《东北污染地块土壤重金属固化稳定化后安全利用评估技术规范》（征求意见稿）

1东北污染地块土壤重金属固化/稳定化后安全利用评估技术规范本文件规定了东北老工业基地土壤重金属污染固化/稳定化修复后评估工作程序，结合原位和异位固化/稳定化修复工艺制定修复后土壤环境监测的点位布设、样品采集、修复效果评估、长期监测和评估总结报告编制等内容。本文件适用于东北污染地块土壤重金属固化/稳定化后安全再利用评估，东北地区气带厚度8.5m以内，具有反复冻融、干湿交替等环境胁迫作用的土壤重金属固化/稳定化后安全利用评估可参照本文件执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。GB5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB/T14848-2017地下水质量标准GB16889-2024生活垃圾填埋场污染控制标准GB18599-2020一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准GB36600-2018土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）CJJ1-2008城镇道路工程施工与质量验收规范HJ25.2-2019建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则HJ25.3-2019建设用地土壤污染风险评估技术导则HJ25.4-2019建设用地土壤修复技术导则HJ25.5-2018污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则（试行）HJ25.6-2019污染地块地下水修复和风险管控技术导则HJ164-2020地下水环境监测技术规范HJ/T166-2004土壤环境监测技术规范HJ557-2010固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法JTGD30-2015公路路基设计规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。23.1固化/稳定化solidification/stabilization固化是在固体废物中添加固化剂，使其转变为非流动型的固态物或形成紧密固体物的过程。稳定化是将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程。3.2修复后土壤再利用remediatedsoilreuse重金属污染土壤经固化/稳定化处理合格后，用于再开发回填用土、路基材料、绿化下层覆土、卫生填埋等。3.3土壤重金属浓度限值concentrationlimitofsoilheavymetal判定是否开展修复后重金属污染土壤再利用健康及环境风险评估的启动值。3.4无侧限抗压强度unconfinedcompressivestrength试样在无侧向压力情况下，抵抗轴向压力的极限强度。3.5再开发回填用土backfillsoilfordowntownredevelopment固化/稳定化后在所有城市建设用地需要建设建筑物的用地中用作填土的土壤。3.6路基材料roadbedmaterials固化/稳定化后在道路与交通设施用地（S）中用作路基材料的土壤。3.7绿化下层覆土subsurfacesoilofgreenspace固化/稳定化后在绿地与广场用地（G）中用作绿化区域下层覆土的土壤。3.8卫生填埋sanitarylandfill固化/稳定化后进入生活垃圾或工业固体废物填埋场进行卫生填埋的土壤。3.9环境胁迫environmentalstress环境因素的量接近或超过有机体、种群或群落的一个或多个忍耐极限时造成的胁迫作用。34工作流程参考《建设用地土壤污染风险评估技术导则》（HJ25.3-2019）、《建设用地土壤修复技术导则》（HJ25.4-2019）和《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则（试行）》（HJ25.5-2018），结合修复后土壤的安全利用实际特点，重金属污染土壤固化/稳定化修复后评估工作包括资料收集分析与现场踏勘、制定修复后评估方法、修复效果评估、修复后长期监测和编制评估总结报告等内容，整体评估工作程序如图1所示。图1重金属污染土壤固化/稳定化修复后评估工作程序5资料分析与现场踏勘应对重金属污染地块固化/稳定化修复工程的相关资料进行收集、汇总与分析。