原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复技术方案

原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复技术方案湖南恒凯环保科技投资有限公司、/.—前言原长沙铬盐厂自2003年10月关闭以来，长沙市政府及环保部门对其遗留的废渣和污染场地高度重视，并专门成立了长沙市铬污染物治理工作协调领导小组办公室。企业关闭后遗留的42万吨铬渣已于2011年2月全部解毒填埋。然而由于长期以来铬渣的露天堆放且无任何防护措施，在雨水的侵蚀和淋溶下，废渣中的六价铬随地表水不断溶解浸出，渗入地下，使得原长沙铬盐厂区内的土壤和地下水均受到了不同程度的污染。湘江航电枢纽将于2015年全面建成，由于江水流速放缓，水体自净能力减弱，原长沙铬盐厂如不及时进行治理，将进一步破坏湘江水质，危及长沙市及下游地区的饮用水安全。为了彻底消除原长沙铬盐厂污染土壤和地下水的安全隐患，使这块毗邻湘江的城市中央区域的土地焕发新的生机，应尽快启动和实施原长沙铬盐厂铬污染场地修复工程，本项目的成功实施不仅社会效益和环境效应显着，而且将带来良好的经济效益。我公司于2013年9月接受长沙市铬污染物治理工作协调领导小组办公室的委托，开始本项目场地调查、现场试验及试验技术报告编制等系列工作。为确保本项目的顺利实施，达到长沙市政府的要求，我们成立了专门的工作小组，对项目背景、原长沙铬盐厂的产品和生产工艺、相关历史资料、已进行的污染治理等资料进行了搜集和分析；对污染场地进行了详细调查，包括勘探、样品采集和数据分析，场地调查期间共采集全场污染土壤样品347个，场地上下游地下水样品12个，根据3D污染分布模拟分析，初步查明目前铬盐厂内受铬污染的土壤总量约万m3,合万吨；我们在现场检测及实验室数据分析的基础上，将场地污染特征与项目规划用地性质有机结合，提出了本项目“根据污染程度和规划用地性质分区治理”的总体思路,并明确了本项目的技术路线；为了进一步验证项目技术路线的可行性,我们针对本项目制作了一套中试装置,并于2013年10月中旬开始进行了为期4个月的现场调查与试验；试验结果表明,我们提出的项目技术路线是合理可行的。根据国内外污染场地修复项目实施经验,一并提出与技术路线相适应的修复方案,是项目技术路线经济可行性论证的关键。鉴于本项目环境极为敏感,我们在对技术路线进行详细论证的同时,提出配套的修复方案,并对项目实施风险进行了论证,从项目实施的角度进一步论证我们所提出的技术路线是经济可行、风险可控的。在现场调查及本报告编制过程中,得到长沙市环保局等相关政府部门以及长沙市铬污染物治理工作协调领导小组办公室的大力支持和协助,在此深表谢意。第一章总论项目概况原长沙铬盐厂位于长沙市岳麓区三汊矶工业区，厂区占地面积170余亩，厂区所在地的原始地貌单元为湘江冲积阶地，距离湘江仅100米左右。经勘查，测得厂区地面绝对高程为~m。原长沙铬盐厂始建于1967年，是全国铬盐行业生产规模排名第二的国有企业，也是湖南省唯一的铬盐生产厂，主要生产重铬酸钠、铬酸酐、氧化铬绿、盐基性硫酸铬、金属铬及洋茉莉醛等，并广泛用于造瓷、造漆、冶金、电镀、染料、军工、制革、防腐、试剂、医卫等重要行业。然而据统计，该厂生产工艺每年排放铬渣近3万吨，产生工业废气超过25万m3、排放废水超过10万吨。这些三废”对湘江及周边环境构成了严重污染，同时也直接危害了周边人群的身体健康。因此，2003年10月，长沙市政府关闭了长沙铬盐厂。企业关闭后遗留的42万吨铬渣也已于2011年2月全部解毒处理完毕，解毒后的渣堆安全填埋在厂区西侧，并通过国家环保部和国家发改委的项目环保验收，样品监测达标率为100%。然而，由于生产期间铬渣的随意露天堆放且无任何防护措施，在雨水的侵蚀和淋溶下，废渣中的六价铬随地表水不断溶解浸出，渗入地下，使得原长沙铬盐厂区内的地下水和土壤均受到了不同程度的污染，如不进行及时治理，将继续严重污染周边环境，破坏湘江水质，并严重影响长沙市民的用水安全。编制依据1）《长沙市城市总体规划（2003—2020）》（2010年修订）；2）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2005年）；3）《危险废物污染防治技术政策》（环发[2001]199号）；4）《重金属污染综合防治“十二五”规划》；5）《铬渣污染治理环境保护技术》（HJ/T301-2007暂行）；6）《中华人民共和国水污染防治法》；7）《污水综合排放》（GB8978-1996）；8）《地下水质量标准》（GB/T14848-1993）；9）《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）；10）《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（）；11）《危险废物鉴别标准通则》（）；12）《全国土壤污染状况评价技术规定》；13）《场地环境调查技术导则》（发布稿）（）；14）《污染场地风险评估技术导则》（发布稿）（）；15）《污染场地土壤修复技术导则》（发布稿）（）；16）《场地环境监测技术导则》（发布稿）（）；17）其他相关现行法律、法规和标准。修复范围和内容由于铬渣长时间露天堆放，经过雨水的淋溶和浸泡后，铬渣中的部分六价铬随地表水不断溶解浸出，渗入地下，已经不同程度污染了厂区内及其周边的土壤和地下水。经过初步勘察测定，原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复范围约为74,000m2，根据3D污染分布模拟分析，初步查明目前铬盐厂内受铬污染的土壤总量约万m3，合万吨。