污染场地修复技术分类研究与案例分析

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2018-10-12
简介
污染场地对生态环境与人类健康造成的负面影响越来越引起人类的重视,近几年,各种污染场地的修复手段层出不穷,但对于相关技术的选择是修复的关键所在,文中对污染场地修复技术分类研究与案例进行了分析,有需要的用户可以阅读全文了解。

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污染场地修复技术分类研究与案例分析污染场地主要包含土壤、地下水、地表水以及该区域遗留的污染物质;其界定要素为有害物质的浓度是否超过环境背景值,并对此空间或区域的人体健康及自然环境已经造成或可能造成负面影响。近年来,污染场地修复技术层出不穷,如何选择污染场地的修复技术是污染场地修复工程的关键环节,场地污染物的类别决定了采用的修复技术的选择。因此,对污染场地修复技术进行系统分类,对于修复技术的推广应用与修复过程中的技术选择非常必要。针对污染场地治理,我国在场地修复管理和技术层面还相对不足,污染场地修复技术研发刚刚起步,且大多数属于理论研究,实际场地修复治理案例较少。鉴于此,本文以某典型化工厂有机物污染场地修复工程为实例,介绍污染场地修复技术筛选过程以及修复过程中所遇到的问题,以期为该类污染场地修复技术筛选与应用提供参考。1场地修复技术的分类污染场地修复技术的种类繁多,新型的修复技术不断出现。对污染场地修复技术进行分类,不仅有利于修复技术的识别与比较,而且有利于修复经验与修复技术的传播,也有利于在相似的污染场地上迅速开展修复活动。污染场地修复技术的定义是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。修复技术的分类方法有多种:根据修复处理工程的位置可以分为原位修复技术与异位修复技术;根据修复介质的不同可分为污染源修复技术和地下水修复技术;根据修复原理可分为物理技术、化学技术、热处理技术、生物技术、自然衰减和其他技术等;根据修复方式可分为对污染源的处理技术和对污染源的封装技术;根据污染场地修复技术运行和成本数据的充分性和可获得性,可分为成熟技术与创新技术。下面依据修复原理对场地修复技术进行分类分析,如表1所示。2场地修复技术方案的筛选污染场地修复技术的筛选是场地监管中的重要环节,修复技术的适用性直接影响场地修复效果及费用。确定最适修复技术时需综合考虑污染物特征、场地条件、修复费用及时间等多种因素。每种修复技术都有各自的适用性及优缺点,修复技术选择的主要任务就是全面衡量各种技术的优缺点,并充分考虑我国的经济、技术发展水平和环境保护的需要,找出对于特定场地最适用的技术或技术组合。USEPA超级基金场地治理与修复的基本流程如图1所示,主要包括修复目标的确定、资料收集、污染场地调查、技术初筛、可行性研究、确定修复技术及其方案等几个环节。3我国场地修复的问题3.1场地类型不明确土壤是一个十分复杂的系统,由固、液、气三相物质和有机体组成,是一种性质特别的环境要素,所以土壤污染防治十分复杂,只能以风险防控为主。土壤用途不同,风险防控目标也不相同。“土十条”核心是实现农用地和建设用地安全保障和风险管控。农用地主要管控农作物生长及食用安全风险,建设用地重点管控开发利用过程中的健康安全和污染扩散风险。两者实行分类管理,有各自的质量标准和评价技术规范,风险管控内容和侧重点有所不同。对于农用地土壤保护而言,不仅有污染的问题,还有农业生产过程中的生态破坏问题。将农用地和建设用地两者混为一谈,将保护和修复不加区分,都是十分片面的[7]。