场地污染土壤微纳铁基材料异位修复技术应用指南征求意见稿-编制说明

I1本文件来源于国家重点研发计划大气与土壤、地下水污染综合治理重大专项“微纳高效还原功能材料规模化制备关键技术及装备”项目中“微纳铁基材料的污染场地修复技术及其应用示范”课题（课题编号零价铁（ZVI）材料凭借优异的还原性能，在氯代烃、重金属等污染土壤与地下水修复中展现出广阔的应用前景。依据粒径差异，其可细分为颗粒零价铁、微米零价铁、微纳米零价铁及纳米零价铁等。其中，微纳米零价铁粒径介于微米级与纳米级之间，既能克服微米零价铁比表面积小、还原活性不足的短板，又能缓解纳米零价铁易团聚失效、材料利用率低的难题，兼顾高活性与良好稳定性，在污染场地修目前，国内虽已实现微纳铁基材料的商品化生产，但受限于缺乏系统性的工艺设计规范与工程实施标准，其在污染场地修复领域的工程应用案例极少，存在工艺设计针对性不足、规范性较差、控制要求缺失等问题，导致材料性能难以充分发挥，修复效果波动较大，严重在此背景下，编制本技术指南具有迫切的现实需求和重要的实践意义。通过明确异位修复工艺设计、施工流程及效果评估等关键技术环节的标准要求，为修复单位提供科学、规范、可操作的全流程技术指导。该指南的编制为相关单位提升工艺设计的合理性与施工质量的可靠性，保障修复效果的稳定性提供重要支撑，更能推动微纳铁基材料修复技术的标准化发展，加速该类绿色高效修复材料规模化应用，为我国污染场地土壤的安全治理提供有力的技术支撑，对践行生态环2境保护战略，保障人居环境安全与生态系统健康具有重要的现实意义二、工作简况本标准由中节能大地（杭州）环境修复有限公司，浙江大学和安123（2）2025年3月-6月，召开指南编制启动会，明确指南名称、适用范围、指南提纲、编制要求及任务分工。开展相关标准规范、技术文（4）2025年10月-11月，召开指南修改讨论会，进一步讨论与完善（5）2025年11月，与浙江省环境科学学会进行指南内容沟通交流（6）2025年12月，召开立项评审会，对指南团标进行立项，并对（7）2026年1-3月，根据立项会专家意见对标准进行完善，并编写3（8）2026年4-6月，发布征求意见稿，广泛征求意见，并根据反（9）2026年7-8月，召开技术审查会，根据审查会专家意见修改（10）2026年9-10月，将完善和审查后的标准草案提交给审查机三、标准编制原则和确定标准主要内容的依据本指南需提供微纳铁基材料在污染土壤异位修复应用中的“信息收基材料特性、土壤质地适配性等基础研究成果，又衔接药剂选型、处理工艺、效果评估等关键环节，同时统筹安全管理与二次污染控制等关联要素。通过明确各环节技术要求与衔接逻辑，确保修复工作从源聚焦工程应用标准化，填补微纳铁基材料原位修复应用标准的空白。严格遵循相关法律法规，衔接现行的标准规范，明确工艺设计、操作流程、监测评估等核心内容的统一要求，明确技术实施的判定标准与操作边界，确保修复工程全过程有章可循、有据可依，推动行业以工程实际需求为导向，兼顾技术可行性与场景适配性。充分考虑土壤质地等差异，提供反应堆、反应池、还原-洗脱等多样化工艺选择及适配方案。技术要求具体详实，明确药剂筛选、小试中试参数、施工质量控制等实操要点，便于修复单位直接应用。同时结合现有工4程案例与研究成果，平衡技术先进性与成本可控性，既推荐成熟可靠的应用技术，又提供针对性调整建议，满足不同规模、不同场景下的法》、《中华人民共和国土壤污染防治法》等核心法律，落实《污染地块土壤环境管理办法》、《土壤污染防治行动计划》、《污染地块土壤环境管理办法（试行）》、《关于促进土壤污染风险管控和绿色低碳修复的指导意见》、《关于做好污染地块环境修复与开发建设衔接的指导意见》等政策要求，确保标准与国家生态环境保护总体部署染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则》（HJ25.5）、《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T299）等标准为基础，明确污染物排放限值、检测方法及效果评估要求；参考《微纳铁基还原材料产品标准——污染土壤修复（征求意见稿）》（T/GIA***－20263.