根据《长沙市总体规划》要求和土地利用规划，本方案将以建设绿色、环保宜居的生态新城为基本宗旨，结合本项目土壤污染特点和污染程度，对不同污染程度的土壤进行分类治理，并采用异位淋洗、异位稳定化/固化以及原位化学还原的综合处理技术。其中，采用异位修复工艺治理的污染土壤约万m3，约合万吨，采用原位治理技术污染土壤约万m3,约合万吨。另外，拟处理的建筑垃圾约13540吨，混凝土块及砖石28000吨。彩钢挡板、防尘网、废弃门窗等约5吨。初步修复方案综述根据《长沙市总体规划》要求和土地利用规划，本方案以建设绿色、环保宜居的生态新城为基本宗旨，提出“根据场地污染程度和规划用地性质分区治理”的总体思路，并根据《长沙原铬盐厂污染场地土壤风险评估报告》（以下简称《风评报告》）中清理值的要求，综合考虑技术可靠性、工程操控性、成本经济性的最优匹配，提出原位化学还原、异位淋洗、异位稳定化/固化治理相结合的技术路线。根据项目《风评报告》，建议以场地地面到地面下2m的土层作为土壤一级控制层；场地地下2m至5m间土层中铬引发暴露风险的可能性相对较低，故建议以场地地下2m至5m间的土层作为土壤二级控制层。由于场地污染土方量大，综合考虑修复技术应用、兼顾效率与成本，本方案《风险评估》中的修复要求。对场地进行分层治理，因此筛选出适合本场地的土壤修复技术为：一级控制层（0~2m）修复技术总铬高于9000mg/kg的砂质土壤采用异位淋洗工艺；总铬高于9000mg/kg的非砂质土壤采用异位稳定化/固化工艺；总铬低于9000mg/kg且六价铬超标（敏感性用地方式下六价铬含量高于kg、非敏感用地方式下六价铬含量高于kg）的污染土壤采用原位化学还原的修复技术。二级控制层（3~5m）修复技术原位化学还原根据污染程度，一级控制层（0~2m））污染土壤，其中总铬低于9000mg/kg且六价铬超标的污染土壤采用原位化学还原修复技术，总铬含量高于9000mg/kg的污染土壤根据土壤的特性分别选择异位淋洗或者异位稳定化/固化技术；各区域的二级控制层（2~5m）污染土壤则采用原位化学还原修复技术，将六价铬还原为三价铬。主要修复目标建议根据《风评报告》综合分析设定土壤中铬清理值的初步结果如下：敏感用地下一级控制层土壤中六价铬为mg/kg,非敏感用地下一级控制层土壤中六价铬为mg/kg，敏感/非敏感用地下一级控制层土壤中总铬为9000mg/kg;敏感/非敏感用地下二级控制层土壤中六价铬为30mg/kg。相关标准土地利用方式土壤中六价铬清土壤中总铬清理备注理值值场地清理值敏感用地一级控制层9000摘自项目风险评价报告二级控制层30非敏感用地一级控制层9000二级控制层30修复治理土方量目前，由于场地铬污染与水文地质资料搜集还在进行中，本方案修复治理土方量是根据现有的勘察资料、原长沙铬盐厂历史生产和废渣排放情况，以及场地内的地面标高和地下水流向等情况，并配合《风险评估》建议的铬污染土壤修复的标准，进行初步估算。根据《长沙铬盐厂污染场地土壤治理项目前期工作场地污染调查数据分析报告》中的污染分布3D模拟结果，可知铬盐厂内一级控制层（0~2m）受铬污染的土壤总量为13万m3,约万吨。二级控制层（2~5m）受铬污染的土壤（六价铬高于30mg/kg）总量为万m3，约万吨。依据修复，采用异位稳定化/固化技术治理的土壤总量为万m3，约万吨，采用原位化学还原技术治理的土壤总量为万m3,约万吨，采用异位化学淋洗的技术治理的土壤总量为万m3，约万吨。异位稳定化/固化处理后的土方量会因添加水泥等药剂而增加体积，处理后总增加土方量约万m3,在场地内回填不外运。故可以考虑建筑垃圾和渣坑混凝土块破碎后场内填埋。修复方案与技术路线根据原长沙铬盐厂的土壤调查结果与场地的特定背景条件，结合项目风险评价报告，将场地按照一级控制层（0~2m）和二级控制层（2~5m）划分，一级控制层的土壤根据污染程度的不同，分别采用异位淋洗、异位稳定化/固化工艺和原位化学还原工艺。二级控制层（2~5m）采用原位化学还原工艺修复。修复工程主要步骤简要说明如下：1）在场地现有建筑物拆除后，立即开挖一级控制层（0~2m）高浓度污染（总铬高于9000mg/kg）土壤，然后在根据土质的情况进行分类，砂质土壤采用异位化学淋洗的技术方法，非砂质土壤采用异位稳定化/固化的修复技术，处理达标后的淋洗土壤原位回填，稳定化/固化土壤进入厂区内的填埋场；2）一级控制层内（0~2m）总铬不超标、六价铬超标的区域采用原位化学还原技术进行修复，使六价铬还原为无害三价铬。3）一级控制层清理完毕后进入二级控制层（2~5m）治理，根据选定技术方法，二级控制层六价铬超标的区域均采用原位化学还原的技术进行修复，使六价铬还原为无害三价铬。）长期监测：在修复完成后设置地下水监测井，每季一次，监测水质项目为总铬、六价铬、pH、地下水位、氧化还原电位及溶解氧。）根据上述土壤修复方案，现场修复施工顺序如下：一级控制层土壤开挖顺序，按照污染的严重程度，先开挖总铬超标的砂质土壤（A区D区C区B区），再开挖总铬超标的非砂质土壤（A区D区C区B区）。6）开挖完成后，根据场地周边区域的道路规划，首先完成在场地东部临近湘江区域的修复施工，以便业主或政府提早进行沿江道路与风光带的建设；然后再进行场地其他区域的后续修复施工，并将按照地下水流方向由西向东进行。湘江长沙综合枢纽工程对修复实施的影响本修复方案内容是依据现有资料撰写，由相关资料显示，本场地下游即将进行湘江长沙综合枢纽工程，届时长沙铬盐厂段湘江水位将抬高蓄水，对本场地现有地下水流造成影响，特别针对这个问题，目前已经采取了止水帷幕的方式对地下水进行隔离。项目止水帷幕工程已经获得长发改[2013]744号（“长沙市发展和改革委员会关于《原长沙铬盐厂铬污染土壤修复项目前期工程地下水污染防治加固工程（止水帷幕一期）可行性研究报告（代项目建议书）》”）批复。