1 研究背景

1.1 污染状况

随着我国城市化进程和产业转移步伐的加快，经济发达或快速发展地区的工业企业搬迁呈现出普遍的趋势。特别是污染企业的搬迁成为快速改善城市环境和促进企业升级改造，以及调整经济结构和转变经济增长方式的有效举措。与此同时，随着工业企业的搬迁或停产、倒闭，遗留了大量、多种多样、复杂的污染场地，涉及土壤污染、地下水污染、墙体与设备污染及废弃物污染等诸多十分突出的问题，成为工业变革与城市扩张的伴随产物^[1]。据统计，2001-2008年，我国关停并转迁企业数由6611个迅速增加到22488个^[2]。如何有效监管、安全处理处置或可持续开发利用受污染的场地，确保城乡人居环境安全和公众健康，已成为国家和地方政府应当予以高度重视的监管问题，也是我国科技界亟须开展科技创新研究与应用实践的重要课题^[3]。欧美等发达国家在逆城市化过程中也曾出现因工业搬迁而遗留污染场地的问题，自20世纪70年代以来，这些国家相继采取了完善行业标准、鼓励技术创新、建立示范区等一系列措施以应对此类问题^[4,5]，如美国专门设立了超级基金计划，支持工业污染场地修复技术的研发和修复工作的开展^[6]。我国对工业污染场地问题关注较晚，直到2004年，北京市宋家庄地铁工程发生施工工人中毒事件后，原国家环境保护总局发出通知，要求对工业搬迁遗留的污染场地进行环境监测，并要各地切实做好企业搬迁过程中的环境污染防治工作，这也成为我国关注工业污染场地修复工作的开端^[7]。近年来，我国开展的工业污染场地修复工程项目，如北京化工三厂、北京红狮涂料厂、江苏常州市化工厂、浙江温岭市固废拆解场地等的土壤修复工程等都为国内工业污染场地的修复提供了宝贵的技术和经验。但是，同欧美等发达国家相比，我国的工业污染场地修复工作仍存在场地信息不清、实用技术装备缺乏、修复资金难以保障、专业人才少等问题，更缺乏系统有效的技术可行性研究和工程方案^[8]。污染场地经修复和风险评估后，可根据其修复效果确定地块的土地利用类型，包括工业用地、商业用地或居住用地等，尽管达到相应土地利用功能的标准要求，但土壤中可能仍然含有一定量的污染物，在此类地块上修建的建筑物会受到蒸汽的侵入影响而造成污染。

1.2 蒸汽入侵的定义

蒸汽入侵是一般指的是挥发性化学物质从地下污染土壤和地下水通过建筑物地基开口(例如裂缝和实用开口)进入上覆建筑的室内空气空间,如图1所示。蒸汽入侵的一个关键概念是蒸汽浓度随蒸汽迁移而衰减(减少)。衰减发生是因为控制土壤中的蒸汽迁移 (例如扩散、平流、吸附和潜在的退化)的过程,再加上因蒸汽进入建筑和与室内空气混合的稀释。术语#8220;衰减系数#8221;定义为室内空气浓度与地下浓度的比率,是作为衡量蒸汽迁移是否发生和可能随时间和空间改变时浓度的衰减^[9]。

图1.蒸汽入侵途径（EPA2008a）

1.3 相关污染物

在超级基金场地蒸汽入侵最常见化学来源是挥发性有机化合物 （VOCs），其中包括 四氯乙烯(PCE)；三氯乙烯(TCE)；氯乙烯；四氯化碳；萘；苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)。通常这些挥发性有机化合物典型的通过室内空气的吸入构成慢性风险。前期污染物的挥发降解产物也可能通过蒸汽入侵造成慢性风险。

一些农药，包括氯丹、 艾氏剂、 和林丹，也是具有挥发性的，可能构成蒸汽入侵的风险。其他化合物，不是易挥发的，但也可能引起关注，是一些多氯联苯 (PCBs) 和水银。填埋气，如甲烷和硫化氢，也可能与位于接近当前或前堆填区或石油废物的建筑的蒸汽入侵途径相关。在这些情况下，急性吸入和爆炸风险可能是个问题。可能会引起急性风险的额外气体包括一氧化碳和二氧化碳^[9]。

挥发性有机化合物（VOCs）是一组化学物质，可以很容易变成气体或蒸汽可以迁移到土壤和进入建筑物。挥发性有机化合物的著名的例子是石油产品，如汽油或柴油燃料，干洗溶剂和工业脱脂剂^[10]。