引言污染场地位于安徽省六安市，地块厂区具有涉铬电镀企业生产历史，场地内存在Cr(Ⅵ)和总铬污染。Cr(Ⅵ)容易被人体吸收，可以通过消化、呼吸道、皮肤及黏膜侵入人体，致突变、致癌和致畸效应强，地块亟须被修复[1-2]。对已有修复技术进行评估和比选，确定采用化学还原稳定化+固化技术和阻隔填埋技术对Cr(Ⅵ)污染土壤进行治理，对总铬污染土壤进行风险管控工作；通过小试试验遴选修复技术，采用中试试验优化修复工艺参数，确保工程成功实施，为其他类似重金属污染场地土壤修复项目提供参考。1工程背景1.1场地基本情况本试验场地为原国有集团下属电镀厂改制成立的独立股份制公司部分厂区，从2004年电镀厂改制到2015年搬迁前期间，公司主要经营军、民品表面处理，煤矿机械产品加工，包括电镀、印制板、丝印、烤漆、油漆、煤矿机械产品的加工及修复等工作。电镀厂原厂设备、生产车间于2015年至2017年完成拆除。1.2场地污染状况电镀厂所在区域位于安徽省西部，地处江淮之间，为波状单斜面倾覆地形，地势东南高、西北低。项目区域的地下水西北部埋藏深度较浅，东南部埋层较深，一般为28~35 m。根据调查期间勘察工作揭示的土层情况，垂直方向的勘探深度（11 m）范围内的土层依次为填土、黏土、强风化泥质砂岩，垂向范围内未发现地下水。详细调查期间，按照网格布点法布设土壤监测点27个，采集土壤样品140个，11个为平行样品。土壤样品超标情况如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.017.T001表1土壤样品超标情况污染物点位超标率/%超标样品数样品超标率/%筛选值/(mg/kg)最大检出值/(mg/kg)最大超标倍数Cr(Ⅵ)14.865.173422.02139.67氟化物7.423.77650905.110.39由表1可知，地块污染物为Cr(Ⅵ)和氟化物。氟化物样品超标率为3.77%，最大超标倍数为0.39倍；Cr(Ⅵ)样品超标率为5.17%，最大超标浓度值为422.02 mg/kg，土壤样品Cr(Ⅵ)超标的样品最大埋深为3.0 m。1.3修复目标确认通过风险评估计算，综合比较风险控制值和相关标准限值[3]，考虑地块未来作为第二类用地的可能。场地污染土壤Cr(Ⅵ)的修复目标值为5.7 mg/kg，污染土壤固化稳定化修复的Cr(Ⅵ)浸出浓度达到《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）中的Ⅲ类标准（0.05 mg/L）。地块总铬含量显著超过背景值，风险值虽在可接受范围内，但三价铬有向Cr(Ⅵ)转化的可能，总铬的风险管控值设置为95 mg/kg[4]。1.4修复工程量根据场地调查污染物检测数据及相应空间位置，采用克里金插值方法进行污染物浓度插值计算，得到本地块作为第二类用地的土壤中Cr(Ⅵ)的修复范围及深度。Cr(Ⅵ)污染土壤修复土方量如表2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.017.T002表2Cr(Ⅵ)污染土壤修复土方量项目修复深度区间/m修复面积/m2修复土方量/m3合计633.682 367区块10~4.0540.102 160区块20~2.228.8064区块30~2.264.78143以背景值（95 mg/kg）作为总铬风险管控值，采用克里金插值方法计算总铬污染浓度插值。本地块总铬污染土壤中，需要进行风险管控的面积为7 600 m2，实际水平阻隔防渗层铺设的区域半径为风险管控区边界外延1.0 m，实际水平阻隔风险管控的工程量为9 100 m2。2修复工艺2.1修复技术路线（1）对Cr(Ⅵ)浓度超过4.5 mg/kg的污染土壤采用异位化学还原+固化稳定化处理，处理后的土壤进行原地阻隔回填[5]。（2）对总铬含量超过95 mg/kg、Cr(Ⅵ)含量未超标的土壤进行风险管控，管控的工程措施为水平阻隔和垂向阻隔[6]。修复过程的制度控制措施主要包括通知和公告地块限制进入或使用等。污染土壤修复工程技术路线如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.017.F001图1污染土壤修复工程技术路线2.2小试和中试试验本研究选用化学还原稳定化+固化技术修复Cr(Ⅵ)污染土壤，采用小试和中试试验进行修复剂和配比的筛选以及工程试验。