止水帷幕一期建设内容如下：靠湘江西岸侧（南端向西转折延长42m，北端向西转折延长56m）设防渗幕墙，防渗幕墙中心线长m。其中在基岩以上的覆盖层内直至基岩面以下m左右采用砼连续墙，防渗墙厚80cm;在基岩内直到微透水层（1Lu）采用帷幕灌浆，与基岩面以上的砼连续墙形成完整的防渗体系。二期工程也已经进入阶段。为了节约投资以及避免可能存在的问题，场地修复建议一二期止水帷幕完工后再进行场地修复工作。修复施工期限原长沙铬盐厂修复工程的项目实施进度安排如下：1）2015年10月完成铬污染土壤修复工程的可研报告及立项批复;2）2016年6月完成铬污染土壤修复工程的初步设计、施工图设计及审查;3）2016年8月完成铬污染土壤修复工程的招投标工作;4）2016年10月完成铬污染土壤修复工程的土建和设备安置就位工作;5）2016年11月-2017年12月完成土壤修复工作;6）2018年3月完成场地复原、覆土绿化并移交给业主;修复总投资本工程估算总投资为万元，其中工程费用万元，工程其他费用万元，预备费万元。结论和建议本治理项目位于原长沙铬盐厂内及附近地区受铬污染的土壤，该区域污染情况已严重影响长沙市生态建设、威胁湘江生态安全和周围群众的身体健康，多年来受到社会的极大关注，以及国家、省、市各级领导和部门的高度重视。因此，原长沙铬盐厂铬污染修复工作非常紧迫且十分必要，建议尽快审批立项。根据本修复方案建议的土壤铬污染物修复目标，本工程项目的实施将治理原长沙铬盐厂约74,000m2范围内受重金属污染的土壤约万m3。本项目的实施不仅可以解决铬污染造成的环境问题，改善长沙市的生态环境，促进长沙市环境污染治理产业和循环经济的发展，而且可以推动我国环境和资源的可持续发展，为全国治理铬污染项目起到示范作用。第二章项目背景和必要性分析项目背景2.1.1项目场址及其铬渣污染状况项目场址位于原长沙铬盐厂，地处长沙市岳麓区三汊矶工业区，东经112°56'3，9”北纬28°15'4，7”占地面积170余亩，原始地貌单元为湘江冲积阶地，距离湘江仅100米左右。三汊矶工业区除铬盐厂外，还有原长沙锌厂、原湘岳化工厂、原岳麓化工厂、原长沙造纸厂、原岳麓矿石粉厂等，现均已停产或搬迁。原长沙铬盐厂北邻原湘岳化工厂和原长沙造纸厂，南接原长沙锌厂，西北为原岳麓矿石粉厂，东临湘江，西有农田山丘。西边农田属长沙市郊区岳麓山乡岳华村，有农民600多户，约2500人。农民菜地平方公里，山地平方公里。原长沙铬盐厂始建于1967年，是全国铬盐行业生产规模排名第二的国有企业，主要生产重铬酸钠、铬酸酐、氧化铬绿、盐基性硫酸铬、金属铬等系列产品，广泛用于造瓷、造漆、冶金、电镀、染料、军工、制革、防腐、试剂、医卫等重要行业，曾为国家工业经济发展做出了贡献。但是，该厂生产中排放的铬渣主要是含有重金属六价铬的危险废物，其最大危害是长期或短期接触或吸入时有致癌危险，被世界卫生组织列为强致癌物。而这些铬渣一直没有得到有效治理，致使原长沙铬盐厂总排放口六价铬严重超标，且大量污染物直接排放入湘江，下游25公里的望城自来水原水中检出六价铬，对湘江水域和周边环境带来严重危害，是长沙市“两型社会”建设最突出、最紧迫、最严峻的环境问题。原长沙铬盐厂的铬渣污染问题早在1987年就引起了长沙市的高度重视。1989年该厂筹集2000万元进行“三废”治理，建成了当时全国铬盐行业规模最大的处理设施。但铬渣排放量大，治理成本高，致使“三废”治理设施难以长期维持正常运转，所以铬渣污染问题没有得到根治。2003年10月，在全国人大环资委、国家环保总局及省市人大的督办下，市政府下决心关闭了长沙铬盐厂，妥善安置了企业1000多名职工并依法实施破产。企业关闭后遗留的42万吨铬渣露天堆放在距湘江不足50米的厂区，形成了一座地上高8米、地下深15米、延绵400米的“铬渣山”。废渣中的六价铬随地表水不断溶解浸出，渗入地下，流入湘江，对湘江以及周围环境构成严重污染和危害，被群众成为“湘江河畔的一大毒瘤”。2.1.2原长沙铬盐厂遗留铬渣污染治理历程原长沙铬盐厂遗留铬渣污染治理历程如下：1）2003年12月，原长沙铬盐厂正式关闭。2）2004年5月，市政府责成市经委、市环保局等部门组成铬渣治理工作小组，启动铬渣治理项目。3）经过国际招投标，2006年5月长沙市铬渣治理有限公司（项目业主）与广州铬德工程有限公司（中标人）签订项目协议，授权中标人按BOT融资模式进行该项目的建设和运行。4）2006年9月，国家发改委复函批准采用广州铬德工程有限公司“铬渣水溶解毒法”专利技术，建设条解毒生产线，先投资建设第一条生产线，待环保检测合格后再建另外5条生产线。5）2009年2月，铬渣解毒6条生产线全部建成投产。日设计处理能力600吨、年设计处理能力19万吨。6）2011年2月，项目正式通过了湖南省环保厅组织的项目环保验收。项目必要性2.2.1铬污染的危害性铬作为环境中的一种主要重金属污染物，主要以三价和六价形态存在。铬的毒性与其存在的价态有关，六价铬比三价铬毒性高100倍，并易被人体吸收且在体内蓄积，可通过消化、呼吸道、批复及粘膜侵入人体。三价铬和六价铬可以互相转化。天然水不含铬，海水中铬的平均浓度为卩g/L饮用水中更低。铬渣是铬盐及铁合金等生产行业在生产过程中排放的有毒废渣，外观有黄、黑等颜色，大多成粉末状。铬渣的危害性主要来自六价铬，其在国际上被列为对人体危害最大的8种化学物质之一，是国际公认的3种致癌金属化合物之一，同时也是美国环保署（USEPA）公认的129中重点污染物之一。在我国，被列入《国家危险废物名录》（编号HW21）。铬渣中因含有1-2%的酸溶性六价铬（致癌物）和%的水溶性六价铬（剧毒物）而成为危险废物。如果铬渣不经过处理，而长期露天堆放，那么经过酸雨的淋溶后，铬渣中的水溶性和酸溶性铬就会随着酸雨而流出来，尤其是毒性最大的六价铬更易流出，进入地表水或渗入地下水，容易对周围水体、土壤及地下水造成污染。