對城(chéng)市(shì)工(gōng)業(yè)遺留的污染場地,因其特殊位置和土(tǔ)地再開(kāi)發利用的需求,需要快速、高(gāo)效的物(wù)化修複技(jì)術(shù)和設備。土(tǔ)壤修複技(jì)術(shù)的應用在很大程度上(shàng)依賴于修複設備和檢測設備的支撐,設備化的修複技(jì)術(shù)是土(tǔ)壤修複走向市(shì)場化和産業(yè)化的基礎。開(kāi)發與應用基于設備化的場地污染土(tǔ)壤的快速修複技(jì)術(shù)是發展趨勢。
1.1美國(guó)超級基金法
土(tǔ)壤中有機(jī)污染物(wù)的來源包括工(gōng)業(yè)洩露和溢出,石油庫和化學品庫洩露,農藥濫用,清潔劑、油、防凍液随意處置,生(shēng)活垃圾不當處置,垃圾填埋場和垃圾堆場等。美國(guó)有機(jī)污染土(tǔ)壤修複工(gōng)作開(kāi)展較早,目前已有大量成功的修複案例。
美國(guó)自(zì) 20 世紀 80 年(nián)代起建立了土(tǔ)壤修複超級基金制度,截止 2010 年(nián),已累計清理有害土(tǔ)壤、廢棄物(wù)和沉澱物(wù) 1億多(duō) m 3 ,涉及有機(jī)污染物(wù)的場地超過總場地的 60%。今介紹美國(guó)超級基金污染場地修複的四個(gè)典型案例,以期為(wèi)有機(jī)污染土(tǔ)壤修複工(gōng)作提供借鑒。
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2 土(tǔ)壤氣相(xiàng)抽提項目——落基山兵工(gōng)廠 18 單元污染修複工(gōng)程
落基山兵工(gōng)廠是美國(guó)的一(yī)個(gè)化學武器(qì)制造中心,位于科羅拉多(duō)州的科默斯市(shì)。這一(yī)兵工(gōng)廠由美國(guó)陸軍于 20 世紀末設立,生(shēng)産常規兵器(qì)和化學兵器(qì)。1984 年(nián),美國(guó)陸軍對落基山兵工(gōng)廠的污染情況進行了詳細調查,發現場地内存在多(duō)種污染物(wù),包括有機(jī)氯農藥、有機(jī)磷農藥、氨基甲酸酯類殺蟲劑、有機(jī)溶劑、氯化苯、重金屬等。
1991 年(nián),在落基山兵工(gōng)廠超級基金污染場地的18 号單元進行了土(tǔ)壤氣相(xiàng)抽提處理。這一(yī)區域在過去主要用以清洗維修設備和車輛,并儲存柴油、汽油和各種石油産品。在這一(yī)區域的土(tǔ)壤和地下(xià)水(shuǐ)中發現了大量的 VOCs,其中大多(duō)為(wèi)三氯乙烯,其在土(tǔ)壤蒸汽中的體積濃度高(gāo)達 65 × 10-6 。這些 VOCs 主要來自(zì)于清洗過程中使用的含氯溶劑。SVE 系統安裝在了土(tǔ)壤蒸汽中三氯乙烯濃度最高(gāo)的區域。
圖1SVE 系統的工(gōng)藝流程
該 SVE 系統包括一(yī)個(gè)較淺的氣相(xiàng)抽提井和一(yī)個(gè)較深的氣相(xiàng)抽提井。淺井位于黏土(tǔ)層以上(shàng),地下(xià)13 ~28 尺;深井位于黏土(tǔ)層以下(xià),地下(xià) 43 ~ 58 尺。設立兩個(gè)抽提井是為(wèi)了研究黏土(tǔ)層對 VOCs 移除的影響。在氣相(xiàng)抽提井周邊圍繞著(zhe) 4 個(gè)蒸汽監測井,用于評估SVE 系統的性能(néng)。蒸汽從(cóng)氣相(xiàng)抽提井中抽提出之後,進入氣液分離罐中分離掉其中的凝結水(shuǐ),随後進入沉澱過濾器(qì)和再生(shēng)鼓風機(jī)。鼓風機(jī)排出的煙(yān)氣通(tōng)過兩組串聯的顆粒活性炭系統進行處理,每組活性炭處理單元中有三個(gè)裝有顆粒活性炭的容器(qì)。一(yī)級活性炭處理單元可以去除掉氣體中 90% 的三氯乙烯,二級活性炭處理單位則用于處理殘餘的三氯乙烯。圖 1為(wèi)該 SVE 系統的工(gōng)藝流程。
