我國污染場地的修復技術現狀分析
目前,許多技術都可用于污染場地的修復,但往往一個場地的修復需要一種 優化的技術或技術組合。因此,為目標污染場地選定合理的技術也成為整個修復 過程中的技術難點。對污染場地中土壤的修復,應根據土地用途確定恰當的修復 目標,污染場地的土壤應優選可將土壤中污染去除或分解的技術。對于高風險污 染土壤,宜采用處理技術,對低風險污染土壤,應采用工程控制措施。盡可能采 用多種技術聯合的方法,從而可經濟有效地獲得保護人體健康與環境的目的。
與異位修復技術相比,原位修復技術更為經濟,不需要建設昂貴的地面環境 工程設施和對污染物進行遠程運輸,就可以使污染物降解和減毒,操作維護起來 比較簡單。原位修復技術的另一個優點是可對深層土壤進行修復,對土壤的破壞 小,適合規模較大的土壤修復。但原位修復技術受場地本身特性的限制較大, 較 難在低滲透性和地質結構復雜的土壤進行實施。此外,原位修復周期較長,修復 效果難以達到理想狀態。相比而言,異位修復技術則在挖掘和設備使用維護等方 面費用較高,但修復的周期短,修復效率高,且修復效果好。
對1982—2005年美國超級基金場地修復行動的修復決策記錄中常用土壤修 復技術的分析表明, 在涉及的862個工程中, 其中的47.7%為原位污染源控制技術, 52.3%為異位污染源控制技術。同時,已完成的土壤修復工程中有361項(占已完 成工程的68.9%)采用的是異位修復技術,164項(占31.1%)采用的是原位修復 技術,也即大多數已完成的修復工程采用的技術為異位修復技術。采用最多的異 位修復技術是焚燒技術,采用最多的原位修復技術是土壤蒸汽提取技術。
在美國開始實施超級基金時(1982-1986) ,土壤處理技術的高頻使用引起人 們對修復費用大幅上漲的抱怨,甚至有人懷疑場地風險是否被過度夸大。20世紀 90年代后期,人們在篩選修復技術時,更多地考慮了現實的因素,如場地修復經 費的來源、未來土地的利用方式等,同時對修復技術的認識也在改變。這使得修 復技術的篩選更具靈活性, 如為了節省經費, 將場地修復至指定用途的土壤質量, 而不是將場地土壤質量修復至可作為任何用途。同時人們認識到,在一些場地, 采用非處理手段(如工程控制措施和制度控制) ,不失為一種有效而低廉的控制 手段。因此,在這一時期,工程控制措施和制度控制在修復技術應用中的比例開 始逐步提高。總體上,美國對污染場地修復技術選擇的趨勢為:80年代初期, 剛開始開展污染場地修復時,較多的采用了工程控制措施,遭到批評后,采用了較 為昂貴的污染源處理技術, 而隨后由于修復經費短缺和基于土地利用方式的風險 管理等原因,工程控制措施和制度控制的又開始較多的被采用,如圖1,即顯示 了近年來美國超級基金采用的土壤修復技術的變化。
圖1 美國超級基金1986年-2006年土壤修復技術比例
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在地下水修復技術方面,目前抽出-處理技術的治理對象主要有12 種污染 物。其典型治理目標為三氯乙烯(TCE),此外還有一些鹵化揮發性有機物,如: 四氯乙烯(PCE)、氯乙烯(VC)等。對于非鹵化揮發性有機物BTEX(苯、甲苯、 乙苯、二甲苯)以及鉻、鉛、砷等也可采用抽出-處理技術進行治理。對于原位 修復技術,治理對象主要以鹵化揮發性有機物、非鹵化揮發性有機物、非鹵化半 揮發性有機物、鹵化半揮發性有機物、BTEX、多環芳烴、殺蟲劑以及金屬、非金 屬等為主。其中,空氣注入技術的治理對象主要以鹵化揮發性有機物、非鹵化揮 發性有機物、非鹵化半揮發性有機物及BTEX 為主。而滲透性反應墻技術則主要 用于金屬、非金屬、鹵化揮發性有機物、BTEX、殺蟲劑、除草劑以及多環芳烴的 治理。
對1982-2005財政年度美國國家污染場地優先名錄中采用抽出/處理系統、 原 位處理和監控的自然衰減技術修復地下水的工程分析表明,在所有的877個工程 中,采用抽出/處理系統的工程的比例高達83%,僅采用修復地下水的工程比例也 達56%,說明對地下水的修復,抽出/處理系統是主要的修復技術。但至1997年以后,在地下水修復工程中,采用抽出/處理系統的工程數量與采用其它技術的工 程數量非常接近,說明抽出/處理系統雖然是一個效果非常好的成熟修復技術, 但由于抽出/處理系統修復地下水工程的完成的比例很低(約10%) ,成本也非常 高。因此,隨著人們對場地修復認識的提高,以及基于風險的控制目標的采用, 原位工程控制措施和監控的自然衰減技術日益受到青睞。圖2清晰的顯示出近年 來美國超級基金地下水處理技術的變化趨勢。
與國外相比,我國的污染場地修復起動較晚,2004 年北京市迎接奧運會的 地鐵五號線施工導致的“宋家莊事件”,是開起我國污染場地調查與修復的鑰匙。 “宋家莊事件”發生后,原國家環保總局 2004 年發出通知,要求各地環保部門 切實做好企業搬遷過程中的環境污染防治工作,一旦發現土壤污染問題,要及時 報告總局并盡快制定污染控制實施方案。
圖2 美國超級基金1986年-2006年地下水修復技術比例
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(P&T:抽出處理技術,MNA:監控自然衰減)
2004年上海開始籌備2010年世博會,專門成立了土壤修復中心,對世博會規 劃區域內的原工業用地污染土壤進行處理處置。到目前為止,中國已成功完成了 多個場地的土壤修復工作,如北京化工三廠、紅獅涂料廠、北京焦化廠(南區) 、 北京染料廠、北京化工二廠、北京有機化工廠、沈陽冶煉廠、唐山焦化廠、重慶 天原化工廠、赫普(深圳)涂料有限公司、杭州紅星化工廠、江蘇的農藥廠等等, 這些案例為中國污染土壤的修復和再開發提供了寶貴的技術和管理經驗。 從修復 技術上看,使用比較成熟的技術主要是異位的處理處置,包括挖掘-填埋處理和水泥窯共處置技術等,還有相當一部分修復技術與設備在研究開發之中,如熱解 吸技術、生物修復技術和氣相抽提技術等,特別是一些原位的修復技術,都還處 于試驗和試點示范階段,國家對于典型污染場地的修復工程示范也給予了支持。 目前編制完成的“污染場地土壤修復技術導則”提出制訂修復技術方案和進行項 目可行性研究的要求,為在我國實施污染場地的修復提供了依據和支撐。
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