1.铬对环境的危害）铬对土壤的污染在土壤中铬主要以三价铬离子形态存在，此外还有亚铬酸根离子和两种六价铬酸根离子形态存在。研究表明，三价铬离子进入土壤后，90%以上迅速被土壤吸附固定，以铬和铁的氢氧化物的混合物存在，是十分稳定和不溶的。六价铬离子进入土壤后大部分游离于土壤溶液中，仅有被土壤吸附固定。在土壤中三价铬和六价铬也是可以互相转化，这种转化也受土壤的酸碱性和氧化条件存在的影响。土壤吸附六价铬离子的能力受土壤和粘土矿物类型的影响。2）铬对水体的污染水体中的铬污染，主要来自有关铬生产所排放的废水，有三价和六价态。铬的毒性与其存在的价态有关，一般六价铬的毒性大于三价铬。三价态的铬，在水体中能水解为氢氧化铬沉淀而进入水滴，也能被吸附在固体物质上面存在于成绩物种，还能与六价态铬互相转化。六价态铬在水体中能稳定存在，但在缺氧或还原剂存在时，可被还原为三价态，在水体中三价态转化为六价态是主要的机制。水中含铬在1ppm可刺激作物生长，1~10ppm时会使生长减缓，到100ppm则几乎完全使作物停止生长，濒于死亡。铬会杀死水中的浮游生物，从而影响水的自净能力，使水质恶化。3）铬对植物的污染铬对植物的生长起到明显的抑制作用。土壤环境中铬的含量过高，会抑制土壤内有机物质的硝化作用，并使铬在植物体内蓄积，对植物及其他生物造成危害。铬会使植物生长时对营养元素的吸收和蓄积产生不良作用，造成植物顶部严重枯萎。铬还会影响根尖细胞的有丝分裂，根系对铬的富集作用极强，导致根腐朽、脱落而最终植株萎焉枯死。铬对生物的危害1）铬对动物体的危害铬在动物体内可影响氧化、还原和水解过程，并可使蛋白质变性，沉淀核酸和核蛋白，干扰酶系统。铬进入血液后使红细胞携带氧的功能发生障碍，导致细胞内窒息。六价铬离子可被碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐载体系统转入动物细胞，在酶作用下迅速还原为具有活性的中间物质，这些中间物质具有较强的DNA破坏能力和细胞毒性。2）铬对人体的危害铬渣的有害成分主要是六价铬，对人体健康的毒害很大。人体接触六价铬污染过的水、空气和土壤易引起皮肤和粘膜溃疡（铬性湿疹、铬疮）、糜烂性鼻炎、鼻中隔穿孔、肠胃疾患及肺部病变。原长沙铬盐厂患有铬性皮炎、铬湿疹和铬疮、鼻中隔糜烂、穿孔者约占职工总数的47%，已有6人死于呼吸系统癌症。同时，自然界中铬含量超标将严重破坏生物链中物种的物质、能量循环，导致严重的环境污染。高于一定浓度的铬污染会在生物体中的生积累，并会沿着食物链进行迁移，最终危害到人类。项目场址所在地周边敏感受体影响本项目场址位于岳麓区三汊矶，地处长沙市二环线以内，处于长沙市重点文物保护区——北津城遗址保护范围之内，处于湘江西岸河床上的环境特殊敏感地区。湘江长沙综合枢纽工程距离本项目场址仅约20km，按计划2014年9月全面蓄水至米。如果铬污染得不到有效治理，那么从原长沙铬盐厂外流的铬污染水不但会继续造成下游和附近区域的污染，还将加重对长沙市区水源的污染，破坏湘江水质，严重威胁长沙市区人民的健康乃至生命安全，影响北津城遗址公园等基础设施的建设。此外，场址周围有三汊矶小学一所，幼儿园一所，还有岳麓山乡岳华村村民600多户，约2500人，农田菜地平方公里，山地平方公里。铬污染也将直接危害周边人群的身体健康。因此，当地人民群众对铬污染的反应强烈，要求彻底根治的呼声很高，各级政府和环保部门极其关注。铬污染治理与规划相容性1）符合国家《重金属污染综合防治“十二五”规划》的目标2011年2月，国务院正式批复了《重金属污染综合防治“十二五”规划》（以下简称《规划》），提出了“十二五”期间重金属污染防治的具体目标，到2015年，重点区域重点重金属污染物排放量比2007年减少15%，非重点区域重点重金属污染物排放量不超过2007年水平，重金属污染得到有效控制。环境保护部部长周生贤在视频工作会上表示，这次《规划》遵循源头预防、过程阻断、清洁生产、末端治理的全过程综合防控理念。《规划》重点防控的5大重点行业为：有色金属矿（含伴生矿）采选业、有色金属冶炼业、含铅蓄电池业、皮革及其制品业、化学原料及化学制品制造业。重点防控企业有4452家。同时，内蒙古、江苏、浙江、江西、河南、湖北、湖南、广东、广西、四川、云南、陕西、甘肃、青海14个省区被列为重点治理省区。按照规划，对上述地区将突出重点，从严惩治。治理的重点区域主要是涉重金属产业密集地区和环境质量严重恶化地区，比如湖南湘江流域、安徽怀宁等地方，将得到重点治理。2）《湘江流域重金属污染治理实施方案》的主要任务之一2011年3月，国务院批准《湘江流域重金属污染治理实施方案》（以下简称《方案》），这是迄今为止全国首个获国务院批准的重金属污染治理试点方案。《方案》涉及湘江流域长沙、株洲、湘潭、衡阳、郴州、娄底、岳阳、永州8个市，明确了株洲清水塘、湘潭竹埠港、衡阳水口山、郴州三十六湾、娄底锡矿山、长沙七宝山、岳阳原桃林铅锌矿七大重点区域，提出了民生应急保障、工业污染源控制、历史遗留污染治理三大重点任务。本项目原长沙铬盐厂的铬污染正是历史遗留下来的重点污染难题。据了解，《方案》规划项目927个，总投资595亿元，规划期限为2011年~2020年。经过治理，铅、汞、镉、铬、砷等重金属排放总量要在2008年的基础上消减70%左右。将湘江作为重金属污染防治试点5年至10年河流，其意义在《湘江流域重金属污染治理实施方案》中有非常明确的表述：湖南应“通过时间，基本解决湘江流域重金属污染重大问题，成为全国重金属污染治理的典范”3）符合《湖南省国民经济和社会发展第十二个五年计划纲要》的要求《湖南省国民经济和社会发展第十二个五年计划纲要》第六章（总第52条）为促进生态修复和综合治理，具体内容为：加强湘江流域综合治理，统筹沿岸产业布局、旅游开发、城镇发展、水利建设、生态修复和污染治理，实行全流域、全方位、多功能综合整治，近期重点突出重金属污染防止，引导重污染企业集中发展或搬迁退出，加强长株潭绿心保护和沿线景观建设，加强中上游水源涵养和沿江生态林建设。