該系統的運營過程從(cóng) 1991 年(nián) 7 月(yuè)持續到(dào) 12 月(yuè),總共處理了約 70 磅的三氯乙烯,總處理土(tǔ)方量約為(wèi)26 000 m 3 。SVE 系統處理後的三氯乙烯的體積濃度小(xiǎo)于 1 ×10-6 。整個(gè) SVE 系統的籌備、建立和運行費(fèi)用為(wèi) 182 800 美元。
1.3 熱解吸修複項目——沃林頓乳膠廠環境修複工(gōng)程
沃林頓乳膠廠位于美國(guó)新澤西(xī)州卑爾根縣的居住-工(gōng)業(yè)混合區,面積為(wèi) 9. 67 英畝。從(cóng) 1951 年(nián)至 1983 年(nián),該廠生(shēng)産天然和合成橡膠産品以及化學粘合劑。生(shēng)産過程中使用了大量的有機(jī)溶劑,包括揮發性有機(jī)物(wù)(VOCs),如丙酮、庚烷、正己烷、甲乙酮、二氯甲烷,以及多(duō)氯聯苯(PCBs)。
1989 年(nián)3 月(yuè),沃林頓乳膠廠場址被添加到(dào)超級基金優先修複場地名單中,1988 年(nián)9 月(yuè)至1992 年(nián) 6 月(yuè)這一(yī)場地進行了修複調查。調查結果顯示:場地中的污染土(tǔ)方量為(wèi)24 500 m 3 ,排水(shuǐ)渠中的污染土(tǔ)和污泥量為(wèi)1 2 9 2 060 m 3 。PCBs 最高(gāo)含量為(wèi)4 000 mg/kg,半揮發有機(jī)物(wù)為(wèi)雙黃原酸乙基酯鄰苯二甲酸鹽(BEHP)、3,3’-二氯聯苯胺和 PAHs,重金屬污染物(wù)為(wèi)銻和砷。
圖2 熱解吸系統的工(gōng)藝流程
1999 年(nián) 3 月(yuè),該場地開(kāi)始使用熱解吸法清除土(tǔ)壤中的有機(jī)污染物(wù)。系統熱解吸單元是一(yī)個(gè)三重殼回轉窯,圖 2 為(wèi)這一(yī)系統的工(gōng)藝流程。該系統每天大約處理 225 噸土(tǔ)壤,土(tǔ)壤出口溫度為(wèi)482℃。在污染土(tǔ)壤進入到(dào)回轉窯之前,首先要對其進行篩濾,将直徑大于兩英寸的雜(zá)質篩除。處理後的土(tǔ)壤進行壓實之後回填到(dào)挖掘區域。
煙(yān)氣使用洗滌器(qì)、文丘裡(lǐ)管、噴霧塔依次進行處理,随後進入到(dào)顆粒活性炭過濾單元和高(gāo)效空氣微粒過濾器(qì)中進行清潔。處理後的煙(yān)氣再次回收進入爐膛。洗滌用水(shuǐ)通(tōng)過澄清池和壓濾機(jī)分離掉油和固體殘渣,随後使用活性炭吸附掉污染物(wù),清潔水(shuǐ)用于進行清潔土(tǔ)壤的調理。壓濾器(qì)中的濾餅在場外的危險廢物(wù)填埋場地進行填埋。
這一(yī)項目一(yī)直實施到(dào) 2000 年(nián) 6 月(yuè),共修複41 045 m 3 有機(jī)污染土(tǔ)壤,修複費(fèi)用總計 15 700 000美元,平均每立方米土(tǔ)壤花費(fèi) 382 美元,其中有機(jī)污染物(wù)的處理效果見(jiàn)表 2。
表2 熱解吸系統處理效果
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4 土(tǔ)壤淋洗項目——勒瓊營88号地塊土(tǔ)壤含水(shuǐ)層修複項目