3.2评价标准不准确根据土壤的性质特点,严格来说,土壤环境质量应该综合物理、化学和生物等因素进行评价。但当前农用地土壤质量标准和评价技术规范,只有化学指标。事实上,土壤物理和生物因素对土壤环境质量有着重要影响。土壤物理和生物因素包含土壤质地、结构、基质、微生物等,对土壤中水、热、气和溶质等物质运动和能量转换产生重要影响,决定土壤导水、保肥、溶质迁移性能。所以,不同种类土壤,甚至同种类型土壤不同理化性质对重金属、有机物等污染物的吸附固定作用可能会存在较大差异,导致土壤对污染物的吸纳能力即土壤环境容量也有所区别。3.3防控措施不全面“土十条”第三条要求“实施农用地分类管理,保障农业生产环境安全”。农用地保护上不仅要重视企业污染防控,更不能忽视农业生产和管理中造成的土壤破坏。要切实加大农用地土壤环保力度,转变粗放农业生产方式,推行秸秆还田、增施有机肥、少耕免耕、粮豆轮作、农膜减量与回收利用等措施。避免因过度施肥、滥用农药等掠夺式农业生产方式造成土壤环境质量下降。4某化工厂修复案例4.1场地调查某城市化工厂蒸发池出现管涌事件,由于蒸发池内存储物为该厂的工业废水,必须进行场地修复。经过资料查阅和场地调查,发现该区域土壤多为栗钙土,土壤矿质部分几乎全由细砂颗粒组成,有机物含量低。地下水的含水层分布不连续,厚度变化大,工业、城乡居民几乎全部使用地下水。通过钻探公司,在有潜在污染物区域钻井采样,布设共64个点位,井深约2~20米,其中10~15个钻孔安插地下水监测井。调查组每0.6米进行土壤样品垂直方向上的采集,并采集地下水样送实验室检测,CMA实验报告得出该区域高锰酸盐浓度超标。4.2方案选取根据该地区土壤和地下水的调研结果,确定使用淋洗法进行该区域场地修复工作。土壤淋洗法是将附着在粗粒土壤上的高锰酸盐类污染物冲洗干净后回填,污染黏土将作为废渣处置。淋洗土壤废水进入厂区原有的污水处理系统进行处理。在淋洗之前可以先将污染土壤进行粒径筛分,游离的氯离子多附着在小粒径的黏土颗粒表面。通过旋流、离心等装备,可以有效的将含有高盐分的细颗粒黏土完全分离出来,大量的降低淋洗量,有效节省费用。土壤进行筛分后,将需要淋洗的沙土加入洗砂机,并混入一定量来自净水储罐的清水,在双螺旋叶片搅拌下对沙土进行清洗,清洗后的砂土被送至水平搅拌单元,污水被排至泥浆缓冲罐。水平搅拌单元接受洗砂机输送的砂土,并混入一定量的清水,在水平搅拌器的搅拌下再次清洗。砂水混合物由水平搅拌单元流入脱水格栅,在振动电机作用下,进入泥浆缓冲罐,脱水后的砂土最终由传送带传送至指定地点。污水处理系统将泥浆缓冲罐中的水进行无害化处理,其中回用部分水被输送至净水储罐。如图2所示。4.3修复效果现场将经过淋洗处理后的土壤随机取样进行实验室检测,结果显示污染物去除率达到99%以上,处理后的土壤可以进行回填再次利用,淋洗法对于该地区土壤修复效果良好。5小结污染场地修复之前应制定科学合理的修复目标,对土地未来的利用途径有充分的了解,区别对待不同的土地利用途径对土地质量的要求,使修复目标科学合理,避免花费巨资对污染场地进行过度修复,同时综合考虑技术应用时的环境可行性、时间周期、经济成本等因素。淋洗技术采用物理分离或增效洗脱等手段,通过添加水或合适的增效剂,分离重污染土壤组分或使污染物从土壤相转移到液相,并有效地减少污染土壤的处理量,实现减量化。淋洗系统废水应处理去除污染物后回用或达标排放。该技术对于处理重金属及半挥发性有机污染物、难挥发性有机污染物的土壤效果良好,缺点是单位体积的土壤处理费用较高。
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