通过10至20年的努力，将湘江打造成为“东方莱茵河”。4）符合《长沙市国民经济和社会发展第十二个五年计划纲要》的要求《长沙市国民经济和社会发展第十二个五年计划纲要》第七章：加快两型社会建设增强可持续发展能力。其中第三节为建设生态环境：以创建全国生态文明示范市为目标，继续制定实施环境保护行动计划，统筹推进城乡环保一体化，加大生态建设和环境整治力度，实现生态环境质量在中部地区全面领先，并达到国内先进水平。其中重点述及加快湘江流域长沙段环境整治：全面推进湘江流域长沙段环境综合整治，加快推进流域截污治污、重点污染源退出、垃圾收集处理、面源污染治理、河道整治与生态修复五大工程。要求大力推进重金属污染治理，全面建成“一江两岸”和湘江一级支流生态经济走廊。铬污染控制和根治的重要意义1）铬污染是湘江流域重金属污染治理的国家级试点、示范重大工程和世界性难题。本项目为全国铬污染治理首开先河。2）铬污染是长沙市生态环境建设和城市发展中人民群众反映最强烈、关注最突出、治理最严峻的环境问题，该问题的解决，可大大改善长沙市尤其是湘江及两岸的生态环境，改善当地人们的生活质量，提高居民健康水平。3）铬污染的成功治理是实现长株潭经济一体化，建设“资源节约性、环境友好型”两型社会的重要举措。长沙市作为长株潭城市群的核心城市，在推进两型城市建设综合配套改革中对全国具有重要的示范意义。4）铬污染的成功治理是湘江长沙综合枢纽工程的安全蓄水和长沙市民安全用水的关键和先决条件。5）铬污染的成功治理不仅解决了长沙市铬污染治理问题，也为全国甚至全球解决了长期困扰环境治理的一大难题。同时为我国其他铬盐生产企业治理铬渣起到示范作用，有利于落实国家对铬盐行业宏观调控和有关环境保护政策的制定。6）通过铬污染治理，改善环境，使当地的房地产业充分发展，开发利用沿江的宝贵资源，有效提升城市品质，真正实现建设“两型”城区的目标。7）本项目有利于国内外的文化和技术交流，增强长沙的文化、教育和技术水平。同时可进一步促进区域经济发展，加快长沙城市化进程。8）本项目符合国家环保政策，有利于实现城市的无害化、减量化、清洁化，有利于长沙市对外招商引资、经济发展和社会稳定。9）本项目解决了长沙重大环境污染问题，对湖南省和长沙市的发展，对我国可持续发展和循环经济战略的实施起着非常重要的促进作用。小结综上所述，本治理项目位于原长沙铬盐厂内及附近地区受铬污染的土壤及地下水，该区域污染情况已严重影响长沙市生态建设、威胁湘江生态安全和周围群众的身体健康，多年来受到社会的极大关注，以及国家、省、市各级领导和部门的高度重视。因此，原长沙铬盐厂铬污染修复工作非常紧迫且十分必要，建议尽快审批立项。由于目前国内尚未制定统一的铬污染土壤治理标准，同时建议在项目开始前对污染场地进行人体健康和生态风险评估，尽快确认本项目场地的铬污染土壤修复标准，并确定针对本场地污染特性的治理技术方案，以达到彻底根治铬污染的目的。第三章场地污染调查和结果分析调查方案历史资料显示，本项目场地的主要污染区域为原铬盐厂生产与物料堆存区域。2003年该工厂关停清算后，场地内先后经历了地面构筑物拆除与历史遗留铬渣解毒治理两次规模较大的，两次工程施工均对场地内的地形地貌造成较大的改变。本次场地污染调查对地内1,847个点的坐标及高程进行了测量，测量点分布如图所示。测量结果显示，场地最高点的高程（黄海高程）为45m，最低点的高程为，场地平均高程为。场地西北侧的土堆高程稍高，场地北侧以及位于东北侧和东南侧渣坑的高程较低。本场地三维地形模拟图如图所示。图长沙铬盐厂场地高程量测点位图长沙铬盐厂场地地形模拟（3D）根据前期对场地内铬渣和土壤污染的初步调查，厂区内受污染区域主要集中在铬渣堆场周围及厂区东部，其面积约为72,000m2,其中铬渣堆场及紧靠铬渣堆场部位属严重污染区。根据初步调查后所绘制的《铬盐污染范围与勘探平面位置图》（图）进行大致位置的判断，靠近厂区南北边界以内的区域为土壤重污染区。以此调查结果为依据,此次详堪将在第一阶段采样时便对相应区域进行热点加密。图铬盐污染范围与勘探平面位置图根据之前采样孔取得的岩土性状来看,污染区域内表层至10m左右的深度主要是人工填土、粉质粘土、沙土、圆砾等渗透性较好的土壤结构，渗透性较低的风化板岩出现在11m至13m左右的深度。根据之前的采样分析数据来看,部分污染区域内透水性较弱的强风化板岩层同样出现了较强的六价铬污染。常规采样策略将需要采样深度至无污染层为止,但考虑到采样过程中若将不透水层打通,则会导致污染物在更深层次的大面积扩散。因此本次采样过程中,采样井不得将潜水层与承压水层之间的隔水层打通,本次详堪采样的预定深度为采样至风化岩层为止。根据之前的采样资料,预计本次采样的平均采样深度将超过10m，达到12m左右。由于本场地在进行此次详堪之前已经进行过一次针对铬渣解毒的修复工程,并进行了前期的土壤采样分析。因此本次详堪第一阶段布点规划将以网格法进行均匀布点,同时结合前期调查采样的结果进行热点加密采样。再依据现场情形搭配专家主观场址评估方式弹性调整,以达到详勘调查的目的。第一阶段布点采样原则为：采用40mx40m的网格对调查区域进行划分，在网格内部选取合适的点进行直达风化岩层的土壤样品采集。其中对每一米深度的样品作为一个混合样品进行收集。由于采样深度较深,需要根据采样深度安排专业地质钻探设备进行采样。针对确定的调查区域,需根据收集到的信息对场地的污染潜势进行分析和预判断,视需要再分割成不同采样原则的采样分区。