土壤修復(fù)工程流程及修復(fù)方法概述
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. 土壤修復(fù)工程程序及修復(fù)技術(shù)概述 土壤污染常見修復(fù)技術(shù) 國內(nèi)現(xiàn)階段常見修復(fù)技術(shù)主要包括工程修復(fù)技術(shù)、物理-化學(xué)修復(fù)技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)和聯(lián)合修復(fù)技術(shù)等。 1、土壤的工程修復(fù)技術(shù)主要包括排土、換土、去表土、客土和深耕翻土等措施。 2、物理-化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要包括:熱處理技術(shù)、土壤固化-穩(wěn)定化技術(shù)、淋洗技術(shù)、氧化還原技術(shù)、電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)和土壤性能改良技術(shù)等。 3、生物修復(fù)技術(shù)包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)、生物聯(lián)合修復(fù)等技術(shù)。 4、聯(lián)合修復(fù)技術(shù)主要包括微生物/動物-植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、化學(xué)/物化-生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、物理-化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)等。 土壤修復(fù)工程流程 污染場地修復(fù)的工作內(nèi)容包括污染土壤評估、修復(fù)技術(shù)選擇與方案制定、施工管理與運行、后續(xù)監(jiān)測與修復(fù)效果評價四個部分。 1、污染土地評估主要包括污染場地資料收集與調(diào)查、現(xiàn)場踏勘、布點與采樣、樣品檢測與分析和風(fēng)險評估。 2、修復(fù)技術(shù)選擇與方案制定。 3、施工管理與運行主要包括詳細(xì)修復(fù)方案制定、修復(fù)工程設(shè)計與施工、修復(fù)工程運行與維護(hù)和污染土壤清理。 4、后續(xù)監(jiān)測與修復(fù)效果評價。 后附土壤修復(fù)工程流程及修復(fù)方法概述 目錄 1第一階段污染土地評估..........................................................................................2 1.1污染場地資料收集與調(diào)查....................................................................................2 1.2現(xiàn)場踏勘................................................................................................................3 1.3布點與采樣............................................................................................................4 1.4樣品檢測與分析....................................................................................................5 1.5風(fēng)險評估................................................................................................................6 2第二階段修復(fù)技術(shù)選擇..........................................................................................7 2.1修復(fù)技術(shù)選擇原則................................................................................................7 2.2修復(fù)技術(shù)篩選步驟................................................................................................7 2.3國內(nèi)現(xiàn)階段常見修復(fù)技術(shù)....................................................................................8 2.3.1工程修復(fù)技術(shù).....................................................................................................8 2.3.2物理-化學(xué)修復(fù)技術(shù)........................................................................................... 