考虑处理效果及经济成本等因素，对修复剂配方、效果进行评估和优化[7-8]。在项目场地污染区域随机设置10个采样点，每个采样点随机取土3 kg，保证后续试验用土量充足。将10个采样点的土壤充分混匀，过20目筛，备用。小试试验的备选还原修复剂包括硫化钠、焦亚硫酸钠、硫酸亚铁，固化稳定化剂为水泥[9]。分别按照不同药剂、不同投加比例进行试验，试验材料装入敞口容器，养护。根据检测结果进行还原稳定化效果判断，筛选最优的药剂类型和添加比例。根据实验室初步分析的检测结果，综合考虑工程成本等因素，使用硫化钠作为还原修复剂，硫化钠添加比为3%~6%时，还原修复稳定化效果良好；水泥添加量为10%时，浸出浓度可以满足修复目标。使用硫化钠修复Cr(Ⅵ)污染土壤时，反应体系的pH值升高，还原性硫化物参与铬酸根还原反应的过程中消耗大量H+，导致溶液体系的OH－浓度增加[10]，偏碱性的环境条件能够促进Cr(OH)3沉淀的形成，提高还原反应速率[11]。养护期间至安全填埋过程，CO2的作用使pH值逐渐回落[12]。Na2S + 2H2O → HS- + H+ + 2NaOH(1)2CrO42- + 3HS- + 7H+ → 2Cr(OH)3(s) + 3S(s) + 2H2O(2)修复工程的药剂投加比例以小试和中试试验结果为依据，修复后土壤达到养护周期时进行自检。3工程实施3.1污染土壤清挖和预处理根据土壤污染范围进行分区分层开挖，为达到还原稳定化/固化修复工艺参数要求，将污染土壤转运至暂存区进行预处理，筛除土壤中的砖头石块等杂物，风干处理，降低土壤含水率至低于30%。土壤转运至钢结构气密车间进行筛分破碎，保证土壤颗粒直径不大于5 cm。3.2Cr(Ⅵ)污染土壤修复根据中试试验结果，利用多功能筛分破碎铲斗（ALLU斗）将破碎、筛分的Cr(Ⅵ)污染土壤与修复剂充分混匀。经还原稳定化处理的土壤添加水泥作为固化剂，充分混匀，转送至指定待检区域进行堆置养护。Cr(Ⅵ)污染修复技术路线如图2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.017.F002图 2Cr（Ⅵ）污染修复技术路线3.3堆存及养护Cr(Ⅵ)污染土壤在钢结构气密修复车间完成修复工作，转运至待检区进行养护堆存，调节土壤含水率恒定至约60%，养护时间不少于7 d。养护土壤依次按顺序分区、分堆储存，每500 m3土壤堆放为棱台状，使用防雨布覆盖，对每批次待养护土壤进行编号。3.4自检与验收针对完成修复的土壤，每500 m3土壤采集一个样品，进行采样自检测。样品采集过程中，严格依照采样规范布置采样点，使用采样工具在预定深度采集样品。样品自检合格后送至具有CMA检测资质的第三方检测机构进行分析检测，对修复达标并通过效果评估验收的土壤进行原地阻隔填埋。3.5阻隔填埋将异位还原+固化/稳定化修复合格的土壤用于场地的阻隔填埋。阻隔填埋的主要防渗材料为HDPE土工膜。基坑清挖验收后，夯实坑底天然基础层，并沿阻隔防渗材料建立有效阻隔层，采用1.5 mm HDPE膜建设防渗层，膜上、下设置土质保护层（长丝土工布600 g/m2）。土壤回填填埋区，对防渗系统进行净土覆盖。3.6总铬污染土壤风险管控本项目针对总铬含量超背景值的土壤，从工程措施和制度控制方面进行风险管控，风险管控工程的措施为水平阻隔和垂向阻隔技术。水平阻隔采用HDPE膜作为防渗阻隔材料，采用两层土工布夹土工膜的两布一膜工艺。防渗层铺设完成，回填清洁土壤压实。回填压实前，对清洁土壤进行采样分析，分析指标为《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600—2018）中要求的45项，确保用于阻隔的土壤未受到污染。阻隔区域东侧和南侧临近住宅楼，垂向阻隔措施的主要应用位置为管控区域与住宅楼之间。垂向阻隔采用水泥深层搅拌桩墙，阻隔深度设计到达风化岩石层。为了使阻隔墙体的有效防渗厚度不小于0.5 m，采用水泥深层搅拌桩，直径850 mm，桩轴（圆心）距离600 mm。