海軍陸戰隊勒瓊營位于美國(guó)北(běi)卡羅來納州,是美國(guó)海軍陸戰隊一(yī)所規模龐大的訓練和調度基地。這一(yī)基地建于1942年(nián),面積為(wèi)640km2 。1989 年(nián),美國(guó)環保署将這一(yī)場地添加到(dào)國(guó)家優先修複場地名單中。勒瓊營場地中的土(tǔ)壤、污泥、地下(xià)水(shuǐ)和地表水(shuǐ)中都含有大量污染物(wù),威脅著(zhe)該區域居民(mín)的健康。場地中的污染物(wù)包括 VOCs、重金屬、農藥、PAHs 和 PCBs。從(cóng) 1994 年(nián)起,美國(guó)海軍開(kāi)始對勒瓊營地塊進行修複,直到(dào)現在修複工(gōng)程仍在繼續。
1999年(nián)4-8月(yuè),在勒瓊營的88号地塊設立了表面活性劑加強的原位土(tǔ)壤淋洗系統,進行土(tǔ)壤含水(shuǐ)層修複示範項目。88 号地塊受到(dào)四氯乙烯和烴類溶劑的污染。四氯乙烯屬于重質非水(shuǐ)相(xiàng)液體,主要位于88 号地塊深度大約為(wèi)16~20英尺的土(tǔ)壤淺層含水(shuǐ)層中,其中大部分的重質非水(shuǐ)相(xiàng)液體污染物(wù)位于淺層含水(shuǐ)層底部低(dī)透水(shuǐ)性的淤泥層中。烴類溶劑屬于輕質非水(shuǐ)相(xiàng)液體,位于淺層含水(shuǐ)層的上(shàng)部。在本項目中,目标污染物(wù)為(wèi)四氯乙烯,但也有少部分的烴類溶劑在處理過程中被附帶脫除。
在勒瓊營88号地塊示範工(gōng)程中,設立了原位土(tǔ)壤淋洗系統(圖 3)進行重質非水(shuǐ)相(xiàng)液體污染物(wù)的去除,同時設立表面活性劑回收系統進行表面活性劑的回收利用。土(tǔ)壤淋洗系統包括 3 個(gè)注射井、6 個(gè)提取井和 2 個(gè)液壓控制井。系統中使用的表面活性劑(Alfoterra 145-4PO sulfate TM )是專門(mén)為(wèi)勒瓊營 88 号地塊示範工(gōng)程設計的。這一(yī)表面活性劑滿足兩個(gè)要求:首先能(néng)夠盡可能(néng)溶解重質非水(shuǐ)相(xiàng)液體,其次可以保證表面活性劑回收過程的性能(néng)。攜帶污染物(wù)的表面活性劑液流在地上(shàng)部分進行處理,處理單元包括一(yī)個(gè)滲透蒸發系統和一(yī)個(gè)超濾單元。滲透蒸發系統用于移除液流中的污染物(wù),膠束強化超濾單元用于去除過量的水(shuǐ)分。經過回收淨化的表面活性劑液流再次投入到(dào)注射井。
圖3 土(tǔ)壤淋洗系統的工(gōng)藝流程
88 号地塊的面積大約為(wèi) 11 m × 29 m,在 4 個(gè)月(yuè)的處理周期中,該示範工(gōng)程總共處理了 288 L 四氯乙烯,總花費(fèi) 3 074 500 美元。
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5 微生(shēng)物(wù)修複項目———法國(guó)有限公司污染場地修複工(gōng)程
法國(guó)有限公司污染場地位于美國(guó)德克薩斯州的克羅斯比,面積為(wèi)22. 5 英畝。這一(yī)場地在1966 -1971 年(nián)是一(yī)個(gè)工(gōng)業(yè)廢物(wù)處置中心,每年(nián)大約有7×107加侖(265 000 m 3 )的石油化學廢棄物(wù)傾倒在一(yī)個(gè)7. 3 英畝,沒有防滲層的鹽水(shuǐ)湖(hú)中。傾倒的垃圾包括 罐底、酸洗用酸、精煉廠和石油化工(gōng)廠的不合格産品。1983年(nián)成立法國(guó)有限公司任務團隊,來領導進行這一(yī)場地的修複,主要修複目标為(wèi)湖(hú)底的焦油狀污泥和底層土(tǔ)。場地中的主要污染物(wù)有苯并[a]芘、氯乙烯和苯、此外還(hái)有砷和 PCBs。污染物(wù)濃度高(gāo)達400~5 000 mg/kg。