本文件规定了再开发回填、路基材料、绿化下层覆土、卫生填埋四种再利用场景下的土壤重金属浓度限值，收集资料包括前期污染地块调查与评估、修复技术方案、修复施工方案、修复工程施工组织设计及相关管理批复文件，需明确固化/稳定化修复后土壤的处置方式。评估单位应组织人员于修复工程实施前、实施过程中及现场工作完成后，分别开展现场4踏勘与查看工作，重点关注污染地块与周边环境敏感目标的位置关系、修复工程实施进度及修复工程实施效果。6修复后评估方法6.1采样点位布设6.1.1异位固化/稳定化修复后土壤异位固化/稳定化修复后土壤采样工作应在修复完成后、再利用之前开展。一般采用系统布点法设置采样点，原则上每个采样单元土壤体积不应超过500m3。具体布点数量及位置按照《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》（HJ25.2-2019）和《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则（试行）》（HJ25.5-2018）执行。6.1.2原位固化/稳定化修复后土壤原位固化/稳定化修复后土壤采样工作应在修复完成后开展。应根据原地块使用功能和污染特征，选择污染较重的若干工作单元分区布点，并在工作单元的中心采样，垂直方向上采样深度应不小于调查评估确定的污染深度以及修复可能造成污染物迁移的深度。具体布点数量及布设位置按照《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》（HJ25.2-2019）和《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则（试行）》HJ25.5-2018执行。6.1.3土壤对照监测点位应尽量选择地块区域外部、一定时间内未经外界扰动的裸露土壤设置土壤对照监测点位，采集表层土壤样品，采样深度尽可能与地块表层土壤采样深度相同。具体布点数量及位置按照《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》（HJ25.2-2019）执行。6.2现场样品采集表层样品的采集一般采用挖掘方式进行，使用锹、铲或竹片等简单工具；中层和底层样品的采集可采用螺纹钻、管钻、管式采样器等钻孔取样。土壤样品的采集应尽量减少对周围土壤的扰动。土壤样品的流转、交接、保存等要求或流程应参照《土壤环境监测技术规范》（HJ/T166-2004）的相关标准执行。6.3开展实验室测试考虑东北地区典型环境胁迫作用（反复冻融、干湿交替、加速碳化、高温老化等）对固化/稳定化长期有效性的影响，应根据不同再利用场景可能受到环境胁迫作用类型对评估土壤进行预处理，具体评估方法矩阵见表1，预处理后土壤的浸出浓度测试按照《固体废物浸5出毒性浸出方法水平振荡法》（HJ557-2010）所规定方法执行，模拟环境胁迫作用的实验方法见附录A。表1重金属污染土壤固化/稳定化修复后稳定性评估方法矩阵√√◯√√√√√√◯√√√√◯√◯√固化/稳定化土壤再开发回填利用时，当土壤底部高程低于再利用地区丰水期地下水水位高程或再利10d时，应开展高温老化实验；当土壤底部高程低于再利用地区丰水期地下水水位高程时，应开展上流式应于固化/稳定化修复土壤达到方案设计的养护时间后，开展采样监测工作；固化/稳定化后土壤作为路基材料再利用时，应开展无侧限抗压强度测试；原位土壤固化/稳定化修复后，还应开展土壤的抗渗性能测试；对于需要开展无侧限抗压强度、抗渗性能、块状水槽提取实验的情况，采样与制样工作应与修复工程同步开展，评估单位应按照施工单位提供的施工组织设计中的固化/稳定化修复设计参数，利用现场修复药剂进行现场试验，并开展相应的评估试验；固化/稳定化后土壤作为路基材料再利用时，应符合《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）和《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）相关要求。同时应参照《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则（试行）》（HJ25.5-2018）和《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》（GB18599-2020）要求，对原位固化/稳定化修复后土壤开展抗渗性能测试。