技術(shù)文章
伴隨著大量工業(yè)場(chǎng)地的遷移與重建,土壤的有機(jī)污染問題開始逐漸浮出水面,有機(jī)污染土壤的修復(fù)成了人們關(guān)注的問題。美國(guó)有機(jī)污染土壤修復(fù)工作開展較早,目前已有大量成功的修復(fù)案例。列舉了目前國(guó)內(nèi)外有機(jī)污染土壤修復(fù)的常用技術(shù),并比較了各項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí),介紹了美國(guó)超級(jí)基金污染場(chǎng)地修復(fù)的四個(gè)典型案例,以期為我國(guó)有機(jī)污染土壤修復(fù)工作提供借鑒。
土壤的有機(jī)污染問題是*范圍內(nèi)廣泛關(guān)注的環(huán)境問題之一。土壤中有機(jī)污染物的來源包括工業(yè)泄露和溢出,石油庫(kù)和化學(xué)品庫(kù)泄露,農(nóng)藥濫用,清潔劑、油、防凍液隨意處置,生活垃圾不當(dāng)處置,垃圾填埋場(chǎng)和垃圾堆場(chǎng)等。
每年有大量的有機(jī)物釋放到土壤環(huán)境中,包括芳香化合物、多氯代有機(jī)物、農(nóng)藥、石油等,其中大部分的污染物是難溶的、有毒的、致突變的,甚至是致癌的,對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)有著巨大的危害。近年來,我國(guó)開始逐漸關(guān)注有機(jī)污染物造成的土壤污染問題,并進(jìn)行有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究。
美國(guó)自20世紀(jì)80年代起建立了土壤修復(fù)超級(jí)基金制度,截止2010年,已累計(jì)清理有害土壤、廢棄物和沉淀物1億多m3,涉及有機(jī)污染物的場(chǎng)地超過總場(chǎng)地的60%。近年來,我國(guó)開始逐漸意識(shí)到有機(jī)污染土壤的危害,大力發(fā)展有機(jī)土壤修復(fù)技術(shù),開展有機(jī)污染土壤修復(fù)示范工程是十分必要的。本文介紹了目前有機(jī)物污染土壤修復(fù)的常用技術(shù),和美國(guó)有機(jī)污染土壤修復(fù)的典型案例,為我國(guó)有機(jī)污染土壤修復(fù)工作提供借鑒。
1 有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)
有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)種類較多,表1中總結(jié)了國(guó)內(nèi)外常用的幾種修復(fù)技術(shù)。目前,土壤氣相抽提(SVE)和熱解吸技術(shù)是應(yīng)用廣泛的有機(jī)土壤修復(fù)技術(shù),其處理效果、成本和周期都符合城市對(duì)土壤修復(fù)的要求。其中,SVE技術(shù)多應(yīng)用于鹵代和非鹵代揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物的降解中,其對(duì)低揮發(fā)性有機(jī)物和有機(jī)農(nóng)藥等物質(zhì)的處理效果較差。
而熱解吸技術(shù)對(duì)于處理鹵代有機(jī)物、非鹵代的半揮發(fā)性有機(jī)物、多氯聯(lián)苯(PCBs)、以及高濃度的疏水性液體等污染物有優(yōu)勢(shì),但這項(xiàng)技術(shù)會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)和生物系統(tǒng)。土壤淋洗有濃縮污染物的能力,因此可以作為其他技術(shù)的預(yù)處理,減少待處理的土壤體積,降低總費(fèi)用。
微生物修復(fù)技術(shù)常用于降解土壤中的石油烴,這項(xiàng)技術(shù)是環(huán)境友好的,但是修復(fù)周期過長(zhǎng)。此外,在選擇具體的土壤修復(fù)技術(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)污染物和土壤性質(zhì)、處理時(shí)間、成本等因素進(jìn)行全面比較。
2 有機(jī)污染土壤修復(fù)案例
2.1 土壤氣相抽提項(xiàng)目——落基山兵工廠18單元污染修復(fù)工程
落基山兵工廠是美國(guó)的一個(gè)化學(xué)武器制造中心,位于科羅拉多州的科默斯市。這一兵工廠由美國(guó)于20世紀(jì)末設(shè)立,生產(chǎn)常規(guī)兵器和化學(xué)兵器,其中包括白磷、芥子氣、路易氏劑和氯氣。1984年,美國(guó)對(duì)落基山兵工廠的污染情況進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地內(nèi)存在多種污染物,包括有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥、氨基甲酸酯類殺蟲劑、有機(jī)溶劑、氯化苯、重金屬等。
1991年,在落基山兵工廠超級(jí)基金污染場(chǎng)地的18號(hào)單元進(jìn)行了土壤氣相抽提處理。這一區(qū)域在過去主要用以清洗維修設(shè)備和車輛,并儲(chǔ)存柴油、汽油和各種石油產(chǎn)品。在這一區(qū)域的土壤和地下水中發(fā)現(xiàn)了大量的VOCs,其中大多為三氯乙烯,其在土壤蒸汽中的體積濃度高達(dá)65×10-6。這些VOCs主要來自于清洗過程中使用的含氯溶劑。SVE系統(tǒng)安裝在了土壤蒸汽中三氯乙烯濃度高的區(qū)域。
該SVE系統(tǒng)包括一個(gè)較淺的氣相抽提井和一個(gè)較深的氣相抽提井。淺井位于黏土層以上,地下13~28尺;深井位于黏土層以下,地下43~58尺。設(shè)立兩個(gè)抽提井是為了研究黏土層對(duì)VOCs移除的影響。在氣相抽提井周邊圍繞著4個(gè)蒸汽監(jiān)測(cè)井,用于評(píng)估SVE系統(tǒng)的性能。