8 2.3.3生物修復(fù)技術(shù)...................................................................................................11 2.3.4聯(lián)合修復(fù)技術(shù)...................................................................................................12 2.3.5小結(jié)...................................................................................................................12 3第三階段施工管理與運行....................................................................................13 3.1詳細(xì)修復(fù)方案制定..............................................................................................13 3.2修復(fù)工程設(shè)計與施工.......................................................................................... 13 3.3修復(fù)工程運行與維護(hù)..........................................................................................14 3.4污染土壤清理......................................................................................................14 4第四階段后續(xù)監(jiān)測與評價....................................................................................14 4.1監(jiān)測原則..............................................................................................................14 4.2監(jiān)測工作程序......................................................................................................15 4.3修復(fù)效果評價......................................................................................................16 土壤修復(fù)工程流程及修復(fù)方法概述 污染場地修復(fù)的工作按照下圖規(guī)定的程序進(jìn)行,內(nèi)容包括污染土壤評估、修復(fù)技術(shù)選擇與方案制定、施工管理與運行、后續(xù)監(jiān)測與修復(fù)效果評價四個部分。 1 第一階段污染土地評估 1.1 污染場地資料收集與調(diào)查 資料的收集主要包括:場地利用變遷資料、場地環(huán)境資料、場地相關(guān)記錄、有關(guān)政府文件、以及場地所在區(qū)域自然社會信息五部分。 1、場地利用變遷資料 用來辨識場地及其鄰近區(qū)域的開發(fā)及活動狀況的航片或衛(wèi)星照片,土地管理機構(gòu)的土地登記資料,場地的土地使用和規(guī)劃資料,其它有助于評價場地污染的歷史資料如平面布置圖、地形圖等。場地利用變遷過程中的場地內(nèi)建筑、設(shè)施、工藝流程和生產(chǎn)污染等的變化情況。 2、場地環(huán)境資料 場地內(nèi)土壤及地下水污染記錄、場地內(nèi)危險廢棄物堆放記錄、場地與自然保護(hù)區(qū)和水源地保護(hù)區(qū)的位置關(guān)系等。 3、場地相關(guān)記錄 產(chǎn)品、原輔材料和中間體清單、平面布置圖、工藝流程圖、地下管線圖、化學(xué)品儲存和使用清單、泄漏記錄、廢物管理記錄、地上和地下儲罐清單、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、環(huán)境影響報告書或表、環(huán)境審計報告、地勘報告等。由政府機關(guān)和權(quán)威機構(gòu)所保存和發(fā)布的環(huán)境資料,如區(qū)域環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、環(huán)境質(zhì)量公告、企業(yè)在政府部門相關(guān)環(huán)境備案和批復(fù)、生態(tài)和水源保護(hù)區(qū)和規(guī)劃等。 4、場地所在區(qū)域的自然和社會經(jīng)濟(jì)信息 場地所在地的自然地理信息,如地理位置圖、地形、地貌、土壤、水文、地質(zhì)、氣象資料;場地所在地的社會信息,如人口密度和分布,敏感目標(biāo)分布,及土地利用的歷史、現(xiàn)狀和規(guī)劃等;區(qū)域所在地的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃等。 5、資料的分析 調(diào)查人員應(yīng)根據(jù)專業(yè)知識和經(jīng)驗識別資料中的錯誤和不合理的信息,如資料缺失影響判斷場地污染狀況時,應(yīng)在報告中說明。資料收集應(yīng)注意資料的有效性,避免取得錯誤或過時的資料。 1.2 現(xiàn)場踏勘 1、安全防護(hù)準(zhǔn)備 在現(xiàn)場踏勘前,調(diào)查人員應(yīng)根據(jù)場地的具體情況掌握相應(yīng)的安全衛(wèi)生防護(hù)知識,并裝備必要的防護(hù)用品。 2、現(xiàn)場踏勘的范圍 以場地內(nèi)為主,并應(yīng)包括場地周邊區(qū)域,在勘查場地時,除非受環(huán)境或障礙物所阻礙,或其它無法克服的原因,應(yīng)盡可能勘查場地的設(shè)施、建筑物、構(gòu)筑物,如罐、槽、溝等,同時觀察是否有敏感目標(biāo)存在,并在報告中說明。 3、現(xiàn)場踏勘的主要內(nèi)容 a.