7修复效果评估7.1评估标准固化/稳定化土壤稳定性评估标准应根据修复后土壤最终利用方式确定。固化/稳定化土壤作为路基材料再利用时，其无侧限抗压强度应符合《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）和《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）的要求。67.2评估方法根据前期对重金属污染物在国内外各监管污染物名单中出现的频率统计，以此为基础结合东北三省产业结构和工业生产得到最适合东北地区的五种重点关注目标污染物，见表2。表2本文件关注的重金属污染物1砷2镉34汞5镍不同再利用场景下的场地概念模型见附录B。设定致癌风险目标水平为10-6，非致癌危害商为1（卫生填埋除外参考HJ25.3-2019，计算保护场内/外活动受体致癌/非致癌风险可接受的五种重金属风险控制值。加入稀释衰减系数（dilution-attenuationfactor，DAF）和重金属生物可给性（in-vitrobioaccessibleassay，IVBA）两个参数对基于人体健康的重金属风险控制值进行修正，得到基于人体健康风险的重金属浓度限值，推导过程见附录C。DAF和IVBA两个参数应结合降雨量、土壤岩性、包气带厚度、土壤容重、弥散系数、分配系数、渗透系数和污染物浓度等特定区域特点来确定，黑龙江、吉林、辽宁三个省份基于人体健康风险的重金属浓度限值推导示例见附录D。根据不同再利用场景重金属污染土壤受到的环境胁迫类型，确定不同的受影响环境介质类型，选择需要使用的环境保护质量标准，制定基于环境安全的土壤重金属浓度限值，见附录E。选择以上计算结果的最小值得到最终的不同再利用场景下土壤重金属浓度限值，见表3，其中，浸出浓度测定方法按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》（HJ557-2010）执行，污染物浓度测定方法按照《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）执行。表3固化/稳定化后土壤不同再利用场景下重金属浓度限值砷镉cc汞7镍采用逐个对比法评估，若样品在各实验条件下，所有目标污染物的浓度检测值均低于或等于重金属浓度限值，则判定该点位为合格点位。若样品在上述各实验条件下，至少一种目标污染物的浓度检测值高于浓度限值，则应对其开展风险评估。8再利用区域的长期监测8.1概述固化/稳定化修复后土壤再利用区域需制定长期监测计划，以掌握区域内和区域周边的土壤、水体环境质量状况和污染物浓度的长期动态变化，监测土壤中的重金属释放到环境中的种类和水平。8.2监测点位布设土壤采样点位水平方向的布设采用专业判断布点法和分区布点法，每个地块内土壤采样点位数不少于3个。垂直方向的土壤采样深度应至少达到修复或风险管控深度以下0.5m，按照0.5m～2m等间距设置采样位置，具体见《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》（HJ25.2-2019），每个钻孔送检土样数量不低于2个。在地下水流场上游应布置1个监测井，在下游至少布置1个监测井，在可能出现污染扩散区域至少应布置1个监测井。另外，当固化/稳定化土壤进入垃圾填埋场后，其地下水水质监测要求应按照《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2024）执行。根据监测目的、所处含水层类型及其埋深和相对厚度来确定监测井的深度。8.3样品采集土壤表层样品的采集一般采用挖掘方式进行，使用锹、铲或竹片等简单工具；中层和底层样品的采集可采用螺纹钻、管钻、管式采样器等钻孔取样。地下水采样前应先进行洗井，采样应在水质参数和水位稳定后进行。一般情况下采样深度应在监测井水面下0.5m以下。地下水样品采集、保存与流转具体步骤应按照《地下水环境监测技术规范》（HJ164-2020）的要求执行。8.4监测指标与频率参考《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则（试行）》（HJ25.5-2018）和《污染地块地下水修复和风险管控技术导则》（HJ25.6-2019），监测指标和监测频率要求8如下：监测指标：土壤和地下水的检测指标应包含修复技术方案中确定的目标污染物，还应包括地下水中溶解氧、pH、电导率、氧化还原电位、温度等环境指示参数。监测频率：土壤长期监测原则上每1年～2年开展一次，地下水长期监测原则上采样频次为每季度一次，两个批次之间间隔不得少于1个月。