编制说明-《有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范》.docx

湖南省环境治理行业协会团体标准有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范编制说明1任务背景及意义1.1 任务由来2019年国家重点研发计划项目中南有色冶炼场地土壤一地下水协同修复技术与工程示范批文立项，中南大学为项目牵头单位。河南大学负责项目课题有色冶炼场地土壤多金属同步固化/钝化长效修复技术的研发工作，中国科学院南京土壤研究所为该课题的参与单位。该课题主要针对中南有色冶炼场地特定地质条件及重金属污染特征，开展有色冶炼场地重金属污染土壤的分级评价与分级治理技术的研究。其中编制有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范团体标准，是该项目及课题的研发成果之一。基于此，本项目提出有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范的编制申请。该规范适用于超过土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(GB36600-2018)中土壤污染风险筛选值的受到有色金属冶炼活动影响的各种重金属污染的腾退地块土壤。1.2 制定标准的必要性和意义2014年发布的全国土壤污染状况调查公报调查了70个矿区的1672个土壤点位，超标点位占33.4%,主要污染物为镉、碑、铅和多环芳煌。我国是有色金属生产和消费大国，2022年十种有色金属产量6774万吨。冶炼作为国家的基础产业，在为经济发展带来巨大引擎的同时，又给生态环境带来大量的污染问题。在长期冶炼活动中，冶炼矿石伴生或共生的重金属通过大气沉降、废渣淋溶、废水泄漏、污水灌溉等方式进入土壤中，使冶炼场地及周边土壤重金属逐年累积。中南地区是中国有色金属冶炼主要聚集区，其中湖南、湖北、江西和安徽四省关停大量的有色冶炼企业，这些冶炼厂以铅、锌、铜、铀冶炼厂最常见，污染面积占比也最大。随着有色金属产业升级，资源型城市及周边地区出现大面积的工业遗弃场地，存在极大的环境风险。同时，受到南方季风气候、山区地形等因素影响，冶炼厂周边数百米甚至数千米范围的土壤中重金属浓度达到数十至数百毫克每千克，部分点位超过土壤本底值数倍到数十倍以上。有色冶炼场地不仅影响着区域环境，还会威胁到人体健康。2010年湖南嘉禾铅冶炼导致儿童血铅超标，2014年广西大新县矿区周边居民镉中毒事件等引发政府和公众对冶炼行业重金属污染问题的关注和反思。有色冶炼原料多为伴生矿或共生矿，导致冶炼场地土壤多为重金属复合污染。有色冶炼场地因其生产历史复杂，污染途径的不同导致场地土壤重金属污染的程度存在较大的差异。另外，中南地区土壤酸化严重以及酸雨频繁，加上生产工艺的差异以及后期回填的扰动，使得受污染土壤具有较大的PH范围，导致重金属的可溶性和迁移能力的差异，增加了有色冶炼场地污染土壤治理修复的难度。面对复杂的场地土壤地质条件和污染物特性，存在修复范围界定不清、工程量核算不准等问题，并且现有场地修复存在“重修复轻调查、重土壤轻地下水、管控措施流程化、修复技术单一化”等问题。通过对中国招标网的公开信息检索与分析，过去10年间中国启动了455个污染地块修复项目，其中重金属类188个，占41.3%。由于缺乏对污染特征的准确把握和针对性的修复策略，很多污染场地未达到预期修复效果。由于对土壤污染程度的不合理分级，难以采取更有针对性的防控策略做到精细治理，易导致某些污染地块在治理时盲目套用防治措施,可能会出现过治理或欠治理现象，容易造成资源浪费或者二次污染。重金属具有不同的形态和活性，许多研究结果表明，仅通过重金属总量并不能准确评估和预测土壤重金属的环境风险。湖南某冶炼企业遗留场地综合治理工程中场地土壤中铅含量小于土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(GB36600-2018)中规定的二类用地筛选值(800mgkg),而浸出液中铅浓度为0.11mg1.,超过地表水环境质量标准(GB3838-2002)中规定的HI类水质标准(0.05mg1.)0其他案例中还会出现土壤重金属总量超标但是浸出毒性却低于标准值的情况。在实际工程中，如果仅考虑重金属总量会导致片面夸大或者忽视风险，从而造成在选用管控技术或修复技术时存在一定的偏差。因此，在对土壤污染分级时要综合考虑重金属总量以及环境风险，比如浸出特性等。