該項目選用了原位懸浮床生(shēng)物(wù)修複技(jì)術(shù),系統中主要包括一(yī)個(gè)MixFlo曝氣系統,一(yī)個(gè)液态氧供應系統,一(yī)個(gè)化學物(wù)料供料系統,挖泥和混合設備。該系統中包括兩個(gè)周圍安裝了闆樁牆的處理單元,每個(gè)處理單元可以處理1. 7×107加侖(64 000 m 3 )的污染土(tǔ)壤。其中Mixflo曝氣系統通(tōng)過使用純氧和一(yī)系列的噴射器(qì)來氧化混合料液,因此可以減少處理過程中空氣的排量,并将系統中溶解氧的濃度維持在 2 mg/L。圖4為(wèi)這一(yī)系統的工(gōng)藝流程。
圖4 懸浮床生(shēng)物(wù)修複系統的工(gōng)藝流程
該系統在清理完土(tǔ)壤和污泥後,使用反滲透系統來處理鹽水(shuǐ)湖(hú)中的表層水(shuǐ)。這一(yī)工(gōng)程大約處理了150 000 m 3 的表層水(shuǐ),處理後的表層水(shuǐ)排入辛拓河中。當鹽水(shuǐ)湖(hú)完成脫水(shuǐ)後,回填入清潔的土(tǔ)壤。殘餘固體與卵石石灰以 5∶ 1的比例混合進行穩定化處理。随後,在場地上(shàng)種植草(cǎo)坪和原生(shēng)植被。這項工(gōng)程從(cóng)1992 年(nián)1月(yuè)進行到(dào) 1993 年(nián) 11 月(yuè),修複了大約30 萬噸的污染土(tǔ)壤和污泥,修複後污染物(wù)的濃度為(wèi)7~43 mg/kg。工(gōng)程總共花費(fèi)為(wèi) 49 000 000 美元,其中處理相(xiàng)關的費(fèi)用為(wèi) 26 900 000 美元。
二、持久性有機(jī)污染物(wù)及經典案例分析
1962年(nián)Rachel Carson 發表了《寂靜(jìng)的春天》一(yī)書,在書中她描寫了由于農藥的使用使得鳥類種群大量下(xià)降的細節,這一(yī)發現為(wèi)人類使用有機(jī)化學品敲響了警鍾,人們逐漸意識到(dào)持久性污染物(wù)(Persistent Organic Pollutants,簡稱POPs)對環境可能(néng)造成的嚴重污染及對生(shēng)物(wù)體造成的極大危害。
持久性有機(jī)污染物(wù)(POPs,Persistent Organic Pollutants),指持久存在于環境中,具有很長(cháng)的半衰期,且能(néng)通(tōng)過食物(wù)網累積,對人類健康及環境造成不利影響的有機(jī)化學物(wù)質。最近十多(duō)年(nián)的研究表明,持久性有機(jī)污染物(wù)已經廣泛存在于全球各地。聯合國(guó)環境規劃署(UNEP)将持久性有機(jī)污染物(wù)視為(wèi)“世界面臨的最大的環境挑戰之一(yī)”。《斯德哥爾摩公約》在2001年(nián)5月(yuè)簽署之初,提出了需要采取國(guó)際行動去控制的首批12種物(wù)質,被稱為(wèi)“肮髒的一(yī)打”,即艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、滴滴涕、氯丹、六氯苯、滅蟻靈、毒殺芬、七氯、多(duō)氯聯苯、多(duō)氯代二苯并二英和多(duō)氯代二苯并呋喃。到(dào)目前為(wèi)止,列入《斯德哥爾摩公約》控制的持久性有機(jī)污染物(wù)已達21 22種。根據這些物(wù)質的生(shēng)産用途和公約控制要求,這21 22種物(wù)質可以分為(wèi)農藥類、工(gōng)業(yè)化學品類和非故意排放(fàng)副産物(wù)三大類(表1)。
