现场调查、风险评估和修复的工作流程！

目前，中国正在开展土壤环境综合调查。2020年将逐步建立疑似污染地块和污染地块清单，为我国大面积污染地块的修复铺平道路。这是十四五期间环保行业的一个重要热点！

我国土壤修复的难点在于开发适合我国国情的调查和修复技术体系，重点在于现场调查的全面性、风险评估的准确性和修复技术的可靠性。

2018年以来，科技部围绕场地污染各领域组织开展了“土壤专项”。污染防治和风险控制也是我国土壤污染防治的核心任务。

01现场调查

场地调查是场地修复成功的基础，不恰当的概念模型是场地修复失败的主要原因。在现场调查中，更准确地确定污染源、污染扩散路径、污染物分布和受体关系，可以制定更经济有效的修复方案。目前，我国在场地污染调查阶段投入的人力和资金往往非常不足，严重存在重修复轻调查的现象。

现场调查分为初步调查和详细调查两个阶段。实施步骤一般包括资料收集、现场调查、人员访谈、初步抽样分析等。收集场地的相关文件、历史档案、照片等资料，有助于了解场地污染的历史情况；现场调查的目的是核实收集的数据，了解污染状况，包括周围的敏感点等。人员访问是为了进一步考证现有资料。然后，制定采样方案，实地采样，对监测结果进行分析整理，进而形成初步调查报告和详细调查报告。

图1退役炼油厂现场调查程序

没有详细的遗址调查数据，复杂遗址的修复效果可能作用不大。目前美国场地调查的先进技术有概念模型、土壤采样统计、地下水采样和监测井优化、三元场地决策法、基于决策的场地调查、高精度技术、环境法医学、场地修复地质学、水文学和环境生物分子诊断等。

图2化工厂初期污染概念模型图

本节重点介绍地球物理方法，包括探地雷达、高密度电法、感应电磁法、微震法等。

传统的调查方式是通过有限的钻孔取样或MIP来猜测可能的分布，通过点与点之间结果的相关性来估计污染分布的范围和深度。地球物理勘探法是以无损的方式测量填埋场和地下的地层结构。除了无需钻孔的特点外，还可以通过大规模测量获得连续的剖面数据。这些传统的勘探方法可用于现场环境调查:

01.查明工作区域地下管线的平面位置、走向、埋深等基本信息；

02结合高密度电阻率法、探地雷达法和感应电磁法，可以有效地初步查明土壤污染羽流、垂直分布范围和深度等信息，确定可能的高浓度污染区域。

03高密度电阻率法结果能准确区分地表附近的地层结构和潜水面位置；

微震法和接地电阻法可用于探测深层污染的分布，如石油开采对地下水环境的影响。在没有野外数据的情况下，可以有效避开地下管线，提高野外施工的安全性和钻孔取样的效率。对于复杂大面积的现场，有助于提高调查效率，降低调查成本。

此外，它还可以在城市突发事件调查中发挥巨大作用。比如探地雷达可以以面扫描的形式圈定整个疑似漏油区域，快速探测漏油的分布范围和深度。还必须注意，地球物理方法属于间接测量，受多种因素影响。其结果的解释不仅需要专业软件和知识的支持，还需要丰富的经验，因此目前其利用率和准确率都有待提高。

02风险评估

场地风险评估，主要指健康风险评估，是估算土地污染对人体健康影响的方法体系，从而合理确定修复目标。配套法规为《污染场地风险评估技术导则》(HJ 25.3-2014)，评估程序如下图所示。中国仍然缺乏自然环境的生态风险评估系统。

图3风险评估程序

风险评估，第一步是危害识别，即根据上一阶段现场调查的结论，对地块内土壤样品和地下水样品中超过项目风险筛选值的指标进行风险评估，一般选取各关注污染物的较大值进行风险计算。

第二步是曝光评估，包括曝光路线和曝光量的计算。根据业主提供的规划资料，确定评估地块是否属于敏感土地，以及该地块浅层地下水是否作为未来饮用水；根据暴露场景和暴露途径的分析结果，按照《污染场地风险评估技术导则》(HJ25.3-2014)的要求和方法，计算各种暴露途径的暴露量。

图4污染物在土壤中的暴露途径

图5地下水中污染物的暴露途径

第三步是毒性评估。毒性评价是在危害识别的基础上，分析关注污染物对人体健康的有害影响，包括致癌效应和非致癌效应，确定与关注污染物相关的参数，包括参考剂量、参考浓度、致癌斜率因子和呼吸吸入单位致癌因子等。然后，根据《污染场地风险评估技术导则》(HJ 25.3-2014)和HERA软件，确定项目污染物的毒性参数和理化参数。

第四步是风险表征。在暴露评估和毒性评估的基础上，根据《污染场地风险评估技术导则》(HJ 25.3-2014)中风险表征的相关技术要求，计算污染物各种暴露途径的致癌和非致癌风险，并进行不确定性分析。风险表征过程中涉及的主要参数包括:暴露参数、土壤理化性质参数、空气特征参数、建筑参数、污染物浓度等。受基础科学发展水平、时间和数据的限制，不确定性分析一般包括暴露途径的不确定性分析和评价参数的不确定性分析。