我国的环境行业标准固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法(HJ/T299-2007)进行酸浸出毒性实验，模拟固废在酸雨影响下是否达到危险性废物程度。由于土壤中存在有机、无机胶体，具有一定的PH缓冲能力，当污染土壤中加入标准中采用的PH值为(32±0.05)浸提液后，浸提液的值可能会升高而难以将我们关注的污染物浸提出来，从而影响判断污染土壤对环境的危害程度，进一步影响对场地污染土壤的分级评价。因此，我们还需结合其他提取方法开展污染等级的划分。传统的人体健康风险评估基于摄入污染物的总量进行计算，然而,研究表明只有可溶于人体消化液的污染物(即生物可给态，bioaccessible"fraction(BAF)才有可能被人体吸收。可见，传统的评估方法可能会高估风险，进而造成采取过度的管控措施。因此，准确评估污染土壤暴露带来的人体健康风险对于科学管控污染土壤和正确指导污染修复具有重要意义。近几十年来，多种体内和体外生物可给性试验模型被开发出来，以评估污染矿渣、土壤及灰尘中重(类)金属的生物可给性。通常动物体内模型被认为是确定土壤中金属生物可给性的最佳方法，然而体内实验过程不仅需要花费较长时间，成本较高且涉及伦理问题，而且目前针对Pb、Cd和AS的体外消化模拟实验结果被验证与体内实验基本一致，因此体外消化方法被认为是作为评估金属在各种污染土壤中的生物可给性的一种有效替代方法。模拟肠胃液提取法(PBEr)和模拟胃液提取法(SBET)是模拟人体胃肠道消化过程最常用的两种体外消化方法，PBET是模拟人体胃相和肠相两部分消化系统环境和消化时间的两步提取。SBET作为PBET的一种简化形式，是一种模拟胃液条件的一步提取，操作更简单，比污染物总量更准确地评估场地土壤的污染风险，为污染场地土壤开展有效的精准治理提供依据。我国不同地区的场地土壤重金属污染在面积大小、污染类型、污染程度等方面存在一定的差异。重金属污染土壤治理技术可分为3大类:分别为生物修复技术、物理修复技术和化学修复技术。各技治理术的治理效果和成本差异较大。近年来，尽管我国重金属污染土壤修复技术及风险管控措施发展较快。但是，我国在针对土壤重金属污染治理上却因为土壤重金属污染评估体系、治理技术体系研究建设程度等种种因素影响而造成治理方面缺乏足够的针对性，各地区也都未能结合自身实际制定出具体科学的治理政策。因此，不但造成资源的浪费，而且影响场地污染土壤的修复效果，严重影响涉重金属历史遗留地块的治理进程。因此，开展有色冶炼地块重金属污染土壤分级评价和分级治理工作既是污染地块开展科学、有效治理和修复的需要，也是区域生态环境质量改善的迫切要求，有助于实现经济的可持续发展和土壤重金属污染治理的产业化发展。中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见（中发（2015）12号）中提出“全面推进污染防治，强化工业污染场地治理，开展土壤污染治理与修复试点”。2019年正式实施的中华人民共和国土壤污染防治法中指出：生态环境主管部门应加强土壤污染防治体系建设。根据生态环境部关于进一步加强重金属污染防控的意见（环固体（2022）17号）中指出：到2025年，推进治理一批突出历史遗留重金属污染问题，建立健全重金属污染防控制度和长效机制，重金属污染治理能力、环境风险防控能力和环境监管能力得到全面提升，重金属环境风险得到全面有效管控。为深入贯彻习近平生态文明思想，打赢污染防治攻坚战，落实湖南省土壤污染防治项目管理规程（湘环发（2021）18号）、湖南省重金属污染防控工作方案（2022-2025年）（湘环发（2022）98号）、湖南省“十四五”重金属污染防治规划（湘环发12022）27号）等政策文件要求，针对有色冶炼地块重金属污染程度差异大、污染评价分级不明确，重金属治理措施缺少针对性等实际问题，因地制宜构建适合我国有色冶炼地块重金属污染土壤的分级评价和相应的分级治理技术模式，分级分类实施重金属污染治理和风险管控，实现精准治污是当下有色冶炼腾退地块土壤治理的必然趋势。而当前有色冶炼地块重金属污染土壤的治理修复工程，大多数是依据经验而建，由于缺乏详尽的技术标准规范指导，导致不同地区的有色冶炼地块重金属污染修复工程的治理效果参差不齐。在此背景下，有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范的提出与编制，对于提高有色冶炼污染场地治理的有效性和长久性，促进有色金属冶炼可持续发展和生态文明建设显得十分必要。