对于地下水流场变化较大的地块，可适当提高采样频次。当地下水中目标污染物浓度连续5年均低于目标浓度限值且环境指示参数无异常时，可将监测频率减小为一年一次，长期监测至少十年以上。通过现场采样，实验室指标化验等方式，将检测结果与重金属浓度限值、环境背景值做比较，判断是否发生污染。如果发现再利用区域及周边区域水体中重金属含量超过相关标准或控制限值，则应制定风险防控方案，以控制、降低或消除污染风险。9编制评估总结报告9.1土壤再利用建议9.1.1重金属浓度高于危险废物鉴别标准的情况参照《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）标准限值，此种情况下的污染土壤不属于本标准对象，应作为危险废物进行处理。9.1.2重金属浓度高于重金属浓度限值的情况修复后的重金属污染土壤，可根据不同的再利用方式对土壤样品进行浓度测试。如果重金属浓度高于限值，则该修复后土壤不可再利用，需再做固化/稳定化处理。污染土壤处理完毕后，再次开展技术评估来评判是否可以再利用。9.1.3重金属浓度低于重金属浓度限值的情况对修复后的重金属污染土壤进行浓度测试。如果土壤重金属浓度低于再利用类型下的重金属浓度限值，则该修复后土壤可在该类场景下再利用。9.2评估报告编制要求报告应全面和准确反映固化/稳定化后土壤的评估工作内容。报告中的文字应简洁准确，并尽量采用图、表和照片等形式描述样品采集、试验过程和试验结果，并明确长期监测方案。评估报告的内容框架见附录F。9附录A（规范性附录）模拟环境胁迫方法A.1反复冻融实验A.1.1将养护后的固化/稳定化土壤置于反复冻融设备的套筒或其他容器中，套筒或容器中盛装去离子水；A.1.2开启反复冻融设备，设置其最低温度为不高于-20℃,最高温度为不低于20℃,单次冻融时间为不小于3h；A.1.3对样品开展反复冻融处理，冻融次数不小于200次；A.1.4如采用慢冻法进行冻融处理时，可根据设计寿命调整反复冻融次数。A.2干湿交替实验A.2.1将样品置于烘干箱中以60℃~80℃烘6h，立即取出室温下自然冷却2h；A.2.2冷却后的固化样品置于装有去离子水的水槽中进行浸泡，浸泡过程中固化块之间的间隔应不小于2Am，水面超过固化块表面不小于2Am，冷却后的稳定化样品和对照样品加入25％~30％的去离子水，封口静置，固化块浸泡和稳定化样品静置时间为15h，实验温度为20℃~25℃;A.2.3将样品取出或揭开封口，使其在自然通风条件下风干1h；A.2.4将样品置于烘干箱中，重复A.2.1、A.2.2、A.2.3的步骤至少18次；A.2.5存在土壤和地下水环境中S042－过高、所在区域酸雨量较大、针对有机物与重金属复合污染土壤中的有机污染物，采用以过硫酸盐为主体氧化剂的高级氧化剂修复后的土壤情况时，可将样品的浸泡介质更换为5％硫酸钠溶液。A.3加速碳化实验A.3.1将样品放入碳化箱中，密封，通入二氧化碳，使箱内二氧化碳浓度控制在20%,相对湿度为（70±5）％，温度为（20±2）℃;A.3.2所有样品的间隔不小于5Am；A.3.3根据需要更换二氧化碳压力罐，并向加湿装置中加水；A.3.4碳化时间不小于28d。A.4高温老化实验A.4.1将所有样品放入烘干箱中进行烘烤，烘烤温度为60℃~80℃;A.4.2烘烤完毕后，取出样品，将固化块样品在去离子水中浸泡1d（浸泡方法参见干湿交替实验），稳定化样品和对照样品中添加30％的去离子水，室温静置1d；A.4.3老化时间不少于10h。A.5上流式渗透淋溶实验A.5.1土壤样品经风干、研磨后过2mm筛，测定含水率，备用；A.5.2用1mol/L稀硫酸清洗浸出柱内壁，再用去离子水清洗；A.5.3安装浸出柱底部法兰盲板，在底部凹槽处装置20目~30目的石英砂，称重。A.5.4分5次装填供试土壤，每次用玻璃棒轻轻插捣夯实，确保样品均匀填装并呈水平，填装完后称重，计算土壤样品添加质量，并计算添加土壤的干固体质量；A.5.5在顶部凹槽中装填20目~30目的石英砂，并安装法兰盲板，固定；A.5.6将流入管和浸出柱底部入口连接，并与蠕动泵连接；A.5.7利用蠕动泵将浸提剂（去离子水）徐徐泵入样品中，观察出水口状况，当出水口有浸出液出现时，视为土柱达到水饱和状态，进一步开展浸出试验；A.5.8按时间节点开展浸出试验，根据土壤样品干固体质量，计算每种液固比条件下的浸出液体积，当达到预定的固液比时，收集浸出液，并更换新的浸出液收集瓶；A.5.9利用0.45um的微孔滤膜对浸出液进行过滤，测定浸出液中污染物浓度、pH值和电导率等。