针对厂内用地不同,可依据土地的历史使用状况与污染潜势划分为高污染潜势区、中污染潜势区、低无污染区以及无污染去分别进行综合评析规划。以每一个网格内至少应于该网格中心位置布设一个调查点为原则,并且布点位置应尽量靠近高污染潜势区,网格内布点位置的选择和调整,可针对下列具高污染潜势特点区域再进行：1）储罐管线废弃物储存、处理区污水处理区生产设备或设施区毒性化学物质运作场所等原则上布点采样位置即为各网格的中心点。但当网格内有前述具高污染潜势设施或区域时，原布点即应调整至上述设施或设备附近，以进行后续采样点筛选或土壤采样工作。采样布点图详见图，图纸上共计标出42个采样点，采样区域的不同使用不同颜色进行了标注其中：红色采样点为常规采样点，位于采样方格的中部，用以了解场地内污染的整体分布。蓝色采样点为边界采样点，位于方格边界，蓝色采样点共计21个。部分采样点的位置根据现场情况进行相应的位置调整。图采样布点平面图现场采样采样现场本次详勘采样的预定深度为采样至风化岩层为止。根据之前的采样资料，预计本次采样的平均采样深度将超过10米，达到12米左右。每100cm取一个土壤混合样。采样时，由专人填写样品标签、采样记录；标签一式两份，一份放入袋中，一份贴在袋口，标签上标注采样时间、地点、样品编号、监测项目、采样深度和经纬度和高度。勘探钻孔钻机GEOPROBE图现场勘探采样图样品保存、质量控制与劳动安全本次采样严格按照样品质量控制流程进行。因受限于现场环境状况，且分析以重金属为主，采集后用可密封的聚乙烯夹链袋保存样品，采样后所有样品均进行现场预处理，之后部分样品进行现场XRF检测筛选，部分样品送到标准实验室进行分析测试。该场地的潜在污染物为重金属污染，详勘施工对现场工作人员具有潜在危害，需要配备个人防护用品。安全防护的基本配置为：硬底防砸安全鞋、乳胶/塑料手套、护目镜、安全帽以及合格有效的防尘口罩。现场工作人员的衣着要求尽量少的让皮肤曝露于作业环境中。图样品晾晒与保存现场图本次详堪采样的预定深度为采样至风化岩层为止。根据之前的采样资料，预计本次采样的平均采样深度将超过10米，达到12米左右。每100cm取一个土壤混合样。每个层次的混合样品重量不小于kg(不含大颗粒砾石)。现场检测及实验室分析现场取得样品后，需要在送样前进行样品预处理和分样。样品进行破碎、筛分和预混合后，送至实验室进行样品总量浓度和浸出毒性分析，部分样品于现场以XRF进行检测筛选，部分样品送至标准分析实验室进行检测。样品中重金属的分析标准方法，可依据土壤环境质量标准中选配的分析方法执行。图现场样品分析调查数据分析土壤pH检测分析本工程对铬盐厂现有场地共设置42个采样点，采样深度为1m到16m不等，共收集347样品。由于土壤的pH环境对土壤中重金属的形态及迁移性影响很大，因此本次勘察采样的全部土壤样品均进行了pH分析。表长沙铬盐厂场土壤pH值统计汇整pH值范围数量（样）比例（%）4-525-6206-7307-8438-9619-105710-117411-124112~1320总计348100%根据以上数据计算，所有样品pH的平均值为，标准差为，据此绘制pH值的概率密度分布（正态分布）和积累分布曲线，分别如图所示。图样品pH正态分布与概率分布曲线342场地重金属总量检测分析根据对场地重金属检测数据，参照《全国土壤污染状况评价技术规定》中《重点区域土壤污染评价参考值》，场地内Cr、As、Cd、Pb、Zn、Hg有不同程度的超标现象。其中，超标最严重的为Cr。经检测，场地内的Cr的浓度范围为mg/kg—36700mg/kg，最大超标倍数为倍，平均浓度为mg/kg。Cr超标的样品数达到232个，超标率为％。场地重金属总量检测分析统计情况见下表。表现场检测及实验室检测场地重金属总量检测分析统计表污染物质CrAsCdCuPbZnHg采样点数42424242424242样品数347262626262626标准值（mg/kg）380551250053072010最大值（mg/kg）36700742212013最小值（mg/kg）平均值（mg/kg）样品超标数量232120121超标率（%）3.4.3场地表层土壤重金属总量检测分析在对场地土壤重金属污染总体进行统计分析后，本工程对场地表层土壤进行统计分析。场地表层土壤仅Cr超出了《重点区域土壤污染评价参考值》。Cr在表层土壤中的浓度范围为103mg/kg—25600mg/kg，最大超标倍数为倍，平均浓度为mg/kg。Cr超标的样品数达到40个，超标率达%。表场地表层土壤重金属总量检测分析统计表污染物质CrAsCdCuPbZnHg样品数42888888标准值（mg/kg）380551250053072010最大值（mg/kg）25600719最小值（mg/kg）1037108平均值（mg/kg）335样品超标数量40000000超标率（％）344铬的浓度比值分析本项目场地特征污染物为重金属铬。铬在自然环境中主要以三价及六价的氧化型态存在，铬元素的其他价态形式极不稳定，难以在自然环境中稳定存在。因此根据总铬及六价铬的分析结果，可以了解土壤中三价铬的浓度。根据场地调查数据，绘制总铬、三价铬和六价铬的浓度分布曲线，如图、、所示。总铬、六价铬及计算得到的三价铬浓度统计数据汇总如表所示。图总铬总量浓度正态分布曲线与概率曲线图三价铬总量浓度正态分布曲线与概率曲线图六价铬总量浓度正态分布曲线与概率曲线为了直观表达场地内Cr浓度在不同深度的浓度分布情况，我们选取了2I-3这一典型采样点进行分析，从下表中该采样点不同采样深度的Cr浓度可以看出，随着土壤深度不断增加，Cr浓度不断减小，最深层12m处Cr浓度为表层（0-1m）Cr浓度的%，且最深层Cr浓度满足《重点区域土壤污染评价参考值》。