2标准编制目的和原则2.1 编制目的本规范依托国家重点研发计划项目中南有色冶炼场地土壤一地下水协同修复技术与工程示范，旨在解决当前有色冶炼腾退地块土壤重金属污染分级评价和分级治理技术开发方面存在明显不足的问题，通过系列深入研究，编制有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范。本规范规定了有色金属冶炼地块重金属污染土壤级别划分以及污染土壤分级治理技术的适用条件及特点、技术构成和主要设备、关键技术参数或指标以及固化稳定化技术长效治理的注意事项等基本要求。该技术规范的制定可以有效提高有色冶炼地块重金属污染土壤治理的科学性、针对性和有效性，对于场地土壤污染的精准防治可以发挥技术指导作用，具有重要的环境、经济与社会意义。2.2 编制原则2.2.1 科学性原则本规范提出的分级评价和分级治理技术以有色金属冶炼地块土壤详查单元内的重金属污染特征为基础，充分考虑科学确定评价内容、评价指标和评价方法。基于分级评价的基础上针对有色冶炼地块污染土壤选用相匹配的、针对性强的治理技术措施，以系统思维实现精准治污，对有色冶炼地块重金属污染土壤进行科学生态治理，切实改善区域生态环境质量。2.2.2 综合性原则全面调研相关法律法规、标准规范，统筹兼顾，既要符合法律、法规、规章和强制性标准的要求，又要与现行的国家标准、行业标准和地方标准相协调，科学合理制定有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范。2.2.3 公正性原则以引导、规范有色冶炼腾退地块土壤重金属污染治理为出发点，科学设置规范制定范围，合理制定标准内容；制定过程多方参与、协商一致、公开透明，满足我省生态环境保护和有色冶炼腾退地块土壤重金属污染防治等工作需求，促进市场有序竞争和行业健康发展。2.2.4 实用性原则以服务于我省生态环境保护和有色冶炼腾退地块土壤重金属污染防治等工作为导向，基于国情、省情，结合当前技术水平和经济社会条件，合理制定技术方法和要求，切实做到技术先进、经济合理、切实可行，适用于我省有色冶炼腾退地块土壤重金属污染治理。3编制依据3.1 法律法规中华人民共和国环境保护法（2014年4月24日）中华人民共和国土壤污染防治法（2018年8月31日）中华人民共和国固体废物污染环境防治法（2020年4月29日）3.2 技术标准、规范GB36600土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准GB18598危险废物填埋污染控制标准GB50869生活垃圾卫生填埋处理技术规范GBf14848地下水质量标准GB3838地表水环境质量标准HJ557固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法HJ/T299固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法HJ25.1建设用地土壤污染状况调查技术导则HJ25.2建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则HJ25.3建设用地土壤污染风险评估技术导则HJ25.4建设用地土壤修复技术导则HJ25.5污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则HJ25.6污染地块地下水修复和风险管控技术导则HJ1282污染土壤修复工程技术规范固化/稳定化关闭搬迁企业地块风险筛查与风险分级技术规定（试行）（环办土壤（2017）67号）建设用地土壤污染修复目标值制定指南（试行）（环办土壤函（2022）488号）4主要工作过程4.1 工作过程中国科学院南京土壤研究所组织课题承担单位、项目牵头单位以及参与单位联合成立了技术规范编制组，并且结合技术研发工作的开展，制定了规范编制计划。在规范编制过程中，编制组广泛查阅和分析国内外相关文献和标准，开展了中南地区有色冶炼腾退地块重金属污染及治理现状调研，针对现存问题，开展了土壤重金属污染分级评价技术和分级治理技术的研究和开发，并且进行了技术集成和工程示范，期间邀请该领域的专家进行了技术咨询，制定有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范。主要工作过程概述如下：41.1国内外相关标准搜集技术规范编制组广泛收集了国内外有色金属冶炼地块重金属污染土壤评价及治理相关的法律法规、技术标准、技术规范以及文献资料等；分析筛选当前技术标准、技术规范；确定有色冶炼地块重金属污染分级评价及污染分级治理方向标准规范的缺位情况，初步明确有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范的相关内容。