1、 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原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复试验技术方案I目 录前 言 .1第一章 总论 .21.1 项目概况 .21.2 编制依据 .21.3 修复范围和内容 .31.4 初步修复方案综述 .31.5 结论和建议 .5第二章 项目背景和必要性分析 .72.1 项目背景 .72.2 项目必要性 .83.1 调查方案 .123.2 现场采样 .153.3 现场检测及实验室分析 .173.4 调查数据分析 .173.5 场地调查总铬污染分布模拟及说明 .223.6 调查结论和建议 .22第四章 场地污染风险分析及修复目标建议 .264.1 场地
2、污染风险分析 .264.2 国内外修复标准 .274.3 本场地修复目标 .284.4 场地修复工程量 .29第五章 场地污染修复工程的技术比选 .345.1 场地技术条件分析 .345.2 污染修复技术比选 .385.3 土壤污染修复技术比选 .435.4 选择的修复技术及实例 .50第六章 实验 室小试、技术筛选与现场中试 .52原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复试验技术方案II6.1 小试试验 .526.2 中试试验 .60第七章 污染场地修复方案 .757.1 场地修复技术路线 .757.2 工艺流程 .777.3 施工现场平面布置和施工流程 .797.4 施工方案 .857.5 稳定化/
3、固化土壤资源化利用（废渣坑回填） .907.6 施工工程量及进度安排 .917.7 工程质量及现场施工管理 .947.8 施工期的环境影响及污染控制监测 .947.9 长期后续监测 .94第八章 修复工程投资估算 .958.1 编制依据 .958.2 投资估算范围 .958.3 投资估算 .95第九章 结论和建议 .979.1 结论 .979.2 建议 .97原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复试验技术方案-1-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
4、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著，而且将带来良好的经济效益。我公
5、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 27.7 万 m，合 44.32 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
6、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
7、。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。原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复试验技术方案-2-第一章 总论1.1 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 37.2044.00 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、
8、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
9、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。 1.2 编制依据1) 长沙市城市总体规划（20032020） （2010 年修订） ；2) 中华人民共和国环境保护法 （1989.12.26） ；3) 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 （2005 年） ；4) 危险废物污染防治技术政策 （环发2001199 号） ；5) 危险化学品安全管理条例 （国务院令第 344 号，2002.1.26） ；6) 中华人民共和国土地管理法 （2004.8.28） ；7) 重金属污染综合防治“十
10、二五”规划 ；8) 铬渣污染治理环境保护技术规范 （HJ/T301-2007 暂行） ；9) 中华人民共和国水污染防治法 ；10) 污水综合排放标准 （GB8978-1996 ） ；11) 地下水质量标准 （GB/T14848-1993） ；12) 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 （GB18599-2001） ；13) 危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别 （GB5085.3-2007） ；14) 危险废物鉴别标准通则 （GB5085.7-2007 ） ；15) 全国土壤污染状况评价技术规定 ；16) 场地环境调查技术导则 （发布稿） （HJ25.1-2014） ；17) 污染场地风险评估技
11、术导则 （发布稿） （HJ25.3-2014 ） ；18) 污染场地土壤修复技术导则 （发布稿） （HJ25.4-2014 ） ；原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复试验技术方案-3-19) 场地环境监测技术导则 （发布稿） （HJ25.2-2014） ；20) 其他相关现行法律、法规和标准。1.3 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 74,000 m2，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
12、量约 27.7 万 m，合 44.32 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 3.9 万m，约合 6.24 万吨，采用原位治理技术污染土壤约 23.8 万 m，约合 38.08 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。1.4 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
13、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 2 m 的土层作为土壤一级控制层；场地地下 2 m 至5 m 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 2 m 至 5 m 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
14、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（02m）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 7.5mg/kg、非敏感用地方式下六价铬含量高于 20.4mg/kg）的污染土壤采用原位化学还原的修复技术。二级控制层（35m）修复技术 原位化学还原根据污染程度，一级控制层（02m ） ）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/
15、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（25m ）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。1.4.1 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原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复试验技术方案-4-价铬为 7.5 mg/kg，非敏感用地下一级控制层土壤中六价铬为 20.4 mg/kg，敏感/非敏感用地下一级控制层土壤中总铬为 9000 mg/kg；敏感/非敏感用地下二级控制层土壤中六价铬为 30 mg/kg。相关标准 土地利用方式 土壤中六价铬清 理值 土壤中总铬清理 值 备
16、注一级控制层 7.5 9000敏感用地 二级控制层 30一级控制层 20.4 9000场地清理值非敏感用地 二级控制层 30摘自项目风险评价报告1.4.2 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（02m ）受铬污染的土壤总量为 13 万 m，约 20.8 万吨。二级控制层（25m）
17、受铬污染的土壤（六价铬高于 30mg/kg）总量为 14.7 万 m，约 23.52 万吨。依据修复计划，采用异位稳定化/固化技术治理的土壤总量为 3.5 万 m，约 5.6 万吨，采用原位化学还原技术治理的土壤总量为 23.8 万 m，约 38.08 万吨，采用异位化学淋洗的技术治理的土壤总量为 0.4 万 m，约 0.64 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 5.25 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。1.4.3 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
18、价报告，将场地按照一级控制层（02m）和二级控制层（ 25m）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（25m ）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（02m）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（02m）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
19、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（25m ）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。原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复试验技术方案-5-4）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。5）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
20、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。1.4.4 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2013744 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
21、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 42 m，北端向西转折延长 56 m) 设防渗幕墙，防渗幕墙中心线长 525.35 m。其中在基岩以上的覆盖层内直至基岩面以下 1.0 m 左右采用砼连续墙，防渗墙厚 80 cm；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设计阶段。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。1.4.5 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
22、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；1.4.6 修复总投资本工程估算总投资为 17662.6 万元，其中工程费用 15234.2 万元，工程其他费用 1120.0 万元，预备费 1308.3 万元。1.5 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，
23、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，建议尽快审批立原长沙铬盐厂铬污染场地土壤修复试验技术方案-6-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 74,000 m2范围内受重金属污染的土壤约 27.7 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。原长
24、沙铬盐厂铬污染场地土壤修复试验技术方案-7-第二章 项目背景和必要性分析2.1 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 1125639”，北纬 281547”，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
25、 人。农民菜地5.8 平方公里，山地 6.0 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
26、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
27、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 6 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