表典型采样点不同深度的Cr浓度分析表采样点样品编号采样深度（m）Cr（mg/kg）2I-32I-3-10-122,7002I-3-21-220,4002I-3-32-327,0002I-3-43-417,0002I-3-54-515,0002I-3-65-616,0002I-3-76-716,4002I-3-87-815,0002I-3-98-913,5002I-3-109-101,6002I-3-1110-114002I-3-1211-12358另外，为了全面了解场地内的表层与深层土壤中Cr的分布情况，本工程对场地内Cr浓度超标，且采样深度达到10m以上的26个采样点的表层与深层的Cr浓度比值进行分析，计算结果见下表。从数据可以看出，深层/表层的Cr比值最大为%，为3G-1采样点，表明该采样点的深层土壤中Cr浓度比表层土壤中的Cr浓度略高，其余25个采样点的深层土壤Cr含量均低于表层土壤。这26个采样点的Cr浓度比值平均值为%，说明从总体来看，场地内的Cr浓度呈现表层高，深层较低的现象，且深层土壤中的Cr浓度降至了表层土壤中Cr浓度的十分之一左右。表场地内深层土壤与表层土壤中Cr浓度比值分析表序号采样点样品编号Cr(mg/kg)深层/表层的浓度比值（%）12H-22H-2-112,9002H-2-121,200221-22I-2-15,4802I-2-12321-32I-3-122,7002I-3-1235843F-13F-1-125,6003F-1-1635953G-13G-1-13,9503G-1-104,27063J-23J-2-11,5803J-2-1381174B-14B-1-122,1004B-1-1284C-14C-1-16,6404C-1-1435694C-24C-2-12,4304C-2-13136104D-14D-1-18,6704D-1-12167114F-14F-1-124,2004F-1-15589124H-24H-2-111,2004H-2-138021341-24I-2-119,3004I-2-13272144K-14K-1-17,3104K-1-13485155A-15A-1-14,2805A-1-13162165B-15B-1-17,820957175E-15E-1-120,2005E-1-15260185F-25F-2-19,5405F-2-13(2)882195G-15G-1-19,6605G-1-13640205G-25G-2-112,000序号采样点样品编号Cr（mg/kg）深层/表层的浓度比值（%）5G-2-121,340215H-15H-1-12,7705H-1-11103226F-16F-1-14,9106F-1-101,390236H-16H-1-15,7806H-1-11122247C-17C-1-15,4807C-1-12257D-17D-1-18,5807D-1-13110264J-24J-2-116,3004J-2-132,110345总铬和六价铬的比值分析根据对三价铬和六价铬的毒性机理分析，Cr6+的毒性强，更易为人体吸收，而且可在体内蓄积，对人体的伤害更大。因此本工程对所有样品中的六价铬进行了检测分析，土壤中Cr6+的浓度范围为，600mg/kg，平均浓度为mg/kg。在此基础上，我们对每个样品的Cr6+与总铬的含量比值进行了分析，Cr6+/Cr比值最大为%，为3J-2采样点的表层土壤样品。这347个样品中Cr6+/Cr比值平均值为%，即土壤中Cr6+含量约为Cr含量的%，这说明土壤中的Cr6+占总铬的比重较小，这与三价铬难溶，且易于被土壤吸附有关。表场地内土壤中Cr6+浓度与Cr浓度比值分析表序号项目Cr6+/Cr比值（%）1样品数3472最大值3最小值4平均值场地调查总铬污染分布模拟及说明根据场地目前的高程分布，对土壤进行地形模拟和污染分布模拟，以土壤总铬浓度610mg/kg作为标准进行污染面积及污染程度分析。在污染场地的垂直方向进行以1m为单位的水平切片，并在该切片层进行总铬污染分布的模拟。将所有切片垂直叠加，对场地总铬污染的垂直分布形成对比。场地总铬及六价铬的污染切片对比见图和图，总铬及六价铬的污染分布模拟及补充说明见附件1和附件2。调查结论和建议根据对场地重金属检测数据，场地内Cr、As、Cd、Pb、Zn、Hg有不同程度的超标现象。其中，超标最严重的为Cr。（1）场地内的Cr的浓度范围为mg/kg-36700mg/kg，最大超标倍数为倍，平均浓度为mg/kg。Cr超标的样品数达到232个，超标率为%。（2）根据对场地内表层及深层土壤中Cr浓度的对比分析，结果表明，场地内的Cr浓度呈现表层高，深层较低的现象，且深层土壤中的Cr浓度降至了表层土壤中Cr浓度的十分之一左右。（3）根据对土壤中Cr浓度与Cr6+浓度的关系进行分析，结果表明土壤中Cr6+含量约为Cr含量的％,这说明土壤中的Cr6+占总铬的比重较小，这与三价铬难溶，且易于被土壤吸附有关。说明：场地总铬污染切片对比。图场地总铬污染切片图描述:在污染场地的垂直方向进行以1m为单位的水平切片，并在该切片层进行总铬污染分布的模拟。将所有切片垂直叠加，对场地总铬污染的垂直分布形成对比。图片说明：场地六价铬污染切片对比。图场地六价铬污染切片图描述：在污染场地的垂直方向进行以1m为单位的水平切片，并在该切片层进行六价铬污染分布的模拟。将所有切片垂直叠加，对场地六价铬污染的垂直分布形成对比。第四章场地污染风险分析及修复目标场地污染风险分析土壤铬污染的人体健康和生态环境风险铬作为环境中的一种主要重金属污染物，主要以三价和六价形态存在。铬的毒性与其存在的价态有关，六价铬比三价铬毒性高100倍，并易被人体吸收且在体内蓄积。六价铬在国际上被列为对人体危害最大的8种化学物质之一，是国际公认的3种致癌金属化合物之一，同时也是美国环保署（USEPA）公认的129种重点污染物之一。