A.6块状水槽提取实验A.6.1制备边长为7.1Am的立方体固化块，将其置于浸出槽中，样品与各内壁间距不小于2Am；A.6.2向浸出槽中添加浸提剂（去离子水），确保浸提剂浸没固化样品不小于2Am，记录浸提剂的体积；A.6.3在达到一时间节点时，排出并收集浸出液，排空后向浸出槽中加入同等体积的浸提剂；A.6.4用0.45um的微孔滤膜对浸出液进行过滤，测定浸出液的污染物浓度、pH值和电导率等；A.6.5液固体积比为5的条件下，分别在0.25d、1d、2d、4d、9d、16d、36d、64d时更换新鲜的浸提剂（去离子水考察其长期浸出速率和累计浸出量，研究不同浸出时间和固液比对浸出速率及累计浸出量的影响；A.6.6实验设备和容器内壁洗净后，填装固化块样品。完毕后，迅速加入浸提剂，按上述时间节点，将实验槽中的浸提液排出，即为浸出液，并迅速添加新鲜浸提剂，其他步骤如上所述。实时记录实验槽中溶液的pH值、电导率、氧化还原电位等数据；A.6.7测定每个时间节点得到的浸出液的pH值、电导率、氧化还原电位，并测量重金属浓度。（规范性附录）不同再利用场景概念模型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，制定“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、地下水迁移扩散、大气粉尘扩散等情形。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，考虑《建设用地土壤污染风险评估技术导则》（HJ25.3-2019）列出的经口摄入、皮肤接触和吸入土壤颗粒物等9种途径。不同再利用场景概念模型汇总见表表B.1不同再利用场景概念模型√√√√√×√×√√√×××××散××√×××√×√√√×壤××√×壤××√×××√×粒态污染物××√×态污染物××√×××××态污染物××××××××√√√×（规范性附录）基于人体健康风险的重金属浓度限值推导过程C.1稀释衰减系数出于保守考虑，此处引用美国国家环保署《超级基金场地土壤筛选水平补充指南》中推荐的稀释衰减系数。表C.1重金属稀释衰减系数砷镉汞镍C.2生物可给性出于保守考虑，此处设定五种重金属生物可给性均为100.00%。表C.2五种重金属的生物可给性砷镉汞镍C.3基于人体健康风险的重金属浓度限值利用稀释衰减系数DAF及生物可给性IVBA对重金属风险控制值进行修正的计算模型C×DAFC=pocmaxIVBA式中，Cmax——修正后的重金属浓度限值；Cpoc——根据HJ25.3求得的基于健康风险的重金属浓度限值。利用以上计算模型得到固化/稳定化后各种再利用场景下基于人体健康风险的重金属浓度限值见表C.3。表C.3不同再利用场景下基于人体健康的重金属浓度限值汇总砷镉汞镍砷镉汞镍砷镉汞镍砷镉汞镍砷镉汞镍砷镉汞镍-砷--镉--汞-镍-（资料性附录）东北三省份基于人体健康风险的重金属浓度限值推导过程D.1稀释衰减系数利用HYDRUS-1D软件模拟东北地区重金属污染物穿过包气带的衰减过程。得到东北地区的衰减系数（attenuationfactor，AF）见表D.1。表D.1重金属东北地区衰减系数美国国家环保署1996年发布的土壤筛选指南技术背景文件中提出稀释因子（dilutionfactor，DF）这一概念用来描述污染物进入含水层后的稀释作用。式中，Ugw——地下水达西速率，[m·a-1]；I——土壤水的入渗速率[m·a-1]。利用东北地区文献资料得到计算地下水稀释系数DF所需参数以及DF计算结果见表D.2。表D.2东北地区地下水稀释系数DF计算-1）-1）利用DAF=AF×DF求得东北地区的稀释衰减系数（dilution-attenuationfactor，DAF）见表D.3。表D.3重金属东北地区稀释衰减系数D.2五种重金属生物可给性出于保守性考虑，在对经口摄入污染土壤途径的重金属风险控制值进行修正时，选择砷、Elsevier（）等数据库，以“生物有效性”、“生物可给性”为关键词对国内外相关文献进行检索，筛选得到这五种重金属的最大生物可给性见表D.4。表D.4五种重金属的最大生物可给性砷镉汞镍生物可给性/%Comparisonofintheassessmentofsoils[J].6bioaccessibilityassessmentsofurbanparkbioaccessibilityofmercuryinpotentialhealthneurodevelopmentofchildrengbioaccessibiofhe