現(xiàn)場踏勘的主要內(nèi)容包括:場地的現(xiàn)狀,場地歷史,相鄰場地的現(xiàn)狀,相鄰場地的歷史情況,周圍區(qū)域的現(xiàn)狀與歷史情況,地質(zhì)、水文地質(zhì)、地形的描述,建筑物、構(gòu)筑物、設(shè)施或設(shè)備的描述。 b.場地的現(xiàn)狀:可能造成土壤和地下水污染的物質(zhì)的使用、生產(chǎn)、貯存或處理以及泄漏狀況,都應(yīng)觀察和記錄。 c.場地歷史:場地過去使用留下的任何跡象及可能造成土壤和地下水污染的物質(zhì)的使用、生產(chǎn)、貯存、處理應(yīng)觀察和記錄。 d.相鄰場地的現(xiàn)狀:相鄰場地的使用現(xiàn)況及可能存在的污染應(yīng)盡可能觀察和記錄。 e.相鄰場地的歷史情況:相鄰場地利用歷史及造成土壤和地下水污染的可能性,應(yīng)盡可能觀察和記錄。 f.周圍區(qū)域的現(xiàn)狀與歷史情況:對于周圍區(qū)域目前或過去土地利用的類型,如住宅、商店、工廠等,應(yīng)盡可能觀察和記錄;周圍區(qū)域的廢棄和正在使用的各類井,如水井等;污水處理和排放系統(tǒng);化學(xué)品和廢棄物的儲存和處置設(shè)施;地面上的溝/河/池;地表水體、雨水排放和徑流及道路和公用設(shè)施都應(yīng)識別和描述。 g.地質(zhì)、水文地質(zhì)、地形的描述:場地及其周圍區(qū)域的地質(zhì)、水文地質(zhì)與地形應(yīng)觀察、記錄,并加以分析,以協(xié)助判斷周邊污染物是否會遷移到調(diào)查場地,以及場地內(nèi)污染物遷移到地下水和場地外。 4、現(xiàn)場踏勘的重點 一般重點踏勘對象包括:有毒有害物質(zhì)的使用、處理、儲存、處置或生產(chǎn),儲槽與管線,惡臭、化學(xué)品味道和刺激性氣味,污染和腐蝕的遺跡,各種儲罐與容器,排水管與污水池或其它地表水,廢棄物,井,污水系統(tǒng),其它可供評價場地狀態(tài)的對象。 5、現(xiàn)場踏勘的方法 調(diào)查人員可通過對異常氣味的辨識、異常痕跡的觀察等方式判斷場地污染的狀況。 6、人員訪談 訪談內(nèi)容:應(yīng)包括資料分析和現(xiàn)場踏勘所涉及的問題,由調(diào)查人員提前準(zhǔn)備設(shè)計。 訪談對象:受訪者為場地現(xiàn)狀或歷史的知情人,應(yīng)包括:場地管理機構(gòu)和地方政府的官員,環(huán)境保護(hù)行政主管部門的官員,場地過去和現(xiàn)在的不同階段使用者,場地所在地或熟悉當(dāng)?shù)厥挛锏牡谌剑玎徑鼒龅氐墓ぷ魅藛T、過去的雇員和附近的居民。 訪談方法:可采取當(dāng)面交流、電話交流、電子或書面調(diào)查表等方式進(jìn)行。 7、內(nèi)容整理 應(yīng)對訪談內(nèi)容進(jìn)行整理,并對照已有資料,對其中可疑處和不完善處進(jìn)行再次核實和補充。 基于1.1和1.2調(diào)查收集資料編制《XX區(qū)域污染土壤初步調(diào)查報告》。 1.3布點與采樣 1、采樣準(zhǔn)備 a.工具類:鐵鍬、鐵鏟、圓狀取土鉆、螺旋取土鉆、竹片以及適合特殊采樣要求的工具等。 b.器材類:GPS、羅盤、照相機、膠卷、卷尺、鋁盒、樣品袋、樣品箱等。 c.文具類:樣品標(biāo)簽、采樣記錄表、鉛筆、資料夾等。 e.安全防護(hù)用品:手套、工作服、工作鞋、安全帽、藥品箱等。 2、采樣點水平方向的布設(shè) 采樣點水平方向的布設(shè)參照表1進(jìn)行,并應(yīng)說明采樣點布設(shè)的理由。 表1幾種常見的布點方法及適用條件 布點方法 使用條件 簡單隨機布點法 適用于污染分布均勻的場地。 專業(yè)判斷法 適用于潛在污染明確的場地。 分區(qū)布點法 適用于污染分布不均勻,并獲得污染分布情況的場地 系統(tǒng)布點法 適用于各類場地情況,特別是污染分布不明確或污染分布范圍大的情況。可以獲得污染分布。但其精度受到網(wǎng)格間距大小影響,一般費用較高。 采樣點垂直方向的采樣深度可根據(jù)污染源的位置、遷移和地層結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)等進(jìn)行判斷設(shè)置。若對場地信息了解不足,難以合理判斷采樣深度,可按0.5-2米等間距設(shè)置采樣深度?,F(xiàn)場測定土壤水分、容重等信息,填制《場地調(diào)查登記表》。 3、地下水采樣點 場地內(nèi)如有地下水,應(yīng)在場地內(nèi)地下水徑流的下游布點。如場地內(nèi)沒有地下水,則在場地所在區(qū)域的地下水徑流的下游匯水區(qū)內(nèi)布點。 4、地表水采樣點 如果場地內(nèi)有流經(jīng)的或匯集的地表水,則在場地內(nèi)地表水布點,如果場地內(nèi)沒有流經(jīng)的或匯集的地表水,則在下游3km內(nèi)的匯水區(qū)域內(nèi)尋找地表水源,并進(jìn)行布點;如果場地有市政排水設(shè)施,則無需進(jìn)行地表水布點。 5、環(huán)境空氣采樣點 在場地中心和場地當(dāng)時下風(fēng)向主要環(huán)境敏感點布點;對于有機污染物、惡臭污染物和汞等揮發(fā)性重金屬污染場地,應(yīng)在污染最重的地塊布點。 6、場地內(nèi)殘余廢棄物采樣點 對各類可能為危險廢物的殘余廢棄物及與當(dāng)?shù)赝寥捞卣饔忻黠@區(qū)別的可疑物質(zhì)進(jìn)行布點。 采樣等詳細(xì)操作參照《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》。 1.4樣品檢測與分析 土壤的常規(guī)理化特征土壤pH、粒徑分布、密度、孔隙度、有機質(zhì)含量、滲透系數(shù)等的分析測試應(yīng)按照GB50021執(zhí)行。土壤樣品的分析應(yīng)按照HJ/T`166和《污染場地風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》中指定的方法進(jìn)行。污染土壤的危險廢物特征分析,應(yīng)按照GB5085和HJ/T298中指定的方法進(jìn)行。 