1•铬污染的生态环境风险因铬在土壤中相对稳定且难以迁出土体，对土壤理化性质及土壤生物学特性（尤其是土壤微生物）和微生物群落结构产生明显不良影响，从而影响土壤生态结构和功能的稳定性。土壤环境中铬的含量过高，就会对植物及其他生物造成危害。高含量的铬会抑制土壤内有机物质的硝化作用，并使植物生长时对营养元素的吸收和蓄积产生不良作用，造成植物顶部严重枯萎。铬还会影响根尖细胞的有丝分裂，根系对铬的富集作用极强，导致根腐朽、脱落而最终植株萎焉枯死。铬的强碱性会危害到周边水体和地下水。由于本项目场地的铬渣长期露天堆放，经雨水冲淋后大量的铬随雨水溶渗、流失、渗入地表，从而污染地下水。由于原长沙铬盐厂区距离湘江不足50米，超标的六价铬极有可能随地表径流和地下水渗入湘江，破坏湘江水质。此外，湘江长沙综合枢纽工程距离本项目场址仅约20km，该工程是保证长株潭城市群的生产生活用水。如果本场址的铬污染得不到有效治理，将严重影响湘江长沙综合枢纽工程的安全蓄水和长沙市民的用水安全。2.铬污染的人体健康风险铬渣的有害成分主要是六价铬，对人体健康的毒害很大。它的化合物具有很强的氧化作用，可以通过人体的消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体，在体内主要积聚在肝、肾、肺和内分泌腺中。六价铬有致癌作用，已被国际公认为致癌物质。铬对人体的主要毒性效应如表所示。表铬对人体健康的主要毒性效应和致癌效应污染物毒性效应器官致癌效应急性中毒慢性中毒铬（Cr）胃腐蚀、痉挛、惊厥、癫痫、肝功能异常、急性化学性呼吸道炎、眼结膜炎、哮喘。慢性结膜炎、哮喘、皮疹、变形性接触性皮炎、黄疸、肝功能异常肺、皮肤动物实验表明具有致畸、致突变、致癌效应；IARC将三价铬列为3类致癌物，对人体不具致癌性，六价铬列为1类致癌物，对人体具有致癌性。4.1.2人体健康风险评估结论本场地修复后，未来可能规划开发为：1）居住用地；2）公园；3）公共活动广场用地；4）商服金融用地；5）市政道路。根据《污染场地风险评估技术导则》（发布稿）（），本场地未来规划的土地利用方式包括：1）敏感用地（居住用地）；2）非敏感用地（商业服务业设施用地和公用设施用地）。敏感用地方式下，致癌风险评估根据儿童期和成人期的暴露评估污染物的终身致癌风险，非致癌风险评估的敏感受体是儿童。非敏感用地方式下，致癌风险评估和非致癌风险评估的敏感受体均是成人。由于本场地关注的主要污染物是重金属铬，不存在污染物蒸汽问题，因此上述两种用地方式下的暴露途径为：1）口腔摄入土壤；2）皮肤接触土壤；3）呼吸吸入土壤颗粒物。人体健康风险评估应该综合考虑场地现场勘察和采样监测的所有资料和数据，结合土地利用规划，明确土壤污染风险区域的范围和分布；在可接受的风险水平下，推算土壤中主要关注污染物的安全含量水平，确定风险控制值，为进一步确定场地土壤污染修复目标值提供科学依据。国内外修复标准4.2.1国外以风险为基础的修复标准目前，欧美绝大多数发达国家都制定了土壤污染防治法律法规，针对可能存在的土壤污染场地，采用三步走的模式，即初步调查，详细调查和基于调查结果的修复治理。修复标准的设立是判断场地是否需要实施修复的重要依据。然而，各国的修复标准存在较大差异，主要是因为各国使用不同的修复标准计算模型、特定的边界条件、人体和生态保护标准。此外，不同的地理位置、土地使用类型（农业用地，居住用地，商业用地和工业用地）以及敏感受体的暴露风险也是修复标准存在差异的主要原因。1•欧洲欧州各国家的土壤及地下水中重金属铬（三价铬Cr（III）和总铬）的修复标准如表。住宅用地土壤的修复标准均高于工业/商业用地的土壤修复标准，其主要原因是敏感受体暴露于污染物的频率、周期、暴露途径和暴露量的差别。表欧洲各国家土壤及地下水中重金属铬的修复标准国家住宅用地土壤（mg/kg）工业/商业用地土壤（mg/kg）地下水（卩g/L）比利时Cr(III):300Cr(III)800Cr(III):50荷兰Cr(III):380-Cr(III):30r德国Cr(III):400Cr(III):1000总铬：50法国总铬：130Cr(III):7000Cr(III):50r/250NR瑞典Cr(III):120Cr(III)250Cr(III):50DW挪威Cr(III):25--英国Cr(III):130A/200naCr(III):5000-备注：R-住宅用地；NR-工业/商业用地；DW-饮用水；A-含种植区域；NA-无种植区域。2•美国及加拿大美国及加拿大的土壤及地下水中重金属铬（三价铬Cr（III）、六价铬Cr（VI）和总铬）的修复标准如表。美国各州对土壤及地下水中重金属铬的修复标准也存在差异，并且针对同个污染物，不同暴露途径和不同土壤深度的修复标准也不同。表美国及加拿大土壤及地下水中重金属铬的修复标准国家/地区住宅用地土壤（mg/kg）工业/商业用地十壤（mg/kg）地下水（卩g/L）美国EPARSLCr(VI):109Cr(III):120000--美国康涅狄格州Cr(III):3900Cr(III):51000总铬：50Cr(VI):100Cr(VI):100美国宾夕法尼亚州Cr(III):190000Cr(III):190000总铬：1001；100002；1000003Cr(VI):190Cr(VI):190美国新泽西州Cr(III):120000gCr(VI):270h；240gCr(VI):20H；3000G-美国佛罗里达州总铬：2104总铬：470-六价铬：210六价铬：470三价铬：110000-备注：G-口腔摄入；H-呼吸吸入；RSL-RegionalScreeningLevels，区域筛选值；1-总悬浮颗粒物TDSC2500；2-TD92500；3-不使用地下水；4-除非Cr（III