我國(guó)曾是持久性有機(jī)污染物(wù)的生(shēng)産和使用大國(guó),在生(shēng)産和流通(tōng)等環節都曾産生(shēng)大量的污染場地,随著(zhe)城(chéng)市(shì)經濟的發展和城(chéng)市(shì)結構的調整,大批持久性有機(jī)污染物(wù)生(shēng)産和使用企業(yè)停産或搬遷後,留下(xià)了大量受到(dào)持久性有機(jī)污染物(wù)污染場地,成為(wèi)環境風險極大的潛在污染源,迫切需要治理。土(tǔ)壤是植物(wù)和一(yī)些生(shēng)物(wù)的營養來源,土(tǔ)壤中存在POPs會(huì)導緻POPs在食物(wù)鏈上(shàng)發生(shēng)傳遞和富集。中國(guó)農田土(tǔ)壤在禁用滴滴涕和六六六20年(nián)後,一(yī)些地區最高(gāo)殘留量仍在1 mg/ kg以上(shàng)。
POPs污染土(tǔ)壤修複技(jì)術(shù)的選擇主要從(cóng)兩方面考慮,即技(jì)術(shù)可行性和經濟可行性。中國(guó)污染場地修複剛剛起步,修複技(jì)術(shù)尚處在研究和摸索階段,缺乏适用于持久性有機(jī)污染物(wù)污染場地治理的成熟技(jì)術(shù)。而發達國(guó)家土(tǔ)壤修複開(kāi)展早于中國(guó)幾十年(nián),已經開(kāi)發了多(duō)種較為(wèi)成熟的技(jì)術(shù),積累了大量寶貴經驗。目前,POPs污染修複技(jì)術(shù)主要分為(wèi)物(wù)理、化學和生(shēng)物(wù)修複方法。
POPs污染土(tǔ)壤的物(wù)理修複方法主要包括換土(tǔ)法、通(tōng)風去污法、熱解吸技(jì)術(shù)等。換土(tǔ)法是将被污染的土(tǔ)壤移到(dào)指定地點填埋,原址用清潔土(tǔ)壤回填。通(tōng)風技(jì)術(shù)是人工(gōng)向土(tǔ)壤通(tōng)入氣流,由氣流将土(tǔ)壤氣相(xiàng)中的有機(jī)物(wù)帶走,含污染物(wù)的氣流經淨化後排放(fàng),從(cóng)而達到(dào)淨化土(tǔ)壤的目的。熱解吸技(jì)術(shù)是以加熱方式将受有機(jī)物(wù)污染的土(tǔ)壤加熱至有機(jī)物(wù)沸點以上(shàng),使吸附于土(tǔ)壤中的有機(jī)物(wù)揮發成氣态後再分離處理。物(wù)理法也可對POPs起到(dào)濃縮富集并部分處理的作用, 常作為(wèi)一(yī)種預處理手段與其它處理方法聯合使用。例如,利用表面活性劑洗脫土(tǔ)壤中的PCBs,洗脫液可利用生(shēng)物(wù)降解、紫外光(guāng)照(zhào)射及焚燒等方法進行後續處理。
污染土(tǔ)壤化學修複方法主要包括化學氧化法、化學還(hái)原法,化學淋洗法、超臨界萃取法等。化學氧化(還(hái)原)技(jì)術(shù)原理是指将氧化劑(還(hái)原劑)添加到(dào)污染土(tǔ)壤中,當藥劑接觸到(dào)污染物(wù)時,污染物(wù)被化學分解(氧化或還(hái)原)成為(wèi)毒性更小(xiǎo)或無毒的産物(wù)(如二氧化碳、水(shuǐ)、或氯離子等)。化學氧化與化學還(hái)原法對污染物(wù)濃度和性質較不敏感,修複效率高(gāo),作用時間短,且經濟安全,因此被廣泛使用。
生(shēng)物(wù)修複方法是治理低(dī)濃度POPs污染的一(yī)種較為(wèi)理想的方法,主要有植物(wù)修複、動物(wù)修複和微生(shēng)物(wù)修複三類。植物(wù)修複是利用植物(wù)或植物(wù)與微生(shēng)物(wù)的共生(shēng)體系,清除環境中污染物(wù)的一(yī)種治理技(jì)術(shù)。動物(wù)修複是通(tōng)過土(tǔ)壤動物(wù)群(蚯蚓、線蟲類等)對污染物(wù)的直接吸收、轉化、分解作用,以及其對土(tǔ)壤理化性質、土(tǔ)壤肥力、植物(wù)和微生(shēng)物(wù)生(shēng)長(cháng)的間接促進作用,從(cóng)而實現污染土(tǔ)壤修複的過程。微生(shēng)物(wù)修複是利用微生(shēng)物(wù)的代謝活動把POPs轉化為(wèi)易降解的物(wù)質甚至礦化。這種生(shēng)物(wù)修複技(jì)術(shù)已在國(guó)外 POPs污染土(tǔ)壤中得到(dào)廣泛應用。下(xià)面介紹我國(guó)實施的POPs污染土(tǔ)壤生(shēng)物(wù)修複工(gōng)程案例。