对养护结束的水泥搅拌桩进行取芯，并在相应检测资质单位进行抗压强度及渗透系数检测，检测报告表明水泥搅拌桩满足《工业污染场地竖向阻隔技术规范》（HG/T 20715—2020）要求，满足总铬污染土壤风险管控的设计要求。3.7二次污染防治（1）土壤二次污染防控：针对污染土壤，在清挖短驳过程中采取防雨与地表径流控制多项措施。在预处理区域和修复区域搭建大棚进行施工；指定区域暂存的污染土壤，立即覆盖堆土表面，并在所有堆场周围设置导排沟和集水池；时刻关注天气情况，及时关注污染土壤开挖进展，收集的污染雨水进行统一管理处置。土壤清挖过程，采取轻挖、转慢、轻放、清边清底准备、装车适量等原则进行施工，严格限制场地内机械、车辆的活动范围，防止将工作人员污染土壤带出污染区域。施工现场设立暂存区、修复区、待检区，区域地面均进行硬化防渗工作。（2）大气二次污染防控：针对开挖后的裸露地面和堆土，及时覆膜或防尘网，施工现场定时洒水降尘。偶遇大风等天气时，适当增加洒水频次。土壤预处理工序在钢结构车间密闭大棚中进行，大棚内配备尾气抽提系统及尾气处理系统，防止污染物无组织排放造成扬尘二次污染。大棚内作业人员在车间内作业期间必须佩戴防尘口罩。严禁在施工现场焚烧废弃物，防止烟尘和有毒气体产生；日常做好尾气监测工作，邀请第三方检测单位进行现场环境监测工作。（3）噪声二次污染防控：加强现场施工管理，尽量降低施工现场噪声；严格控制作业时间，避免噪声产生。选用噪声小的施工机械，加强设备维护，采取施工围挡建设等噪声隔离措施；出入车辆注意慢行，禁止按喇叭。（4）固危废二次污染防控：施工现场设置活动垃圾箱，生活垃圾经收集送至附近垃圾站进行处置；现场产生的药剂包装袋等危废统一堆存，严禁随意丢放，由专业危废处置公司转运处置。（5）废水二次污染防控：污染土壤暂存区、修复区采用大棚结构防止雨水进入污染土壤；合理安排施工进度，根据天气情况及时进行污染土壤开挖工作；现场配备防雨布，下雨时停止施工，利用防雨布覆盖已挖掘出的土壤及基坑，在防雨布周边压盖，防止地面积水流入基坑。收集和集中处理冲洗机械设备和工具产生的废水。4效果评价与验收本项目效果评估验收工作主要包括3点：（1）基坑清挖效果评估，确定基坑内污染土壤是否清挖完全。（2）污染土修复效果评估，经还原稳定化处理的Cr(Ⅵ)污染土壤是否达到修复目标值。（3）风险管控阻隔工程效果评估，风险管控阻隔工程是否按要求施工并达到预期效果，对修复土壤回填区阻隔防渗措施进行验收。效果评估方共采集基坑土壤样品64个（含二次清挖后补充采样29个，共7个平行样）、修复土壤样品29个（11个二次清挖后补充采样样品，共4个平行样）、二次污染区域土壤样品23个（含3个平行样），检测指标为地块的关注污染物。结果表明，经两次清理及修复，所有土壤样品的Cr(Ⅵ)含量或浸出含量均低于其相应的评估标准值，修复效果满足实施方案要求。土壤样品检测数据及效果评估结果如表3所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.09.017.T003表3土壤样品检测数据及效果评估结果项目潜在二次污染区-Cr(Ⅵ)/(mg/kg)基坑清挖-Cr(Ⅵ)/(mg/kg)污染土修复-Cr(Ⅵ)浸出/(mg/L)评估结果合格合格合格检出值ND~1.3ND~3.9ND目标值5.75.70.05进行土工膜、土工布、焊缝试件的取样检测及水泥搅拌桩取芯试验。结果表明，地块风险管控工程性能指标满足设计要求，本项目对地块内污染物的控制满足实施方案设计要求。5结语本工程对六安市某电镀厂污染地块Cr(Ⅵ)污染土壤进行修复工作，修复污染土方量为2 367 m3，取得了较好的修复效果，可以为类似土壤修复项目在工程设计和实施方面提供参考：（1）经技术遴选，确定Cr(Ⅵ)污染土壤采用化学还原稳定化+固化修复技术，以硫化钠为修复药剂，添加量分别为3%~6%；总铬污染土壤采用风险管控技术。（2）修复前土壤样品Cr(Ⅵ)的检出率和超标率分别为8.62%和5.17%，最大超标检出浓度为422.02 mg/kg；污染土壤修复后Cr(Ⅵ)浸出液浓度均达到《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）中的Ⅲ类标准0.05 mg/L。