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建设用地重金属污染土壤固化稳定化效果评估与标准

时间:2023-10-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:本部分内容从人体暴露角度出发,在再利用场景分析和环境胁迫分析基础上,研究“污染源-迁移途径-敏感受体”场地概念模型。对于绿化下层覆土再利用场景,概念模型考虑如下:污染源为绿化下层覆土区域地面下的修复后重金属污染土壤。对于护坡/护岸再利用场景,概念模型考虑如下:污染源为采用固化处理的重金属污染,再利用为道路侧面的护坡或河道侧面的护岸。

建设用地重金属污染土壤固化稳定化效果评估与标准

本部分内容从人体暴露角度出发,在再利用场景分析和环境胁迫分析基础上,研究“污染源-迁移途径-敏感受体”场地概念模型。

在污染源方面,研究对象为固化稳定化处理后的污染土壤,当修复后土壤再利用时,这些处理后的土壤成为“污染源”。

在迁移途径方面,考虑淋溶下渗、地表水/地下水迁移扩散等情形,具体包括三方面:①淋溶下渗;②地下水迁移扩散;③地表水迁移扩散。对于一般情形下的污染土壤扩散途径还包括大气粉尘扩散,但对于本研究设定的再利用场景,修复后土壤均埋于地下,不存在口腔摄入重金属土壤、皮肤接触重金属土壤、呼吸吸入重金属土壤粉尘等暴露途径。

在暴露受体方面,考虑场内受体和场外受体两种,不同土壤再利用场景场内受体和场外受体各有不同。

在暴露途径方面,除了《污染场地风险评估技术导则》列出的口腔摄入、皮肤接触和呼吸吸入途径外,还应当考虑是否有食用污染区域出产的农产品和水产品等途径。

1.再开发回填概念模型

污染土壤固化稳定化处理后现场回填时,表层有混凝土等硬质覆盖层,可一定程度地防止雨水冲刷和酸雨淋洗;但是一般情况下,底层没有敷设防渗层,土壤中的重金属可通过长期浸泡和淋溶作用进入地下水中,影响地下水环境质量。如果这些受影响的地下水被用作周边人群生产和生活用途,将影响受体人群的健康

对于再开发回填场景,概念模型考虑如下(表7-1):

(1)污染源为回填区域地面下的修复后重金属污染土壤。

(2)可能涉及的迁移扩散途径包括淋溶下渗、地下水横向迁移和地表径流迁移等;由于土壤本身埋于地下,则没有粉尘飘散的迁移途径。

(3)可能涉及的受体包括场内活动人群;如发生了迁移扩散,则场外活动人群也为受影响受体。

(4)如发生了迁移扩散,受体的暴露途径包括口腔摄入和皮肤接触污染水体,以及食用受影响的水产品等;如未发生污染扩散,则没有受体暴露途径。

表7-1 再开发回填概念模型

续表

注:表中符号“√”表示需要考虑此种情形,符号“×”表示不需要考虑此种情形。

2.绿化下层覆土概念模型

污染土壤经过固化稳定化处理后作为工程渣土外运暂存,后续再作为绿化带下层覆土进行再利用。再利用场地一般无防雨防渗设施,且地表一般也无硬质覆盖层。土壤中的重金属污染物可通过降水和酸雨的淋溶作用进入地表水或地下水中;如果地下水较浅,地下水可直接浸泡污染土壤,导致重金属污染物溶出进入地下水。做绿化用土后种植绿化植物并恢复植被时,土壤中的重金属污染物则可能对植物和土壤生物产生影响。显然,污染土壤固化稳定化后作为工程渣土(填土)和作为绿化下层覆土时,土壤污染物对地下水、地表水、植物、土壤生物和人体健康都可能产生影响。

对于绿化下层覆土再利用场景,概念模型考虑如下(表7-2):

(1)污染源为绿化下层覆土区域地面下的修复后重金属污染土壤。

(2)可能涉及的迁移扩散途径包括淋溶下渗、地下水横向迁移和地表径流迁移等;由于土壤本身埋于地下,则没有粉尘飘散的迁移途径。

(3)可能涉及的受体包括场内活动人群;如发生了迁移扩散,则场外活动人群也为受影响受体。

(4)如发生了迁移扩散,受体的暴露途径包括口腔摄入和皮肤接触污染水体,以及食用受影响的农产品和水产品等;如未发生污染扩散,则没有受体暴露途径。

表7-2 绿化下层覆土再利用概念模型

注:表中符号“√”表示需要考虑此种情形,符号“×”表示不需要考虑此种情形。

3.路基材料概念模型

固化稳定化修复后的污染土壤再利用为市政道路建设的路基用土。污染土壤固化稳定化处理后做路基材料时,表层有沥青路面或混凝土等硬质覆盖层,可一定程度地防止雨水冲刷和酸雨淋洗。但是由于底层无防渗层,土壤污染物可通过地下水长期浸泡作用进入地下水中,影响地下水环境质量。