2.1西(xī)南(nán)某有機(jī)氯農藥污染土(tǔ)壤修複工(gōng)程
污染場地位于中國(guó)西(xī)南(nán)部,是某農藥廠破産廢棄場地,土(tǔ)壤污染較嚴重。該農藥廠廠區占地面積為(wèi)242畝(16萬m2)。經過前期對場地進行污染調查與風險評價,确認該場地土(tǔ)壤主要被六六六和滴滴涕兩種污染物(wù)污染,兩者在土(tǔ)壤中的最高(gāo)濃度分别達4661.46 mg/kg和24107.3 mg/kg,超過相(xiàng)關土(tǔ)壤質量标準數千至數萬倍。目前工(gōng)程已經基本完工(gōng)。
該場地土(tǔ)壤的土(tǔ)質主要為(wèi)粉質粘土(tǔ),表層有雜(zá)填土(tǔ)。六六六和滴滴涕主要分布于地表至地下(xià)5m的土(tǔ)壤中,且在土(tǔ)層中污染物(wù)濃度沒有明顯的分布差異。項目總污染土(tǔ)方量為(wèi)29.68萬m3。由于第一(yī)層土(tǔ)壤與受體接觸最密切,污染物(wù)修複目标要嚴于深層土(tǔ)壤,詳見(jiàn)表1。
2.2修複技(jì)術(shù)
綜合考慮場地條件(jiàn)、污染物(wù)性質、工(gōng)期要求、技(jì)術(shù)要求和經濟條件(jiàn)等因素,本工(gōng)程采用生(shēng)物(wù)化學還(hái)原修複技(jì)術(shù)與水(shuǐ)泥窯協同焚燒技(jì)術(shù)聯合工(gōng)藝處理污染土(tǔ)壤。修複技(jì)術(shù)路(lù)線詳見(jiàn)圖1。低(dī)濃度污染土(tǔ)壤(滴滴涕與六六六濃度比低(dī)于50mg/kg)采用原地生(shēng)物(wù)化學還(hái)原修複,高(gāo)濃度污染土(tǔ)壤(滴滴涕與六六六濃度比高(gāo)于50mg/kg)采用異地水(shuǐ)泥窯焚燒處置。詳見(jiàn)圖1:修複技(jì)術(shù)路(lù)線圖。
根據施工(gōng)技(jì)術(shù)路(lù)線,在低(dī)濃度污染土(tǔ)壤中加入生(shēng)物(wù)化學還(hái)原修複藥劑進行原地生(shēng)物(wù)化學還(hái)原修複。藥劑中的活性鐵降低(dī)土(tǔ)壤中的氧化還(hái)原電(diàn)位,使農藥污染物(wù)發生(shēng)β-消除脫氯反應。藥劑中的控釋碳通(tōng)過發酵作用釋放(fàng)溶解性有機(jī)碳(DOC),通(tōng)過提供碳源和營養物(wù)質促進土(tǔ)著微生(shēng)物(wù)的代謝活動,将脫氯後的次生(shēng)有機(jī)污染物(wù)降解。技(jì)術(shù)原理見(jiàn)圖2。
對于修複含氯有機(jī)農藥的土(tǔ)壤,需要利用還(hái)原性藥劑循環好氧與厭(yàn)氧處理過程,從(cóng)而分解其中間産物(wù):在厭(yàn)氧還(hái)原條件(jiàn)下(xià),通(tōng)過生(shēng)物(wù)和化學過程處理農藥類污染物(wù),脫除氯原子;微生(shēng)物(wù)好氧過程降解脫氯後的産物(wù),将其降解為(wèi)無毒物(wù)質,從(cóng)而達到(dào)農藥類污染土(tǔ)壤修複的目的。
