意大利北部废弃炼钢厂修复工程

　　该修复工程场地位于意大利北部高度城市化区域，地势平坦，天然底土主要由渗透性较差的粉土和粘土组成，天然土壤上方为回填土层，几乎覆盖了整个场地，自东到西厚度增加。工厂最初兴建熔炉车间，位于厂区东部，于1911年开始运营，自1932年开始主要生产活动为炼钢（熔炉）和带有加热炉的铣削，后续通过回填周围区域逐步扩大，回填材料用的是工业活动产生的废渣（主要是炉渣）。污染场地面积超过26万平方米，最大钢产量每年近10万吨，二十世纪六十年代停业。在项目开始时，场地上仍有部分仓库及办公室。1994年土壤样品分析结果表明，回填层普遍受到了重金属的污染，粉土层和粘土层具有防渗透性，充当了污染物迁移的天然屏障，因此天然土壤反而是符合阈值质量标准的。

2.场地调查及污染特征

　　场地的主要特点是粘土层上方存在生产废渣回填土。污染场地调查显示，几乎整个场地的上层几米深均被污染，这与该区域的历史性回填相符。但污染没有影响到更深层的土壤和地下水。任何情况下都是仅回填的细组分浓度高于阈值范围，回填中占了很大比例的粗料和极粗材料（砖、混凝土、炉渣等）可被认为是惰性材料。

　　土壤中主要污染物质为镉、总铬、镍、铅、铜、锌及总石油碳氢化合物（TPH），六种重金属污染浓度范围分别为1.59-16.68毫克/千克，36.2-1,565毫克/千克，28.8-615毫克/千克，36.6-1,420毫克/千克，64.3-1,377毫克/千克，191-3,257毫克/千克，TPH最高值达3000毫克/千克。被污染的回填层总体积约为400000立方米，深达地面以下5米（平均2米）。另外需要说明的是，并不是所有回填材料均被污染，只有细组分被污染，对粗料进行渗滤液测试，结果证明了粗料可以安全地再利用。此外，测试表明，4毫米可被选作是区分回填材料中被污染材料和惰性材料的理论粒度界限。

　　场地将开发为商业用地，主要污染物为无机污染物，关键暴露途径为土壤直接接触途径；部分有机污染物（TPH）也要考虑蒸气吸入途径。回填材料下方的粘土层保护了深层土壤和地下水免受污染，场地唯一受体将是商业服务的人员。

3.修复方法及工艺

　　因场地部分区域将专用于公园，故被定义为住宅用地，为确保场地污染物残余浓度符合住宅用途质量标准，该修复活动分为两个独立阶段，第一阶段始于90年代中期，当时国家污染场地法规尚未颁布，并无正式颁布的修复目标值，地区政府发布的参考目标浓度被当作是修复目标；第二阶段是在意大利发布法规（意大利DM471/99）后进行的，其质量标准与第一阶段采用的参考值略有不同，当先前采用的参考目标值更高时采用“风险分析”的方法对其适用性进行了验证。在场地概念模型的指导下，采用的主要修复技术为挖掘、机械处理和倾倒。具体修复过程实施如下：挖出回填材料，直到天然、未污染土壤为止（通过在挖方底部进行系统采样和分析验证）；对挖出的回填材料进行机械筛分，分离出粗料和细料；控制粗料的渗滤液并进行现场或场外再利用，细料倾倒在场地专用填埋场中，开发后成为绿地，附近以干净的粗料回填后开发成为一个服务区。

　　污染物（尤其是无机污染物）主要包含在细组分中，故机械分离在节约成本和节省时间方面要优于任何化学处理。针对筛分出的细料，增加了粒径测试和土壤化学分析（包括土壤污染物的浓度以及土壤沥滤行为），目的是确定受污染细料的粒度界限，估算要倾倒在垃圾填埋场中的体积，评估垃圾填埋场中材料的毒性水平。特定测试结果表明，理论粒径等于4毫米的材料倾倒在垃圾填埋场中无毒，由于部分细组分（<4毫米）材料中存在粘质材料且湿度较大，在采用4毫米筛孔的筛网时它们会留在粗组分中，导致粗组分中存在残余污染影响了其再利用，因此需进行更大范围的测试。采用实际操作中要使用的筛选设备进行大批量（> 100立方米）筛选测试，筛网的筛孔尺寸为4-15毫米不等；对粗组分进行粒度和渗滤液测试，以确保其再利用的可能性；选择允许粗组分再利用的最小（具有安全余量）筛孔尺寸。综上，通过全尺寸测试得到了粗组分具有安全余量的再利用最小筛孔尺寸为10毫米。

图5-2 挖方阶段

图5-3 筛选阶段

　　垃圾填埋场的主要设计如下：底部为粘土层；斜坡上为土工合成粘土垫层；底部、斜坡上和顶部均焊有HDPE土工膜；加固覆盖斜坡的土体，可使斜坡更陡以尽量减少被地上部分覆盖的土地；鉴于倾倒在垃圾填埋场的材料的特殊性而高度简化了渗滤液收集系统（事实上，其后许多年内，几乎没有从垃圾填埋场中收集到任何渗沥液）。此外，场地在修复期间仍有钢制遮棚未拆除，这形成了一个天然的防护空间，即使在恶劣气候（尤其是在冬天）条件下修复活动也能进行，且避免了可能发生的沥滤作用。

图5-4 垃圾填埋场修建

4.治理修复效果

　　尽管使用了较大筛孔，但筛选效率较高，接近67％，约27万立方米粗料被回收和再利用。该区域现在不仅被完全修复，而且在很大程度被开发，修建了住宅楼和购物中心。修复时间为1996-2007年。总清理费用约为7500万欧元（全包），每平方米费用约为30欧元，每立方米费用约为20欧元。

5.修复经验

　　修复项目由开发商完成，公司股东为该区域的原所有者（和产业运营继任者）和一个房地产开发商。修复费用作为投资完全由合资公司承担，由被修复的区域价值和房地产收入偿还。

　　该项目的经验为垃圾填埋场的设计要与市区重建规划一致（最初设计容量为13万立方米，但后来减少到12万立方米），因此，部分垃圾填埋场修建在地面上成为了一种“绿色山丘”，而另一部分修建于地下以便在上方修建街道和停车场。较之类似项目，该熔炉和铣削场地修复工程整体费用偏低，主要原因为没有受到污染的粗料占了很大一部分，可以免费将粗料用修复策略制定中的一个关键问题是粒径界限的确定。实际上，由于存在粘质材料和湿度问题，理论粒径界限是不适合全面应用的，否则一些细组分仍会留在粗组分中，使其被污染，进而利用受限。在现场作业开始时进行了详细全面测试，采用筛孔为4-15毫米的不同筛网来选出允许粗组分再利用的最小筛孔。最后筛孔尺寸确定为10毫米，确保了粗组分可用于整个项目。