其他樣品分析:地下水樣品、地表水樣品、空氣樣品、殘余廢棄污染物樣品的分析應(yīng)分別按照HJ/T164、HJ/T91、HJ/T194、GB14554、GB5085和HJ/T298中指定的方法進(jìn)行。 1.5風(fēng)險評估 1、危害識別 根據(jù)污染土壤調(diào)查獲取的資料,結(jié)合土地的規(guī)劃利用方式,確定污染土壤的關(guān)注污染物、土壤內(nèi)污染物的空間分布和可能的敏感受體,如兒童、成人、地下水體等。 2、暴露評估 在危害識別的工作基礎(chǔ)上,分析土壤中關(guān)注污染物進(jìn)入并危害敏感受體的情景,確定土壤污染物對敏感人群的暴露途徑,確定污染物在環(huán)境介質(zhì)中的遷移模型和敏感人群的暴露模型,確定與土壤污染狀況、土壤性質(zhì)、地下水特征、敏感人群和關(guān)注污染物性質(zhì)等相關(guān)的模型參數(shù)值,計算敏感人群攝入來自土壤和地下水的污染物所對應(yīng)的土壤和地下水的暴露量。 3、毒性評估 在危害識別的工作基礎(chǔ)上,分析關(guān)注污染物對人體健康的危害效應(yīng),包括致癌效應(yīng)和非致癌效應(yīng),確定與關(guān)注污染物相關(guān)的的毒性參數(shù),包括參考劑量、參考濃度、致癌斜率因子和單位致癌因子等。 4、風(fēng)險表征 在暴露評估和毒性評估的工作基礎(chǔ)上,采用風(fēng)險評估模型計算單一污染物經(jīng)單一暴露途徑的風(fēng)險值、單一污染物經(jīng)所有暴露途徑的風(fēng)險值、所有污染物經(jīng)所有暴露途徑的風(fēng)險值;進(jìn)行不確定性分析,包括對關(guān)注污染物經(jīng)不同暴露途徑產(chǎn)生健康風(fēng)險的貢獻(xiàn)率和關(guān)鍵參數(shù)取值的敏感性分析;根據(jù)需要進(jìn)行風(fēng)險的空間表征。風(fēng)險表征計算的風(fēng)險值包括單一污染物的致癌風(fēng)險值、所有關(guān)注污染物的總致癌風(fēng)險值、單一污染物的危害商(非致癌風(fēng)險值)和多個關(guān)注污染物的危害指數(shù)(非致癌風(fēng)險值)。 5、修復(fù)建議目標(biāo)值的確定 在風(fēng)險表征的工作基礎(chǔ)上,判斷計算得到的風(fēng)險值是否超過可接受風(fēng)險水平。如污染土壤風(fēng)險評估結(jié)果未超過可接受風(fēng)險,則結(jié)束風(fēng)險評估工作;如污染土壤風(fēng)險評估結(jié)果超過可接受風(fēng)險水平,則計算關(guān)注污染物基于致癌風(fēng)險的修復(fù)限值和/或基于非致癌風(fēng)險的修復(fù)限值,并進(jìn)行關(guān)鍵參數(shù)取值的敏感性分析;如暴露情景分析表明,污染土壤中的關(guān)注污染物可淋溶進(jìn)入地下水,影響地下水環(huán)境質(zhì)量,則計算保護(hù)地下水的土壤修復(fù)限值。污染土壤修復(fù)建議目標(biāo)值,應(yīng)根據(jù)上述基于致癌風(fēng)險的土壤修復(fù)限值、基于非致癌風(fēng)險的土壤修復(fù)限值和保護(hù)地下水的土壤修復(fù)限值確定。 6、基于風(fēng)險評價的修復(fù)目標(biāo):基于風(fēng)險評價的修復(fù)目標(biāo)以人體健康風(fēng)險評價為出發(fā)點來指導(dǎo)污染土壤修復(fù)目標(biāo)的確定,既充分考慮了污染土壤的功能和對人體健康的危害程度,同時可根據(jù)風(fēng)險評價的結(jié)果合理確定修復(fù)的目標(biāo)和程度避免不必要的投入與花費。 2第二階段修復(fù)技術(shù)選擇 污染土壤的修復(fù)技術(shù)體系包括修復(fù)技術(shù)的選擇、修復(fù)方案的確定和現(xiàn)場實施等,是污染土壤修復(fù)的核心和實現(xiàn)其功能的支撐。 2.1修復(fù)技術(shù)選擇原則 1、場地特征依賴性:指標(biāo)主要包括土壤溫度依賴性、土壤濕度依賴性、土壤顆粒粒徑、滲透性/粘土含量、空間需求等。 2、資源需求:指標(biāo)主要包括修復(fù)前的預(yù)處理、對水電消耗、添加劑或酶、修復(fù)監(jiān)測、運輸、技工、土壤氣體處理和后處理。 3、環(huán)境影響、安全和健康因素:指標(biāo)主要包括修復(fù)工程對環(huán)境的影響程度、二次污染的危險程度、對周邊人群健康的影響。 4、經(jīng)濟(jì)因素:指標(biāo)主要包括預(yù)處理成本、勞動力成本、監(jiān)測成本、燃料成本、裝置成本、安裝/拆卸成本、操作維護(hù)成本、處理成本、運輸成本、水電成本、專利成本、后處理成本等。 2.2修復(fù)技術(shù)篩選步驟 1、污染土壤條件的再確認(rèn) 進(jìn)一步確認(rèn)和驗證污染土壤及周邊地區(qū)的地面環(huán)境狀況:土地利用、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、植被;地表水文狀況;地層結(jié)構(gòu)、巖性分布、地質(zhì)構(gòu)造類型;含水層動力學(xué)特征;污染介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、類型與空間分布;污染物類型與分布等。 2、技術(shù)特性分析 分析現(xiàn)有成熟的物理、化學(xué)和生物技術(shù)特點,確定技術(shù)的使用條件,了解技術(shù)的使用歷史,評價技術(shù)應(yīng)用效果。識別某類技術(shù)在特定的污染土壤的嚴(yán)重缺陷。 3、初步選定修復(fù)技術(shù) 4、修復(fù)技術(shù)的初步驗證 通過不同尺度的物理模擬模型的數(shù)字模擬模型實際評價,初步確認(rèn)修復(fù)技術(shù)的有效性和相應(yīng)的工藝組合。通過構(gòu)建污染土壤的概念模型和數(shù)學(xué)模擬模型,選擇標(biāo)志性污染物作為模擬因子,結(jié)合初步篩選修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用,模擬污染物在介質(zhì)中的凈化過程,評價修復(fù)技術(shù)的有效性,確定備選技術(shù)。 