风险评估后，需要确定土壤和地下水中哪些污染物的致癌风险和危害指数超过人体可接受水平，确定风险控制值，进而确定修复目标。

目前风险评估中普遍存在的问题主要包括缺乏准确可信的定量风险分析软件，缺乏一系列复杂模型的应用经验，缺乏针对中国的基础数据。难点还是参数的确定。

03现场维修

场地调查和风险评估旨在形成更加科学有效的场地修复方案，提高场地修复效果。

01污染类型

场地污染修复通常分为四类:重金属污染修复、有机污染修复、矿山修复和复合修复。

第1部分|重金属污染的修复

污染土壤中的重金属元素不能被降解，只能发生形态上的变化和迁移。因此，各种修复技术都是围绕着“改造或转移”这一核心路径展开的。目前修复重金属污染的方法有两种:一是改变重金属的存在状态，降低其活性，使其钝化，脱离食物链，降低其毒性；其次，通过特殊的植物或微生物吸收土壤中的重金属，然后通过工程技术去除植物或将重金属转化为可溶态和游离态，然后淋溶收集淋洗液中的重金属，达到回收重金属和降低土壤中重金属的双重目的。土壤重金属一般以五种形态存在:可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、有机质、硫化物和残渣态。它们的生物利用率受土壤质地、有机质、pH值、氧化还原电位和粘土矿物的影响。

江西作为传统的有色金属和农业大省，农田重金属修复项目集中。这里需要强调的是，2014年国家启动了重金属污染耕地修复研究，旨在通过加强耕地质量建设和污染修复，实现重金属污染耕地粮食生产达标，保障国家粮食安全和人民“舌尖上的安全”。所以农业部的“农田重金属修复”和环保意义上的土壤重金属修复略有区别！

第2部分|有机污染修复

有机污染修复一般通过以下四种途径减少土壤有机污染物对环境、人体或其他生物的危害:降低土壤中现存有机污染物的浓度、固定污染物、将其转化为低毒或无毒物质、阻断污染物在生态系统中的转移。

土壤有机污染物在土壤中的环境行为主要包括吸附、解吸、挥发、淋溶、降解残留、生物累积等。主要影响因素包括有机污染物的特性(化学特性、水溶性、挥发性、蒸气压、吸附特性、光稳定性、生物降解性和毒性等。)、环境特征(温度、日照、降雨、湿度、灌溉方式、耕作方式等。)，以及土壤特性(土壤类型、有机质含量、氧化还原电位、含水量、pH值、离子交换容量)。

第3部分|矿山恢复

我国有色金属尾矿产量巨大。江西是我国有色金属开采和冶炼大省，代表矿种有铜、钨、稀土等。原矿和尾矿处理开采不当，容易造成环境污染和溃坝。许多重金属污染物(铬、砷、镉、铅、锌、锰等。)会渗入土壤，可能造成人工泥石流。同时，这些尾矿的特点是养分贫乏，破坏了原有的生态环境，使植被无法生存。两种典型的有色金属尾矿包括铅锌尾矿和铜尾矿。本文之所以将矿山恢复单独作为一种场地，是因为其环境破坏除了重金属污染之外，一般还伴随着严重的生态破坏，有的还夹杂着其他污染。比如稀土开采，不仅破坏地表植被，还在一定程度上造成高氨氮尾水排放和重金属污染。钨的开采产生含砷钨渣，形成危险废物。

矿山恢复就是修复采矿废弃地的污染，实现土地资源的再利用。矿山废弃地主要受重金属和矿山酸性排水污染，治理内容主要是生态修复和污染治理。矿山污染修复受地形地貌、气候特征、水文条件、土壤物理、化学和生物特性、表土状况、潜在污染等因素的制约。因此，修复技术和实施方案的选择需要考虑各种因素的影响。

常见的矿山修复措施有边坡和尾矿治理、土壤基础改良、矿山重金属污染的植物修复、矿山水资源修复和微生物修复措施等。

目前，植物修复被认为是处理矿山土壤污染技术中最有前途的技术之一。植物修复是利用一些抗逆性强的植物及其自身的生理特性，从环境中富集一种或多种有毒有害物质，并在其体内进行正常代谢，从而达到去除环境中污染物的效果的方法。它具有原位、低成本和非破坏性的优点。根据植物修复的过程和机理，植物修复技术可分为植物提取、植物固定、植物挥发和植物过滤。目前研究较多的是植物提取，即土壤中的重金属被植物根系吸收富集，然后通过一系列生理生化作用转移到植物茎叶中，通过收割茎叶和根系来达到修复矿山的目的。

02修理技术

我国土壤污染情况复杂，由于工业类型的不断变化，许多地块存在复合污染。目前我国主要污染地块分为重污染企业用地、工业废弃地、工业园区污染地块、固体废物集中处理处置场、采油区、矿区、污染农田等类型，也可简单分为城市污染场地、农村污染农田、采矿/采油区。实践中，污染物往往不止一种，因此往往采用多种技术进行修复。事实上，除了技术的选择，影响修复成功的关键因素还有很多，包括场地条件、污染状况、修复时间、有效的修复剂、高效合适的修复设备、投资和成本控制、专业团队等。

综上所述，场地污染防治技术是一个对抗历史污染的多学科技术体系。下图总结了现场污染防治技术。按照污染物的深度分类，可分为土壤污染、地下水污染和复合污染。当然，地下水污染往往伴随着土壤污染。对单一技术的研究已经比较成熟，目前更多的研究集中在两种或两种以上修复技术的联合应用上。

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