科学研究与实践成果：依托科研项目相关科研成果和示范工程实践经验，引入成熟可靠的材料筛选、药剂配比及使用方法，保障标准四、国内外相关标准研究在国内，随着铁基材料研究与应用的持续深化，标准化建设稳步推进。全国钢标准化技术委员会等机构牵头制定了《微米级羰基铁粉》（GB/T24532-2009）、《纳米铁粉》（GB/T30448-2013准，从生产工艺、微观结构、粒度分布、化学成分等维度对材料核心指标进行规范，有效保障了产品质量；在环境修复领域，中环土壤地5下水污染防控与修复产业联盟等组织编写的《微纳铁基还原材料产品标准——污染土壤修复（征求意见稿）》（T/GIA***－2026）等团体标准，进一步细化了不同应用场景下的材料要求，为微纳铁基材料的推广应用奠定了基础。不过，国内现有标准多聚焦材料本身的质量与在国外，美国和欧盟是铁基材料研究与工程应用的主要推动者，目前已完成80余项纳米零价铁修复示范工程。美国巴特尔纪念研究所（BattelleMemorialInstitute）曾为美国海军设施工程服务中心（NavalFacilitiesEngineeringServiceCenter）开展过多个利用纳米零价铁进行污染源修复的示范工程，并公开发布了示范报告《纳米级零价铁源修复技术的成本与性能报告》（CR-05-007-ENV），详细介绍了多个示范工程的实施过程、运行成本、使用效果、后期管理等内容，为行业提供了实践参考；美国Geosyntec咨询公司对微米零价铁和纳米零价铁也开展了大量的示范应用研究，考察了多种注入方式的效果，为铁基材料的选择与应用提供了借鉴；在欧盟第七框架计划（FP7）资助下由德国斯图加特大学的VEGAS团队组织开展的Nanorem项目，一直致力于纳米零价铁材料的应用研究，并开展了多个工程示范，同样为零价铁材料的推广应用提供了大量经验和参考。然而，目前国际层面同样缺乏系统的零价铁工程应用标准或技术指南，因而无法科学指导微纳五、标准的主要内容及说明标准条文提出了本标准规定的内容和适用范围，即适用于微纳铁基材料在污染土壤异位修复工程中的应用。本标准为修复单位提供科学、规范、可操作的全流程技术指导，提升工艺设计的合理性与施工质量的可靠性，推动微纳铁基材料修复技术的标准化发展，加速该类6标准条文阐述了本标准中引用的有关文件，表明本标准部分内容本部分对标准所涉及的术语进行了定义，包括微纳铁基材料、协同修复材料、反应堆工艺、反应池工艺、还原-洗脱工艺、静置养护。定义方法主要参考现行技术规范和行业共识等，确保术语表述的准确本部分对场地污染土壤微纳铁基材料异位修复技术应用工作流程进行了介绍，内容涵盖了指南的重点章节，并采用工作流程图进行直污染土壤微纳铁基材料异位修复技术应用前需要先收集技术工艺设计信息，主要包括土壤污染信息、土壤理化性质信息和周边环境信通过查阅场地环境质量调查报告等方式，收集土壤污染信息，包括污染物种类、污染分布、污染程度、背景浓度、不同类型污染土壤修复方量等信息。当污染信息缺失或者调查不充分时，需开展场地环境补充调查。应调查污染物特征，包括污染物熔点、沸点、蒸汽压及溶解性随温度变化特性等物理特性，以及污染物的反应性及毒性参数土壤理化性质信息对异位修复工艺的选择、药剂的配制与使用等影响较大，而周边环境情况也会对异位修复工艺的选择有较大影响，7在完成设计信息收集后，可开展微纳铁基材料异位修复技术工艺异位修复技术应用药剂类型选择主要包括微纳铁基材料和协同修复材料选择。微纳铁基材料种类较多，包括改性和未改性的。改性微纳铁基材料主要有硅酸钠改性铁基材料、智能响应型纳米零价铁-水凝胶复合功能材料，基于晶格应变的氮修饰微米零价铁，表面修饰型铁基双金属材料和晶格工程型铁基双金属材料，钌掺杂的铁镍合金零价铁和钌掺杂的铁铜合金零价铁，杂多酸改性的钌基微米零价铁等。不同类型微纳铁基材料性能差异较大，需要根据选择的处理工艺、试验结果和工程项目的实际条件等选择适宜的微纳铁基材料种类。