5、備選技術(shù)的確認(rèn) 2.3 國內(nèi)現(xiàn)階段常見修復(fù)技術(shù) 2.3.1 工程修復(fù)技術(shù) 土壤的工程修復(fù)技術(shù)主要包括排土、換土、去表土、客土和深耕翻土等措施??屯练ㄊ窍蛭廴就寥纼?nèi)加入大量的干凈土壤,覆蓋在表層或混勻,使污染物濃度降低或減少污染物與植物根系的接觸。換土就是把污染土壤取走,換入新的干凈土壤。翻土就是深翻土壤,使聚集在表層的污染物分散到土壤深層,達(dá)到稀釋和自處理的目的。通過這些方法可以降低土壤中污染物的含量,減少污染物對土壤-植物系統(tǒng)產(chǎn)生毒害,從而使農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。翻土用于輕度污染的土壤,動土比較少,而客土和換土則是用于重污染區(qū)的常見方法。 工程措施是比較經(jīng)典的土壤污染治理措施,它具有徹底、穩(wěn)定的優(yōu)點,但工程量大、投資費用高,會破壞土體結(jié)構(gòu),引起土壤肥力下降,并且還要對換出的污土進(jìn)行堆放或處理。 2.3.2物理-化學(xué)修復(fù)技術(shù) 物理-化學(xué)修復(fù)是利用污染物或污染介質(zhì)的物理化學(xué)特性,以破壞(如改變化學(xué)性質(zhì))、分離或固化污染物,具有實施周期短、可用于處理各種污染物等優(yōu)點。主要包括:熱處理技術(shù)、土壤固化-穩(wěn)定化技術(shù)、淋洗技術(shù)、氧化還原技術(shù)、電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)和土壤性能改良技術(shù)等。 1、熱處理技術(shù) 熱處理技術(shù)是指通過直接或間接熱交換,將污染介質(zhì)及其所含的有機污染物加熱到足夠的溫度(150℃~540℃),使有機污染物揮發(fā)或分離的過程,按溫度可分為低溫?zé)崽幚砑夹g(shù)(土壤溫度為150℃~315℃)和高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)(土壤溫度為315℃~540℃)。該技術(shù)是應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)場地土壤有機污染物污染的主要物理修復(fù)技術(shù),包括熱脫附、微波加熱和蒸氣浸提等技術(shù)。熱處理修復(fù)技術(shù)適用于處理土壤中揮發(fā)性有機污染物、半揮發(fā)性有機污染物、農(nóng)藥、高沸點氯代化合物,不適用于處理土壤中的重金屬(Hg和Se除外)、腐蝕性有機物、活性氧化劑和還原劑等。該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于苯系物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和二英等污染土壤的修復(fù)。 2、固化-穩(wěn)定化技術(shù) 固化-穩(wěn)定化技術(shù)是將污染物在污染介質(zhì)中固定,使其處于長期穩(wěn)定狀態(tài),是較普遍應(yīng)用于土壤污染的快速控制修復(fù)方法。該技術(shù)可分為原位和異位穩(wěn)定-固化修復(fù)技術(shù)。原位穩(wěn)定-固化技術(shù)適用于重金屬污染土壤的修復(fù),一般不適用于有機污染物土壤的修復(fù);異位穩(wěn)定-固化技術(shù)通常適用于處理無機污染物質(zhì),不適用于半揮發(fā)性有機污染物和農(nóng)藥殺蟲劑污染土壤的修復(fù)。該處理技術(shù)費用比較低廉,對一些非敏感區(qū)的污染土壤可大大降低污染治理成本。常用的固化穩(wěn)定劑有飛灰、石灰、瀝青和硅酸鹽水泥等,其中水泥應(yīng)用最為廣泛。但其所需的設(shè)備較多,如螺旋轉(zhuǎn)井、混合設(shè)備、集塵系統(tǒng)、大型儲存池等。另外,污染物埋藏深度、土壤pH值和有機質(zhì)含量等都會在一定程度上影響該技術(shù)的應(yīng)用以及有效性。 3、土壤淋洗技術(shù) 土壤淋洗技術(shù)指借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑,通過水力壓頭推動清洗液,將其注入被污染土層中,然后再將包含污染物的液體從土層中抽提出來,進(jìn)行分離和處理的技術(shù),可分為原位和異位化學(xué)淋洗技術(shù)。原位化學(xué)淋洗技術(shù)適用于水力傳導(dǎo)系數(shù)大于10-3cm/s的多孔隙、易滲透的土壤,如沙土、砂礫土壤、沖積土和濱海土,不適用于紅壤、黃壤等質(zhì)地較細(xì)的土壤;異位化學(xué)淋洗技術(shù)適用于土壤粘粒含量低于25%、被重金屬、放射性核素、石油烴類、揮發(fā)性有機污染物、多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴等污染的土壤。常用的淋洗劑有水、酸/堿溶液、絡(luò)合劑、表面活性劑、氧化劑和超臨界CO2流體等。該技術(shù)的關(guān)鍵是提取劑的選擇,既能提取污染物又不破壞土壤結(jié)構(gòu),但事實上很難找到。而且,如果處理不當(dāng)?shù)脑?,引入的提取劑很有可能造成二次污染。因此研發(fā)高效的表面活性劑,提高修復(fù)效率,降低設(shè)備與污水處理費用,防止二次污染等是該技術(shù)重要的研究課題。 土壤淋洗技術(shù)的周期短,效率高。由于該技術(shù)需要用水,所以修復(fù)場地要求靠近水源,同時因需要處理廢水而增加了成本。土壤淋洗以柱淋洗或堆積淋洗更為實際和經(jīng)濟(jì),這對該修復(fù)技術(shù)的商業(yè)化具有一定的促進(jìn)作用,該技術(shù)在美國、英國、日本等國家已有很多成功的工程實例,商業(yè)化程度較高。 