对于路基材料再利用场景,概念模型考虑如下(表7-3):

(1)污染源为路基下层的修复后重金属污染土壤。

(2)可能涉及的迁移扩散途径包括淋溶下渗、地下水横向迁移和地表径流迁移等;由于土壤本身埋于地下,则没有粉尘飘散的迁移途径。

(3)可能涉及的受体包括场内活动人群;如发生了迁移扩散,则场外活动人群也为受影响受体。

(4)如发生了迁移扩散,受体的暴露途径包括口腔摄入和皮肤接触污染水体,以及食用受影响的水产品等;如未发生污染扩散,则没有受体暴露途径。(www.xing528.com)

表7-3 路基材料再利用概念模型

续表

注:表中符号“√”表示需要考虑此种情形,符号“×”表示不需要考虑此种情形。

4.护坡/护岸概念模型

使用水泥等固化剂对重金属污染土壤进行固化处理,将土壤变成固化体,使其具有一定强度和抗剪切要求,然后作为护坡或河道护岸材料。由于无防雨防渗措施,土壤固化体可能因长期雨水或地表水冲刷作用而影响其结构和强度,土壤污染物可通过降水、酸雨、地表水和地下水的直接淋溶作用进入地表水或地下水中,进而影响地表水或地下水质量。

对于护坡/护岸再利用场景,概念模型考虑如下(表7-4):

(1)污染源为采用固化处理的重金属污染,再利用为道路侧面的护坡或河道侧面的护岸。

(2)可能涉及的迁移扩散途径为地表径流迁移;由于重金属污染土壤被固化处理,可不考虑淋溶下渗,进而不用考虑地下水横向迁移;由于土壤本身埋于地下,则没有粉尘飘散的迁移途径。

(3)如发生了迁移扩散,则场外活动人群为受影响受体;护坡/护岸附近一般没有固定的、活动时间长的人群,不考虑场内受体。

(4)如发生了迁移扩散,受体的暴露途径包括口腔摄入和皮肤接触污染水体,以及食用受影响的水产品;如未发生污染扩散,则没有受体暴露途径。

表7-4 护坡/护岸再利用概念模型

续表

注:表中符号“√”表示需要考虑此种情形,符号“×”表示不需要考虑此种情形。

5.卫生填埋概念模型

污染土壤经过固化稳定化处理后作为一般固体废物,进入生活垃圾或工业固体废物填埋场进行卫生填埋,或作为填埋场封场覆土。填埋场尽管没有特殊的防雨设施,但是有良好的防渗措施和渗滤液收集处理设施。土壤污染物虽可通过渗滤液浸泡、降水或酸雨淋洗作用而浸出,但是浸出物随填埋场渗滤液收集而被集中处理。显然,处理后土壤进行卫生填埋或作为填埋场封场覆土时,土壤污染物对环境影响较小,因此对污染土壤固化稳定化处理要求相对宽松。

随着国家对土壤再利用的监管越发规范,卫生填埋场景暂不考虑非正常填埋的场景(例如随意填埋、填埋场无防渗措施、无渗滤液收集处理设施等)。其概念模型考虑如下(表7-5):

(1)污染源为采用固化稳定化处理后的重金属污染土壤,进入生活垃圾或工业固体废物填埋场进行卫生填埋。填埋场四周有防渗措施,不考虑存在浸出液泄漏外渗的情形,因此无次生污染源。

(2)填埋场四周有防渗措施,不考虑存在浸出液泄漏外渗,以及大气粉尘飘散等情形。

(3)填埋场一般没有固定的、活动时间长的人群,不考虑场内受体;由于不考虑渗出液泄漏扩散,因此场地周边人群亦不用考虑。

(4)由于既不用考虑场内受体,也不用考虑场外受体,因此无受体暴露途径。

表7-5 卫生填埋概念模型

注:表中符号“√”表示需要考虑此种情形,符号“×”表示不需要考虑此种情形。

6.不同再利用场景概念模型汇总

不同再利用场景概念模型汇总见表7-6。

表7-6 不同再利用情形概念模型汇总

注:表中符号“√”表示需要考虑此种情形,符号“×”表示不需要考虑此种情形。

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