微纳铁基材料的商业产品较少，可选择信誉良好的厂家进行代加工。在使用前需要对微纳铁基材料质量进行抽检，每50吨检测一批，每批次采样数量不少于3个，用量不足50吨的按一批考虑，主要检测铁元素含量、零价铁含量、粒径分布、比表面积、表观密度、真密度、还原能力、含水率、重金属含量等指标。用于修复污染土壤的微纳铁基材料的性能要求宜参考《微纳铁基还原材料产品标准——污染土壤修复（征求协同修复材料主要分为两大类，一类用于改良土壤理化性质，另一类用于提高污染物去除率。当土壤pH值过高或过低时，需要通过添加酸、碱或者pH值缓冲剂等进行调整，使其达到正常的范围；当土壤粘粒含量高，影响土壤与微纳铁基材料混合效果时，可通过添加多孔天然矿物材料、植物纤维材料、生物炭等进行调整。当微纳铁基材料对污染物的去除率较低时，可通过添加表面活性剂、催化剂或者抑垢剂等协同修复材料，通过促进污染物增溶或提高微纳铁基材料性能提高污染物的去除率。在选取协同修复材料时应选择二次污染风险低，8微纳铁基材料与协同修复药剂的添加量基于土壤质地、土壤理化性质、污染物浓度、铁粉药剂还原能力、使用效率等因素，并通过实验确认。还需综合考虑处理工艺类型、二次污染和成本等因素。不同处理工艺的工艺流程不同、设备组成有所差异，因而药剂的使用效率不同。应在试验结果的基础上，根据具体的处理工艺和选择的机械设备适当增加用量，并根据工程实施结果进行调整。需要充分考虑药剂对环境的影响，包括但不限于对土壤色、嗅和味、pH值、铁离子浓度微纳铁基材料在污染土壤异位修复中的应用工艺类型较多，常用的主要分为反应堆、反应池、还原-洗脱等，需要根据土壤质地、现场反应堆处理工艺利用机械设备将污染土壤、微纳铁基材料和清水等进行混匀，再进行堆垛养护。反应堆处理工艺一般适用于颗粒粒径较粗、土质松散，以粉土、粉砂或砂土为主的中轻度污染土壤，且现场处置空间充足的污染地块修复。对于粘粒含量较高的土壤，通过添加协同修复药剂等方式进行预处理后，满足要求的也可以采用反应堆图1反应堆处理示意图污染土壤堆体宜置于平整硬化地面之上。硬化地面下方应铺设防渗膜，避免反应堆运行过程中土堆渗滤液下渗。土壤堆体底部需设置渗滤液收集系统。渗滤液收集系统是由排水槽、排水管和集水池等组9成。排水槽由主排水槽和支排水槽组成。主排水槽方向与土堆长方向一致，位于土堆外侧，并与集水池相连；支排水槽方向与土堆宽方向一致，位于土堆正下方。排水槽内放置尼龙网包覆的开孔PVC管，管四周填埋石英砂或瓜子片。收集的废水可进行二次利用，多余的经处反应池处理工艺是将污染土壤、微纳铁基材料进行初步混匀后，置于反应池中，加入适量的清水后，使用反铲挖掘机或阿鲁强力搅拌头等设备搅拌至泥浆状，再进行静置养护。反应池处理工艺一般适用于颗粒粒径较细，存在粉质粘土等反应堆工艺难以处理的中轻度污染图2反应池处理示意图反应池采用埋地式钢筋混凝土结构，具体结构设计可参考GB50010。池体整体呈长方体，长度可根据现场条件确定，宽度为4m~8m，有效深度控制在3m以内，以利于机械设备的均匀搅拌。池体一侧池底下方根据需求进行适当的防渗处理，根据实际需要可在反应池附近设置堆场，用于暂存自检达标的处理后土壤，泥浆堆场地面应做好硬化和防渗措施，四周设置导排沟进行渗滤液收集。泥浆池四周应设置固定防护栏，总高度不小于1.2m，下横杆距地面不大于0.1m，横杆于0.5m。泥浆池周边应悬挂安全警示标识牌，并配置安全救援还原-洗脱处理工艺是利用淋洗装置对土壤污染物进行洗脱，并在淋洗过程中添加微纳铁基材料，实现污染物的同步还原-洗脱。还原-洗图3还原-洗脱处理示意图药剂进料系统包括搅拌桶、进料泵、进料控制阀门及管道输送装置等。微纳铁基还原材料悬浮液宜在擦洗机进料斗处按比例添加，一般微纳铁基还原材料的添加量为土壤质量的0.1%~0.5%。微纳铁基还原宜每小时0.3m3~3m3，具体根据土壤进料速度进行调整，悬浮液使用在上述三类处理工艺中，都需要对土壤进行预处理，使其性能满足后续处理要求，从而实现较好的修复效果。其中，土壤粒径控制比较重要。