4、土壤氧化-還原技術(shù) 土壤氧化-還原技術(shù)是通過向土壤中投加氧化劑或還原劑,使其與污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)凈化土壤的目的。通?;瘜W(xué)還原法修復(fù)對還原作用敏感的有機污染物是當(dāng)前研究的熱點。例如,納米級粉末零價鐵的強脫氯作用已經(jīng)被接受和運用于土壤與地下水的修復(fù)。但是,目前零價鐵還原脫氯降解含氯有機化合物技術(shù)的應(yīng)用還存在諸如鐵表面活性的鈍化、被土壤吸附失效等問題,需要開發(fā)新的催化劑和表面激活技術(shù)。土壤光催化降解技術(shù)是一項新興的深度土壤氧化修復(fù)技術(shù),可應(yīng)用于農(nóng)藥等污染土壤的修復(fù)。土壤質(zhì)地、粒徑、氧化鐵含量、土壤水分、土壤pH值和土壤厚度等對光催化氧化有機污染物有明顯的影響。 5、土壤電動力學(xué)修復(fù)技術(shù) 電動力學(xué)修復(fù)是通過電化學(xué)和電動力學(xué)的復(fù)合作用驅(qū)動污染物富集到電極區(qū),進(jìn)行集中或分離的過程。研究發(fā)現(xiàn),土壤pH值、緩沖能力、土壤組分及污染金屬種類會影響修復(fù)的效果。目前,國外科研人員已經(jīng)發(fā)展了多種土壤電動修復(fù)技術(shù),如LasagnaTM技術(shù)、Electro-KleanTM電動力學(xué)分離技術(shù),并成功應(yīng)用于污染土壤的修復(fù)。 該技術(shù)不需要投入化學(xué)藥劑,修復(fù)過程對環(huán)境幾乎沒有任何負(fù)面影響,修復(fù)速度較快、成本較低,特別適用于小范圍的黏質(zhì)的多種重金屬污染土壤和可溶性有機物污染土壤的修復(fù)。但電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)對電荷缺乏的非極性有機污染物去除效果不好,對于不溶性有機污染物,需要化學(xué)增溶,易產(chǎn)生二次污染。 6、土壤性能改良技術(shù) 改良劑能有效降低污染物的水溶性、擴(kuò)散性和生物有效性,減輕它們對生態(tài)環(huán)境的危害。土壤改良技術(shù)的關(guān)鍵是根據(jù)土壤物化特性、污染物的類型選擇試劑。應(yīng)用較多的改良劑有:石灰性物質(zhì)、有機物質(zhì)、離子拮抗劑以及化學(xué)沉淀劑等。 總之,土壤物理-化學(xué)修復(fù)技術(shù)雖然各自都有較好的修復(fù)效果,但是各技術(shù)都有一定的適用范圍的限制;而且各個修復(fù)技術(shù)之間缺乏交融性,很少有人將多種方法融合起來構(gòu)成一個技術(shù)體系,以發(fā)揮各自優(yōu)勢,擯棄各自缺點。 2.3.3生物修復(fù)技術(shù) 生物修復(fù)技術(shù)是近20年發(fā)展起來的一項用于污染土壤治理的新技術(shù),是指綜合運用現(xiàn)代生物技術(shù),使土壤中的有害污染物得以去除,土壤質(zhì)量得以提高或改善的過程。土壤生物修復(fù)技術(shù),包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)、生物聯(lián)合修復(fù)等技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)適用于烴類及衍生物,如汽油、燃油、乙醇、酮、乙醚等污染物的治理,不適合處理持久性有機污染物。 1、植物修復(fù)技術(shù) 植物修復(fù)技術(shù)包括利用植物超積累或積累性功能的植物吸取修復(fù)、利用植物根系控制污染擴(kuò)散和恢復(fù)生態(tài)功能的植物穩(wěn)定修復(fù)、利用植物轉(zhuǎn)化功能的植物揮發(fā)修復(fù)、利用植物根系吸附的植物過濾修復(fù)技術(shù)??杀恢参镄迯?fù)的污染物有重金屬、農(nóng)藥、放射性元素等。其中,重金屬污染土壤的植物吸取修復(fù)技術(shù)在國內(nèi)外都得到了廣泛研究,已經(jīng)應(yīng)用于砷、鎘、銅、鋅、鎳、鉛等重金屬以及與多環(huán)芳烴復(fù)合污染土壤的修復(fù),并發(fā)展出包括絡(luò)合誘導(dǎo)強化修復(fù)、不同植物套作聯(lián)合修復(fù)、修復(fù)后植物處理處置的成套集成技術(shù)。該技術(shù)不僅應(yīng)用于農(nóng)田土壤中污染物的去除,而且還可以應(yīng)用于人工濕地建設(shè)、填埋場表層覆蓋與生態(tài)恢復(fù)、生物棲身地重建等。這種技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵在于篩選具有高產(chǎn)和高去污能力的植物,摸清植物對土壤條件和生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性。然而目前已知的超富集植物雖然體內(nèi)重金屬的含量高,但絕大多數(shù)生長慢、生物量小,且大多數(shù)為蓮座生長,很難進(jìn)行機械操作。 2、微生物修復(fù)技術(shù) 微生物修復(fù)是指利用微生物的代謝過程將土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、脂肪酸和生物體等無毒物質(zhì)的修復(fù)過程。微生物修復(fù)主要應(yīng)用于地下儲油罐污染地、原油污染海灣、石油泄漏污染地及其廢棄物堆置場,含氯溶劑、苯、菲等多種有機物污染土壤的生物修復(fù)。微生物修復(fù)有時并不能去除土壤中的全部污染物,只有與物理和化學(xué)處理方法組成統(tǒng)一的處理技術(shù)體系時,才能真正達(dá)到對污染土壤的完全修復(fù)。因此如何提高微生物修復(fù)的效率也是當(dāng)前該領(lǐng)域研究的熱點之一。 由于人們對基因工程菌應(yīng)用于環(huán)境的潛在風(fēng)險性仍存在種種擔(dān)憂,如美國、日本、歐洲等大多數(shù)國家和地區(qū)對基因工程菌的實際應(yīng)用有嚴(yán)格的立法控制,實際應(yīng)用并非易事,因此在研究應(yīng)用中生態(tài)風(fēng)險與安全評價尤為重要。