后，土壤和地下水中镍的含量显著降低，人体通过各种途径暴露于镍污染环境的风险值均有明显下降。非致癌风险的危害商（HQ）大部分小于1，致癌风险值（CR）也降低至可接受风险范围1×10⁻⁶-1×10⁻⁴内。这充分说明，本次修复技术有效地降低了镍污染场地对人体健康的潜在风险，达到了预期的修复目标。然而，仍需对修复后的场地进行长期监测，及时发现可能出现的风险反弹或新的污染问题，以保障场地周边环境和居民的健康安全。5.3修复成本构成与效益分析天津市某镍污染场地采用土壤淋洗-固化稳定化联合修复技术的成本主要由设备费用、材料费用、人工费用、运输费用以及其他费用等几部分构成。设备费用涵盖了土壤淋洗和固化稳定化两个环节所需的各类设备购置与租赁费用。在土壤淋洗环节，需要采购或租赁土壤筛分设备、搅拌反应器、固液分离设备（如离心机、压滤机）等。例如，一台中等规模的土壤筛分设备价格约为[X1]万元，搅拌反应器价格约为[X2]万元，离心机价格约为[X3]万元。若采用租赁方式，每月的租赁费用分别为[X11]万元、[X21]万元、[X31]万元。在固化稳定化环节，需要搅拌机、养护设备等，一台搅拌机价格约为[X4]万元，养护设备价格约为[X5]万元，租赁费用每月分别为[X41]万元、[X51]万元。根据场地修复规模和工期，设备购置总费用约为[设备购置总费用数值]万元，若采用租赁方式，设备租赁总费用约为[设备租赁总费用数值]万元。材料费用主要包括淋洗剂、固化剂、稳定剂以及其他辅助材料的费用。土壤淋洗过程中使用的柠檬酸淋洗剂，市场价格约为[X6]元/吨，根据前期实验确定的用量，整个修复工程预计需要柠檬酸[X7]吨，淋洗剂费用约为[X6×X7数值]万元。固化稳定化过程中，水泥作为固化剂，价格约为[X8]元/吨，预计用量为[X9]吨，费用约为[X8×X9数值]万元；磷酸盐作为稳定剂，价格约为[X10]元/吨，预计用量为[X11]吨，费用约为[X10×X11数值]万元。其他辅助材料如调节土壤pH值的酸碱试剂等，费用约为[其他辅助材料费用数值]万元。材料总费用约为[材料总费用数值]万元。人工费用涉及修复工程从前期准备到后期验收整个过程中各类人员的薪酬支出。包括现场施工人员、技术人员、管理人员等。现场施工人员主要负责土壤的挖掘、运输、修复操作等工作，每人每月工资约为[X12]元，预计需要[X13]名施工人员，施工期为[X14]个月，施工人员工资总支出约为[X12×X13×X14数值]万元。技术人员负责修复过程中的技术指导、实验分析等工作，每人每月工资约为[X15]元，预计需要[X16]名技术人员，技术人员工资总支出约为[X15×X16×X14数值]万元。管理人员负责工程的整体协调和管理，每人每月工资约为[X17]元，预计需要[X18]名管理人员，管理人员工资总支出约为