反应堆处理工艺中土壤粒径控制在15mm以内，反应池工艺中土壤粒径控制在20mm以内，还原-洗脱处理工艺中土块粒径控制在100mm以内。上述粒径控制要求主要从工艺特征和施工成本角度进行考虑。实际实施时，可根据土壤质地、污染程度等适当放宽要求，但需要另外，反应堆处理工艺中需要在预处理时对土壤的含水率进行调节，一般控制在20%以内。土壤含水率过高会影响其与,而且不利于堆高作业；土壤含水率过低则需要投入较多的成本或耗费较长的周期。此外，土壤含水率调节还受土质影响，粘粒含量越高,预处理后土壤含水率的允许上限就越大。另外两个处理工艺对土壤施工过程监测方案视选择的处理工艺而定，监测包括在线监测和采样送检两类。在线监测针对土壤理化性质和运行工艺参数，主要用于实时了解土壤反应条件，为工艺的优化调整提供依据。采样送检主要针对土壤理化性质和目标污染物，为验收采样决策提供依据。监测点位的设计主要依据已有工程经验，并充分考虑监测实施效果、可操使用微纳铁基还原材料对污染土壤进行异位修复时，工作流程主技术应用施工前编制污染土壤开挖及处理专项施工方案，明确功能区布局、开挖范围、运输路线、处理流程及基坑支护方式，完成现场三通一平、功能区建设、安全防护布设、人员培训、污染区测量放线及药剂安全暂存等准备工作。土壤开挖实行分类管控，污染土壤及时清运至指定区域堆放，严禁与洁净土壤及不同类型污染土混放；洁净坡土单独堆存，检测合格后用于基坑回填。临近污染边界时强化开土壤预处理采用阿鲁筛分斗、斜面筛、滚筒筛等设备，筛分粒径械翻堆提升均匀性。药剂混合根据工艺类型选用适配设备，并通过铁粉含量与氧化还原电位评估混匀效果。其中，反应堆工艺采用分层布料、机械搅拌、覆盖控湿隔氧；反应池工艺先制浆再投加药剂搅拌；还原洗脱工艺在擦洗机内土药同步投加、连续混合。施工过程严格参照相关章节要求开展自检采样与效果评估，满足修复标准后可申请验收。对未达标土壤单独分区、继续养护处理，避效果评估包含修复后土壤与二次污染相关的采样、检测及分析评砾粒等大颗粒出料还应检测重金属的浸出浓度，浸出方法根据实际需求，满足HJ/T299或HJ557相关要求。对修复后污染物浓度未达到GB36600第一类用地筛选值的土壤，本部分主要规定了微纳铁基材料在异位修复工程应用时的安全管理与二次污染控制措施，保障施工安全与环境安全。安全管理措施主要针对微纳铁基材料的储存与运输、作业过程，以及废弃材料与包装处置等施工内容。二次污染控制方面，主要提出了避免污染土壤通过扬尘、运输遗洒、淋溶等途径扩散污染的措施，并明确了施工过程废附录A为资料性附录，提供了污染土壤微纳铁基材料异位修复相关的反应堆、反应池、还原-洗脱三类工艺的特点，为微纳铁基材料异位附录B为资料性附录，提供了污染土壤微纳铁基材料异位修复过程中土壤预处理、药剂混合与堆土阶段的工艺、涉及的机械设备名称，六、与现行有关法律法规、强制性标准和其他有关标准的关本标准遵循相关的法律、法规和强制性国家标准的要求，与我国七、重大意见分歧的处理经过和依据八、标准实施的环境效益及经济技术分析微纳铁基材料以零价铁为核心活性成分，通过电子转移驱动六价铬等目标污染物发生还原反应，将毒性强的六价铬转化为毒性低、稳定性高的三价铬，实现污染物的高效无害化转化。通过技术和工程措施，提升材料的分散性与抗团聚能力，实现材料与污染土壤的充分接触反应，搭配反应堆、反应池、还原-洗脱三种适配不同污染场景的工艺，可针对性处理不同污染程度、不同粒径组成的土壤，确保修复后污染物浓度稳定低于目标值，从根源上消除土壤污染对周边生态系统微纳铁基材料本身无毒，既不会向地下水、土壤中引入有毒有害物质，也不会对周边大气环境造成污染。同时，材料本身对操作人员身体健康影响小，搭配指南规定的作业防护要求，从作业角度最大限微纳铁基材料反应活性强，能快速与污染物接触并发生还原反应。针对不同污染场景提供反应堆、反应池、还原-洗脱三种工艺，避免“一刀切”选择工艺，大幅提升修复效率，缩短作业周期，可使场地提前进入开发阶段，无论是转为建设用地、工业用地还是生态用地，都能快速实现土地资产变现，提升土地利