在我國微生物修復(fù)研究工作主要體現(xiàn)在篩選和馴化特異性高效降解微生物菌株,提高功能微生物在土壤中的活性、壽命和安全性,修復(fù)過程參數(shù)的優(yōu)化和養(yǎng)分、溫度、濕度等關(guān)鍵因子的調(diào)控等方面。 生物修復(fù)與其它的污染土壤修復(fù)技術(shù)相比,具有成本低、無二次污染、處理效果好、易于管理等優(yōu)點,日益受到人們重視。與物理修復(fù)技術(shù)相比,生物修復(fù)技術(shù)的成本往往只占前者的1/100~1/10,而且安全性高,對大面積急需治理的受污染農(nóng)田比較適用。目前,該技術(shù)處于實驗室或模擬試驗階段的研究成果較多,商業(yè)性應(yīng)用有待該技術(shù)的進(jìn)一步成熟和創(chuàng)新性技術(shù)的開發(fā)。 2.3.4聯(lián)合修復(fù)技術(shù) 協(xié)同兩種或兩種以上修復(fù)方法,形成聯(lián)合修復(fù)技術(shù),不僅可以提高污染土壤的修復(fù)速率與效率,而且可以克服單項修復(fù)技術(shù)的局限性,實現(xiàn)對多種污染物復(fù)合/混合污染土壤的修復(fù),已成為土壤修復(fù)技術(shù)中的重要研究內(nèi)容。聯(lián)合修復(fù)技術(shù)主要包括微生物/動物-植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、化學(xué)/物化-生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、物理-化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)等。 2.3.5小結(jié) 目前土壤修復(fù)的各種技術(shù)都有特定的應(yīng)用范圍和局限性。尤其是物理、化學(xué)的方法,容易導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞,土壤養(yǎng)分流失和生物活性下降。生物修復(fù)尤其是植物修復(fù)目前是環(huán)境友好的修復(fù)方法,但土壤污染多是復(fù)合型污染,植物修復(fù)也面臨技術(shù)難題。此外,我國土壤修復(fù)的設(shè)備大部分依賴進(jìn)口,缺乏自主技術(shù)。 目前,國內(nèi)有關(guān)污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究還處在起步階段,很多試驗都處于實驗室模擬階段,而且尚沒有人提出一套行之有效的修復(fù)技術(shù)體系。大規(guī)模的工程應(yīng)用時,尚需解決很多實際問題,如投資費用高、環(huán)境因素影響、二次污染控制等。 3第三階段施工管理與運行 3.1詳細(xì)修復(fù)方案制定 1、制定分項目標(biāo) 分項目標(biāo)是基于總體修復(fù)目標(biāo),具體到不同環(huán)境介質(zhì)還、或修復(fù)單元的目標(biāo)。分項目標(biāo)不僅是制定污染物限值,還應(yīng)包括減輕暴露的內(nèi)容。分項目標(biāo)應(yīng)明確不同介質(zhì)或修復(fù)單元的目標(biāo)污染物;暴露途徑和受體;污染物限值或針對每一暴露途徑的可接受的污染物水平。 2、確定行動總則 基于分項目標(biāo)、針對污染的環(huán)境介質(zhì),確定修復(fù)方式,通常采用生物或物化處理、圍堵、開挖、抽提或多種技術(shù)的集成等,并采取制度化控制。 3、評價修復(fù)規(guī)模 根據(jù)污染土壤調(diào)查數(shù)據(jù),結(jié)合行動總則,確定污染介質(zhì)的規(guī)模。在確定其規(guī)模時,應(yīng)考慮污染物分布、可接受的暴露水平、潛在的暴露途徑、污染土壤物理條件、不同介質(zhì)之間的疊加等。 4、篩選修復(fù)技術(shù) 根據(jù)分項目標(biāo)選擇高效耗、操作簡單的修復(fù)技術(shù)。 5、形成總體技術(shù)方案 將環(huán)境介質(zhì)、修復(fù)規(guī)模以及備選修復(fù)技術(shù)整合,同時考慮介質(zhì)之間的相互影響,形成2~4套不同的總體技術(shù)方案。 3.2修復(fù)工程設(shè)計與施工 1、施工前修復(fù)技術(shù)方案與工程設(shè)計要經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境主管部門審批通過; 2、設(shè)計與施工符合國家和地方法律法規(guī)要求; 3、實施過程中防止污染物在環(huán)境介質(zhì)之間的轉(zhuǎn)移; 4、應(yīng)制定保障施工人員與周圍居民的健康和安全計劃; 5、具備場地準(zhǔn)入及施工許可; 6、修復(fù)工程設(shè)計與施工具有詳細(xì)的記錄,以備核查; 7、修復(fù)工程可能對其他生物資源產(chǎn)生影響時,應(yīng)制定詳細(xì)的保護(hù)措施; 8、配備污染土壤場地地圖,詳細(xì)標(biāo)注場地修復(fù)設(shè)施的分布,包括處理單元的位置,修復(fù)規(guī)模、范圍,以及污染源的空間位置和污染物濃度,施工完成后運行、監(jiān)察和維護(hù)系統(tǒng)設(shè)置及采樣位置、深度,修復(fù)活動可能影響到的濕地、河流及生物棲居地; 9、制定初步的運行、監(jiān)測和維護(hù)計劃,并設(shè)計和建設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)。 3.3修復(fù)工程運行與維護(hù) 修復(fù)工程的運行與維護(hù)的目的是確保修復(fù)的有效性和修復(fù)目標(biāo)的實現(xiàn),貫穿整個修復(fù)過程。主要內(nèi)容包括: (1)運行、維護(hù)修復(fù)過程系統(tǒng); (2)確保制度化控制的有效性; (3)定期檢查和評估污染土壤修復(fù)狀況; (4)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期修復(fù)目標(biāo)時,預(yù)測修復(fù)工期。 