一種雙限值重金屬污染程度分級(jí)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于重金屬污染土壤或水體沉積物底泥治理修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種雙限值重金屬污染程度分級(jí)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前評價(jià)土壤和水體沉積物底泥的重金屬污染程度的方法中，國內(nèi)外常用有兩類方法，一類是基于重金屬總含量與土壤目標(biāo)值的之間的相差倍數(shù)來進(jìn)行分級(jí)，這類方法有單項(xiàng)污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅污染綜合指數(shù)法、潛在生態(tài)危害指數(shù)法。隨著人類重金屬的生物毒性的深入了解，出現(xiàn)了第二類分級(jí)方法，即基于重金屬形態(tài)學(xué)來評估重金屬的污染狀況，為重金屬污染治理提供更科學(xué)依據(jù)，這類方法有RAC(Risk Assessment Code)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)、次生相與原生相(RSP)比值法等方法。
[0003]但上述兩類方法都是建立在一個(gè)維度上的分級(jí)模型。
[0004]第一類方法是基于土壤中重金屬總含量的方法，基于重金石總量分級(jí)評價(jià)的方法不能真正反應(yīng)出污染物的生物毒性以及污染迀移性。例如:有的含量很高，但其生物毒性不大，按總量分級(jí)提高了處理成本；有的含量很低，但其存在的形態(tài)均已可迀移的形態(tài)存在，其生物毒性仍然很大；處理不當(dāng)達(dá)不到預(yù)期的治理目標(biāo)，相反會(huì)增環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]第二類方法是基于重金屬在土壤或者底泥中存在的形態(tài)，即直接評價(jià)重金屬的生物毒性和可迀移性，但目前形態(tài)的分級(jí)提取方法多種多樣，不具統(tǒng)一性，不具可比性，而且忽略重金屬的總含量，有時(shí)會(huì)有評價(jià)結(jié)果與實(shí)際嚴(yán)重不符。因此，僅僅通過化學(xué)形態(tài)來完成分級(jí)也不太學(xué)科，實(shí)際應(yīng)用的操作性較差。由于重金屬的毒性因其種類、濃度以及暴露時(shí)間的不同而不同，此指標(biāo)也只能提供重金屬有效性的大致范圍。
[0006]目前現(xiàn)有的重金屬污染分級(jí)方法存在總量和化學(xué)形態(tài)之間的權(quán)衡矛盾問題，不能解決污染分級(jí)客觀的、科學(xué)的、因地制宜的反應(yīng)出實(shí)際的重金屬污染程度的問題，對后續(xù)重金屬污染修復(fù)治理都帶來極大的不確定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種雙限值重金屬污染程度分級(jí)方法，以克服單一依靠重金屬總量或者重金屬可交換的化學(xué)形態(tài)所占比例的缺點(diǎn)。尋求一種有效評價(jià)出重金屬污染的程度，以便為后期科學(xué)合理、安全可靠的選擇重金屬治理和修復(fù)方法提供有更加科學(xué)的支撐。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種雙限值重金屬污染程度分級(jí)方法，包括如下步驟，
[0010]I)結(jié)合相關(guān)土壤標(biāo)準(zhǔn)和工程當(dāng)?shù)氐耐寥辣尘爸?，并通過對環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估，確定適用于項(xiàng)目的重金屬總含量的基準(zhǔn)含量值M和限值含量值N ;
[0011]2)結(jié)合項(xiàng)目區(qū)域治理后的功能區(qū)劃、土地屬性，通過分析重金屬的化學(xué)形態(tài)組成來判斷其有效迀移性，結(jié)合相關(guān)國家浸出濃度標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而確定浸出濃度的基準(zhǔn)溶出值P和限值溶出值Q ;
[0012]3)確定分級(jí)模型，將步驟I)得到的重金屬總含量的基準(zhǔn)含量值和限值含量，與步驟2)得到的浸出濃度的基準(zhǔn)溶出值和限值溶出值進(jìn)行正交，其中項(xiàng)目的重金屬總含量用L表示，項(xiàng)目的浸出濃度用K表示，分級(jí)模型如下:
[0013]當(dāng)L彡M且K SP時(shí)，為無污染區(qū)；
[0014]當(dāng)M<L彡N且K彡P(guān)，或者L彡M且P<K彡Q時(shí)，為輕微污染區(qū)；
[0015]當(dāng)M<L彡N且Ρ<Κ彡Q，或者L彡M且K > Q時(shí)，為輕度污染區(qū)；
[0016]當(dāng)M<L彡N且K>Q，或者L > N且K彡P(guān)，或者L>N且P<K彡Q時(shí)，為中度污染區(qū)；
[0017]當(dāng)L >Ν且K > Q時(shí)，為重度污染區(qū)。
[0018]優(yōu)選的，步驟I)中，所述重金屬總含量的設(shè)有兩級(jí)限值含量，分別為第一限值含量值NI和第二限值含量值Ν2，且NI < Ν2 ;則步驟3)中，分級(jí)模型如下:
[0019]當(dāng)L彡M且K SP時(shí)，為無污染區(qū)；
[0020]當(dāng)厘<1^彡附且1(彡？，或者L彡M且Ρ<Κ彡Q時(shí)，為輕微污染區(qū)；
[0021]當(dāng)11<1^^^1且？<1(<0，或者1^<1且1(>0時(shí)，為輕度污染區(qū)；
[0022]當(dāng)M<L彡附且1(>0，或者NI < L彡N2且K彡P(guān)，或者時(shí)，為中度污染區(qū)；
[0023]當(dāng)L>N2，或者NI < L彡N2且K > Q時(shí)，為重度污染區(qū)。
[0024]優(yōu)選的，步驟3)中，當(dāng)L > N2且K > Q時(shí)，為安全處置區(qū)，無論處置后的浸出濃度是否降低，均要求進(jìn)行安全處置。
[0025]本發(fā)明還提供了如上所述的雙限值重金屬污染程度分級(jí)方法在重金屬污染程度分級(jí)中的應(yīng)用。
[0026]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的雙限值重金屬污染程度分級(jí)方法，具有以下優(yōu)勢:本發(fā)明針對現(xiàn)有兩大類的污染分級(jí)方法存在的僅僅依靠單一維度來描述污染程度的缺點(diǎn)，提出了基于土壤或底泥中重金屬總含量和浸出濃度兩個(gè)維度雙限值的分級(jí)模型。既解決了單一依靠總量分級(jí)評價(jià)的方法不能真正反應(yīng)出污染物的生物毒性以及污染迀移性問題，而且也解決了單一依靠形態(tài)學(xué)劃分的操作性較差、而且會(huì)造成評價(jià)過度與現(xiàn)實(shí)不符的問題。
[0027]本發(fā)明采用的是重金屬總含量和浸出濃度兩個(gè)維度雙限值的分級(jí)模式，具體是:一是利用重金屬總含量基準(zhǔn)值和限值對污染土壤或底泥進(jìn)行分級(jí)，強(qiáng)調(diào)對重金屬總含量的控制，提高土壤和底泥的環(huán)境容量；二是利用重金屬的浸出濃度基準(zhǔn)值和限值對污染土壤或底泥進(jìn)行分級(jí)，強(qiáng)調(diào)對重金屬易迀移化學(xué)形態(tài)的控制，降低土壤和底泥中的重金屬向環(huán)境迀移的風(fēng)險(xiǎn)。由于土壤和底泥的污染程度分級(jí)決定了后期修復(fù)采取的技術(shù)路線，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在提高修復(fù)后的土壤和底泥對重金屬環(huán)境容量值的同時(shí)，又要降低土壤和底泥中的重金屬向環(huán)境迀移的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0028]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所述的雙限制重金屬污染程度分級(jí)方法的正交示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二所述的雙限制重金屬污染程度分級(jí)方法的正交示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0032]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0033]實(shí)施例一
[0034]如圖1所示，一種雙限值重金屬污染程度分級(jí)方法，包括如下步驟，
[0035]I)結(jié)合相關(guān)土壤標(biāo)準(zhǔn)和工程當(dāng)?shù)氐耐寥辣尘爸?，并通過對環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估，確定適用于項(xiàng)目的重金屬總含量的基準(zhǔn)含量值M和限值含量值N;其中基準(zhǔn)含量值為環(huán)境許可值，低于此數(shù)值為安全的，可不用處理；高于此值為污染值，已考慮進(jìn)行治理；限值含量值為修復(fù)的行動(dòng)值，超過此值必須治理。
[0036]2)結(jié)合項(xiàng)目區(qū)域治理后的功能區(qū)劃、土地屬性，通過分析重金屬的化學(xué)形態(tài)組成來判斷其有效迀移性，結(jié)合相關(guān)國家浸出濃度標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而確定浸出濃度的基準(zhǔn)溶出值P和限值溶出值Q ;其中基準(zhǔn)溶出值為環(huán)境許可值，低于此數(shù)值為安全的，可不用處理，高于此值為污染值，已考慮進(jìn)行治理；限制溶出值，為修復(fù)行動(dòng)值，超過此值必須治理。
[0037]3)確定分級(jí)模型，將步驟I)得到的重金屬總含量的基準(zhǔn)含量值和限值含量，與步驟2)得到的浸出濃度的基準(zhǔn)溶出值和限值溶出值進(jìn)行正交，共得到9個(gè)區(qū)間，其中項(xiàng)目的重金屬總含量用L表示，項(xiàng)目的浸出濃度用K表示，分級(jí)模型如下:
[0038]當(dāng)L彡M且K彡P(guān)時(shí)，即標(biāo)號(hào)為I的區(qū)間，為無污染區(qū)；
[0039]當(dāng)M<L彡N且K彡P(guān)，或者L彡M且P<K彡Q時(shí)，即標(biāo)號(hào)分別為3和2的區(qū)間，為輕微污染區(qū)；
[0040]當(dāng)M<L彡N且Ρ&l