水(shuǐ)泥窯焚燒技(jì)術(shù)是利用水(shuǐ)泥回轉窯,在生(shēng)産水(shuǐ)泥熟料的同時,焚燒處理污染土(tǔ)壤。水(shuǐ)泥窯焚燒技(jì)術(shù)利用水(shuǐ)泥窯中的高(gāo)溫,将土(tǔ)壤中的有機(jī)物(wù)高(gāo)溫分解成為(wèi)CO2和H2O,達到(dào)去除土(tǔ)壤污染的目的。見(jiàn)圖3:水(shuǐ)泥生(shēng)産工(gōng)藝圖。
2.3工(gōng)程實施生(shēng)物(wù)化學還(hái)原修複工(gōng)藝施工(gōng)過程:
生(shēng)物(wù)厭(yàn)氧過程:将污染土(tǔ)壤運到(dào)處理車間内堆放(fàng),加入DARAMEND藥劑并旋耕攪拌均勻。堆置好的土(tǔ)壤中加水(shuǐ),控制一(yī)定的含水(shuǐ)量以保持土(tǔ)壤的厭(yàn)氧還(hái)原環境。厭(yàn)氧5天之後,取樣檢測土(tǔ)壤的ORP和pH值,确保反應環境保持在最佳狀态。
生(shēng)物(wù)好氧過程:需要定期對土(tǔ)壤進行翻耕,以使土(tǔ)壤的反應環境保持在好氧的狀态。好氧3天之後,采樣檢測土(tǔ)壤含水(shuǐ)率,為(wèi)下(xià)個(gè)周期的加水(shuǐ)量提供基礎計算(suàn)數據。循環3個(gè)周期後,土(tǔ)壤處理完畢,檢測土(tǔ)壤的六六六和滴滴涕,達标後回填。施工(gōng)流程見(jiàn)圖4。
水(shuǐ)泥窯協同焚燒工(gōng)藝施工(gōng)過程:
污染土(tǔ)壤經過預處理後運送至水(shuǐ)泥窯進行焚燒處理。處理後,土(tǔ)壤中的六六六和滴滴涕被徹底分解去除,污染土(tǔ)壤最後鍛燒為(wèi)水(shuǐ)泥熟料。
2.4修複效果
在生(shēng)物(wù)化學還(hái)原修複工(gōng)藝中,污染土(tǔ)壤在與DARAMEND藥劑充分反應40天後,六六六濃度從(cóng)11.23mg/kg降解到(dào)1mg/kg ,滴滴涕濃度從(cóng)49.02mg/kg降解到(dào)5mg/kg。兩者的降解率分别達到(dào)91.1%、89.8%,污染土(tǔ)修複處理達标。
該有機(jī)氯農藥污染土(tǔ)壤修複工(gōng)程案例表明,采用生(shēng)物(wù)化學修複技(jì)術(shù)治理 POPs污染土(tǔ)壤,可以取到(dào)較好的修複效果。結合不同污染場地的實際情況,采取多(duō)項工(gōng)藝聯合處理,可以更高(gāo)效和經濟地完成污染場地修複任務。提高(gāo)POPs污染物(wù)的生(shēng)物(wù)可利用性,大幅度提高(gāo)降解菌的能(néng)力,采用生(shēng)物(wù)工(gōng)程手段對污染土(tǔ)壤進行修複将是POPs生(shēng)物(wù)修複領域的研究熱點。
持久性有機(jī)污染物(wù)物(wù)質特性決定了我國(guó)持久性有機(jī)污染物(wù)污染場地管理工(gōng)作的複雜(zá)性。我國(guó)對于污染場地的管理整體上(shàng)處于初級階段,目前雖己初步建立了可适用于持久性有機(jī)污染物(wù)污染場地管理的體系和模式,但與國(guó)外的相(xiàng)關制度相(xiàng)比還(hái)有待進一(yī)步加強和完善。
利用太陽能(néng)和自(zì)然植物(wù)資源的植物(wù)修複、土(tǔ)壤中高(gāo)效專性微生(shēng)物(wù)資源的微生(shēng)物(wù)修複、土(tǔ)壤中不同營養層食物(wù)網的動物(wù)修複、基于檢測的綜合土(tǔ)壤生(shēng)态功能(néng)的自(zì)然修複,是土(tǔ)壤環境修複科學技(jì)術(shù)研發的主要方向。發展綠色、安全、環境友(yǒu)好的土(tǔ)壤生(shēng)物(wù)修複技(jì)術(shù),是農田污染土(tǔ)壤修複的前進方向。
文章來源:迪天研究院