3.4污染土壤清理 經(jīng)過修復(fù)的區(qū)域應(yīng)盡可能恢復(fù)到修復(fù)前的條件,否則需要經(jīng)過當(dāng)?shù)丨h(huán)境主管部門和其他相關(guān)部門的同意?;謴?fù)時應(yīng)考慮以下三點: 1、用于污染土壤地形恢復(fù)的填充材料應(yīng)滿足修復(fù)后的標(biāo)準(zhǔn),不含放射性廢物或固體廢物; 2、對填充材料的質(zhì)量報告提交當(dāng)?shù)丨h(huán)境主管部門; 3、未被污染的土壤應(yīng)回填到原來位置或其他位置。 4第四階段后續(xù)監(jiān)測與評價 污染土壤監(jiān)測的目的是為了加強污染土壤環(huán)境管理,推動污染土壤環(huán)境調(diào)查及風(fēng)險評估與治理修復(fù),為污染土壤環(huán)境管理的全過程提供依據(jù)。 4.1監(jiān)測原則 1、污染場地環(huán)境監(jiān)測是場地環(huán)境管理與污染防治的重要手段,應(yīng)根據(jù)場地環(huán)境管理各階段特征,與場地環(huán)境調(diào)查與風(fēng)險評估、治理修復(fù)、工程驗收、回顧性評估的目的和要求緊密結(jié)合。 2、污染場地環(huán)境監(jiān)測應(yīng)以土壤監(jiān)測為主,兼顧場地殘余廢棄污染物、地下水、地表水、環(huán)境空氣及治理修復(fù)過程中排放污染物的監(jiān)測。 3、污染場地環(huán)境監(jiān)測應(yīng)妥善處理好場地環(huán)境調(diào)查監(jiān)測、治理修復(fù)監(jiān)測、工程驗收監(jiān)測、回顧性評估監(jiān)測之間的相互關(guān)系,確保監(jiān)測結(jié)果的協(xié)調(diào)性、一致性和時效性。 4.2監(jiān)測工作程序 1、工作程序 根據(jù)污染土壤管理各階段的不同需求,污染土壤監(jiān)測分為污染土壤調(diào)查監(jiān)測,污染土壤修復(fù)監(jiān)測、工程驗收監(jiān)測及污染土壤回顧性評估監(jiān)測等。污染土壤監(jiān)測應(yīng)在確定需要監(jiān)測的場地后,針對污染土壤環(huán)境管理某一階段的需求,制定監(jiān)測計劃,確定監(jiān)測范圍、監(jiān)測介質(zhì)、監(jiān)測項目、采樣點布設(shè)方法及監(jiān)測工作的組織方式。并根據(jù)完整的監(jiān)測計劃,實施樣品的采集和樣品的分析測試,對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后,編制監(jiān)測報告。 2、污染土壤調(diào)查監(jiān)測 指土壤環(huán)境調(diào)查和風(fēng)險評估過程中的監(jiān)測,主要工作是識別土壤、地下水、地表水、環(huán)境空氣及殘余廢棄物中的關(guān)注污染物,全面分析土壤污染特征,從而確定土壤的污染物種類、污染程度和污染范圍。 3、污染土壤修復(fù)監(jiān)測 指污染土壤修復(fù)過程中的監(jiān)測,主要工作是針對各項修復(fù)技術(shù)措施的實施效果所開展的相關(guān)監(jiān)測,包括修復(fù)過程中工程質(zhì)量監(jiān)測和二次污染物排放的監(jiān)測。 4、污染場地修復(fù)工程驗收監(jiān)測 指對污染土壤修復(fù)后環(huán)境監(jiān)測,主要工作是考核和評價治理修復(fù)后的污染土壤是否達(dá)到污染風(fēng)險評估所確定的修復(fù)目標(biāo)值及工程設(shè)計所提出的相關(guān)要求。 5、污染土壤回顧性評估監(jiān)測 指經(jīng)過修復(fù)工程驗收后,在特定的時間范圍內(nèi),為評價治理修復(fù)后土壤對地下水、地表水及環(huán)境空氣的環(huán)境影響所進(jìn)行的監(jiān)測,同時也包括針對土壤長期原位修復(fù)工程措施的效果開展驗證性的監(jiān)測。 4.3修復(fù)效果評價 1、修復(fù)效果評價指標(biāo)。 修復(fù)效果評價主要包括污染治理成果、修復(fù)技術(shù)的社會與經(jīng)濟(jì)效益評價三部分。修復(fù)效果評價指標(biāo)體系主要包括: (1)土壤污染物的去除效果,即污染修復(fù)效果,具體指標(biāo)有污染物去除率、降解率、并衰期等。 (2)不產(chǎn)生次生污染,主要指標(biāo)包括污染物降解中間產(chǎn)物量及物質(zhì)組成動態(tài)變化、修復(fù)過程及修復(fù)前后的介質(zhì)毒理學(xué)特性評價與比較等。 (3)修復(fù)技術(shù)的社會與經(jīng)濟(jì)效益,主要指標(biāo)有修復(fù)工程的直接收益、對社會發(fā)展的影響底、觀眾和輿論導(dǎo)向等。 2、污染治理效果 污染治理效果主要是評價修復(fù)工程實施對土壤污染風(fēng)險的降低程度,是否達(dá)到預(yù)期的修復(fù)目標(biāo)。 評價治理效果時,應(yīng)當(dāng)評價去除有毒污染物、教師污染物量、切斷或減輕污染物向接受者遷移趨勢的技術(shù)。評價依據(jù)包括: (1)降解、固定或處理有毒物質(zhì)的量; (2)對污染物毒性、活性的減少程度; (3)處理過程的不可逆水平; (4)處理后遺留物的類型和數(shù)量。 3、社會效益與經(jīng)濟(jì)效益 社會效益與經(jīng)濟(jì)效益評價包括: (1)污染土壤風(fēng)險水平降低,實現(xiàn)對公眾健康的保護(hù); (2)土壤功能及價值的提高,即修復(fù)可能創(chuàng)造的直接經(jīng)濟(jì)效益; (3)修復(fù)技術(shù)體系的構(gòu)建與完善,主要體現(xiàn)為環(huán)境效益的實現(xiàn)與提高。 .- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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