4.1.2 国内外有色冶炼地块重金属污染及治理现状调研对国内外现有的有色冶炼地块重金属污染及治理的项目进行实地调研，对其工艺流程、工艺参数、施工情况、成本投入、操作水平、治理效果以及后期管理模式进行汇总整理。4.1.3 有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理的关键技术研发针对现有的重金属污染土壤治理项目进行分析、评价、筛选，分析存在的问题。基于此，本着成本低、效果好、操作简便等原则，研发一套适合于我省重金属污染场地土壤治理的技术模式。4.1.4 有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范初稿编制根据国家及湖南省有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术的相关要求，综合考虑经济成本、社会效益、现有技术水平及环境管理要求等，拟定有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理技术规范的具体内容。4.2 技术路线本技术规范的编制可以划分为4个阶段：资料搜集及现状调研、技术研发、规范编制以及技术审查。第一阶段主要进行相关文献和资料的收集，以及现状调研；第二阶段开展关键技术研究开发，并且进行技术集成和工程示范；第三阶段基于文献调研和技术研发的成果开展技术规范初稿编制工作；第四阶段征求相关专家意见，针对收集到的意见对初稿进行修改形成送审稿。湖南省环境治理行业协会按照相关规定,组织召开团体标准技术审查会，进一步修改后形成报批稿。技术规范编制的技术路线见图Io图1技术规范编制的技术路线5国内外相关标准情况目前国内外尚没有专门针对有色金属冶炼地块重金属污染土壤分级治理的技术标准，已经建立的相关标准主要包括全国土壤污染状况评价技术规定(2008)、土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(GB36600-2018)、建设用地土壤修复技术导则(HJ25.4-2019)、农用地土壤污染风险评估技术指南(T/EERT006-2021)、污染土壤修复工程技术规范固化/稳定化(HJl282-2023)、重庆市建设用地土壤污染程度分级评价技术指南(2023)等。其中全国土壤污染状况评价技术规定是2008年由环境保护部印发，适用于全国土壤污染状况调查工作中土壤环境质量状况评价、土壤背景点环境评价和重点区域土壤污染评价。土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(GB36600-2018)是由生态环境部2018年6月发布，规定了保护人体健康的建设用地土壤污染风险筛选值和管制值，以及监测、实施与监督要求。重庆市建设用地土壤污染程度分级评价技术指南是2023年由重庆市生态环境局发布的地方标准，适用于重庆市建设用地土壤污染程度分级评价工作。农用地土壤污染风险评估技术指南(T/EERT006-2021)是团体标准，2021年1月由浙江省生态与环境修复技术协会发布，规定了开展农用地土壤污染风险评估的术语和定义、工作程序和内容，危害识别、有效浓度数据获取、污染风险评判等技术指南要求。建设用地土壤修复技术导则(HJ25.4-2019)是2019年12月由生态环境部发布实施，规定了建设用地修复方案编制的基本原则、程序、内容和技术要求。污染土壤修复工程技术规范固化/稳定化(HJI2822023)为工程建设标准，是2023年2月由生态环境部发布，规定了污染土壤固化/稳定化工程的污染物与污染负荷、总体要求、工艺设计、主要工艺设备、检测与过程控制、主要辅助工程、劳动安全与职业卫生、施工、运行与维护等技术要求。6主要技术内容和说明6.1主要技术现状调研（1）典型有色冶炼场地重金属治理技术与应用案例项目组通过对多渠道多平台信息的检索，共收集到国内外有色冶炼场地土壤修复工程案例43例，案例修复目标多为As、Cd、Cr.Cu.Zn.Pb、Hg,Sb和Ni等，并统计分析场地污染土壤采用治理技术的应用情况（图2）。生态修复固化稳定化58%图2国内外典型有色冶炼场地重金属治理技术应用情况从应用情况来看，目前冶炼场地主要的土壤治理技术为固化稳定化技术，共计25例（占58%）,其中原位修复13例，异位修复12例。固化稳定化技术是当前最为主流的场地土壤重金属修复技术，通过向污染土壤中加入固化或稳定化剂，促使重金属和污染介质间发生系列的物理化学作用，以达到将污染土壤固封（低渗透性的固化体），或将重金属转化成化学性质不活泼形态，实现降低重金属在环境中的迁移和扩散。R前常用的修复剂包括磷基、钙基、金属氧化物、有机物等。在实际工程实施中，固化稳定化修复技术常与其他修复技术组合使用。美国环保署公布的位于宾夕法尼亚州的锌冶炼场地，通过原位稳定化（稳定化污泥/粉煤灰/生石灰）联合植物修复的技术，实现了对场地Cr、Cd、Pb等较好的修复效果。固化稳定化技术核心在于修复药剂的研发，结合有色冶炼场地污染特点，一些针对性的方向或问题需要在今后的研究中得到解决，包括复合材料的研发，针对复合污染土壤，实现多金属同步固化/稳定化。绿色长效修复材料，开发以生物炭、黏土矿物、羟基磷灰石等为主的绿色无污染材料，降低二次损害，保证修复效果的稳定性，实现“以土治土”的绿色目标。“以废治废”修复材料，以提高资源利用效率，解决大宗固废，例如有机固废、粉煤灰、磷石膏等。新型材料的研发，如纳米零价铁、功能膜材料、自修复材料等，这些新材料的研发将极大提高稳定化/固化效力。土壤异位洗脱技术，应用实例中涉及到重金属洗脱修复的共计8例,占19%。在对污染土壤异位挖取的基础上，采用物理方法，通过添加水或增效剂，借助工程机械实现将污染物由固相转移至液相并随水洗出的目的。这一技术需要对洗脱后的废水进行得当的处置，以避免二次污染。巴西某铅冶炼场地土壤重金属修复采用柠檬酸和乙二胺四乙酸（EDTA）异位洗脱技术，实现了对Pb、Cd、Sb、Zn等重金属的同步去除。此外,案例中涉及的土壤修复技术还有热脱附技术（1例，占2%）,热脱附技术多应用与挥发及半挥发性有机污染物的修复场景中，但对于挥发性较强的重金属Hg也同样适用。EPA发布的位于美国西部的一处有色冶炼场地，采用热脱附/洗脱技术实现了对21,OOOn污染土壤中Hg的有效去除。水泥窑协同处理技术（2例，占5%）,该方法对土壤污染程度和类型要求较高，因此在进行重金属修复过程中存在局限性，多用于土壤有机和重金属的复合污染场地，如浙江某工业园区场地中通过水泥窑协同处置技术，对园区350m3污染土壤进行了处理，主要针对有机污染和Cu、Ni等。生态修复技术（包括植物、微生物主导的修复技术，共7例，占16%）,其中植物修复主要依靠特定的重金属富集植物，技术具有使用面积大、环境友好性强的特点。如广西环江有色金属“采选冶”影响区中大力推广娱蚣草主导的植物修复技术，示范面积1280亩，较好的解决了土壤AS污染问题。此外一些耐性植物或乡土物种也被选择应用于修复后场地的生态重建中，如贵州某铅锌冶炼场地，在解决低污染土壤问题时，采用黏土阻隔联合植物修复技术，选用一些乡土物种（狗牙根、火棘、华山松）构建了一个草本-灌木-乔木完整的群落系统，实现了生态重建。6.2编制内容说明基于中南地区有色冶炼地块重金属污染特征和规律，本着精准治污的原则，本规范所编制内容共有八个章节。详细说明如下：第1章范围：规定了本规范的主要技术内容和适用范围。第2章规范性引用文件：说明了本规范引用文件的版本及规范性。第3章术语和定义：说明了适用于本规范的术语和定义。第4章符号、代号和缩略语：说明了适用于本规范的缩略语。第5章基本原则：说明了本规范制定的基本原则。第6章分级评价体系：给出了重金属污染土壤分级评价的指标和土壤污染等级划分标准。第7章分级治理技术体系：给出了6种重金属污染土壤的可行性治理技术，包括了每种技术的适用条件及特点、技术构成和主要设备、关键技术参数或指标、以及固化稳定化技术的长效治理注意事项，并给出了分级治理技术推荐。第8章评价应用要求：说明了本规范评价应用的要求。7标准实施的环境效益与经济技术分析本规范的实施将为有色冶炼腾退地块重金属污染的准确评估和精准治理提供支撑。污染场地治理修复工程实施前可根据污染分级评价选择经济、有效的分级治理技术，根据修复目标选择最佳的修复策略，实现重金属污染场地的精准修复，改善区域生态环境。本规范的实施将对有色冶炼腾退地块重金属污染土壤治理行业的发展起到规范作用，可有效促进行业的技术进步和可持续发展。8标准实施建议建议各级环境保护部门及相关监督管理部门，在环境影响评价、污染土壤地块治理和日常环境监督管理等各项工作中积极采用本规范,以加强对土壤污染的防治和监管。9征求专家意见结果说明本技术规范初稿于2023年7月21日编制完成，2023年7月22日至31日征求相关专家的意见，并针对收集到的意见对初稿进行修改形成送审稿。具体情况如下：（1）专家1提出在技术规范中需补充*说明，使文本更为完善。修改结果：已补充，见技术规范的*节。（2）专家2提出在该技术规程中的表3,即*,这部分参数设置建议不宜太细，保留小数点后一位即可。修改结果：已将表*数据进行调整。（3）专家3无意见。附件附件1征求专家意见171819