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摘 要:本文以对某片被污染的场地进行修复为例,探讨如何进行受污染场地的风险控制性修复性设计,帮助开发商选择最合理的修复方法,降低开发成本,提升修复速度。
关键词:污染场地;风险控制性修复设计;应用研究
引言
随着国内城镇化的飞速进展,导致了用地紧张,为此需要对一些已经以被污染的场地进行开发,这使得开发之前必须要进行相应的修复工作。如何使用正确的修复方法是十分必要的,可以通过对风险进行分析,结合场地的情况,选择正确的修复方法。
一、污染场地概况
1.1 场地的历史和周边概况
某化工厂建于1988年,于2009年停产,厂房搬迁后遗留下污染场地。化工厂主要生产灭蚁灵、氯化石蜡、氟化氢铵、熟料增塑剂等等,土壤中同时含有重金属污染和有机物污染。该场地当前需要进行二次开发,修建居民住房,必须要对场地进行修复,去除污染物,保证未来居民的生命安全和身体健康。场地的北面是耕地和河流,南面是酒店,西面是办公楼,东面是住宅区。
1.2 场地的污染物分析
根据厂区历史的使用情况,将厂区分为四个区域。厂区当年的共回收车间为A区域,污染物应该以重金属污染为主;之前的仓库区域为B区域,仓库主要存放的是增塑剂,通过分析其生产过程和处理工艺等情况,能够判断B区域的护腰污染物的种类是重金属和有机物污染;原辅助车间和氯化石蜡车间划分为C区域,根据产品该区域可能存在重金属污染和有机物污染;最后,原办公区域由于与B区域和C区域相邻,同样也应该有重金属污染和有机物污染,但是污染程度应该相对较小。
1.3 土壤污染调查结果
使用布点方法对土壤进行了采集,获得了土壤的污染情况。根据分析,由于原办公区域的D区域并不从事生产和储存,所以该区域受到周围其他区域的影响,使得D的污染情况并不是特别明确,所以该区域使用的传统的布点方法;其他区域由于可以对污染物进行明确的判断,所以都采用了专业布点法[1]。对土壤采样时,采样深度为1米,采样点处挖坑,自上而下取三组土壤样品,以平均值为检测结,通过计算分析,个采样点的污染物平均值为:
二、污染场地的风险评估
2.1 暴露评估
依靠暴露评估,分析了厂区内各点的致癌效应和非致癌效应。暴露情景一般分为两种,分别工业用地的非敏感用地暴露情景,和住宅用地的敏感用地暴露情景[2]。厂区内的暴露途径有三种,经口摄入土壤的途径、皮肤接触土壤的途径以及吸入土壤颗粒的途径,计算的暴露量如下表:
由于人们日常生活中皮肤和土壤的接触很小,并且暴露时间很短,所以皮肤接触的暴露量直接忽略。
2.2 风险控制值的计算
风险控制值包括土壤风险控制值和地下水风险控制值,单一污染物可接受致癌风险为10-6,计算基于非致癌效应的土壤和地下水风险控制值,污染物的可接受的伤害为1,致癌的风险控制值和非致癌的风险控制值要选择比较小的,作为场地的风险控制值[3]。经过计算,场地的土壤风险控制值为:
三、修复方案
3.1 有机物的处理
有机物污染的处理方式有很多,包括焚烧和热解析等等,当前使用最广的是淋洗技术,只需要对被有机物污染的土壤喷洒淋洗剂即可。淋洗技术比较适合与处理粒径比较大的土壤,比如砂土和砂粒含量较多的土壤,效果很好。由于土壤当中的一些有机污染物并不能溶解到水中,因此可以使用有機淋洗剂来进行清理。当前使用比较广泛的是乙醇,不仅成本很低,并且也容易进行清洗,避免因为淋洗剂导致土壤受到二次伤害[4]。而且使用乙醇淋洗土壤,还能够进行回收处理,从而大大降低淋洗剂的使用量,进而减少修复成本。除此之外,淋洗的效果还和淋洗的次数、土壤自身属性、淋洗剂当中乙醇的含量有关。对该场地进行清理时,使用了60%的乙醇进行清理,每次淋洗十分钟,有效降低了α-六六六和α-六六六在土壤当中的含量。
3.2 重金属的处理
对重金属污染的处理使用了固化稳定技术,该技术通过物理或者化学手段将土壤当中的重金属固定起来,或者是使用一些技术让重金属污染物的存在状态改变,降低污染物对生物的有效性和迁移性。最早使用的是水泥固化土壤的模型,通过给土壤当中添加水泥,水泥会因为重金属的原因发生化学反应导致土壤被包裹起来,这就使得土壤颗粒被固化封装,并造成重金属离子污染移动。其次,土壤当中的矿物质也可以会和水泥发生水化反应,使多余的水泥填充土粒的空隙,实现对重金属的封装。最后,会形成需要填埋处置的固化体,为了能够控制好固化体的抗压强度,需要对水泥的用量进行控制,使用更多的水泥,能够使固化体的抗压强度提升。并且,为了能够控制重金属的浸出率,保证浸出液的浓度能够达到后期处理的要求,还要在水泥当中添加一定的药剂,通过药剂来稳定重金属,降低污染物的迁移性和活性。在固化稳定之后的填埋工作当中,还需要保证固化体具有足够抗压、抗冻、抗渗和抗腐蚀能力,因此通常会选择火山灰硅酸水泥,减少水化热,并且具有很高的干燥收缩强度。使用该方法,能够有效固定土壤当中的镉、镍等污染物,实现了对土壤的修复。
结束语:对污染场地修复必须要做好调查,分析场地当中所含有的是污染物质,对污染物进行评估,分析各个方面的风险,从而选择最为合理的修复方法。进行修复设计时,要保证设计符合相关的技术标准,并选择合理的材料,保证修复的效果。
参考文献
[1]周杜牧,范秀娟,李雯香,贾雪梅.污染场地风险控制性修复设计的应用研究[J].广东化工,2018,45(05):194-196.
[2]陈静.某氟化物污染场地再利用风险评估及修复方案探讨[D].南京大学,2016.
[3]王慧.基于环境风险管控的城市宗地控规编制方法研究[D].广东工业大学,2018.
[4]许龙.重金属污染土的固化修复及长期稳定性研究[D].合肥工业大学,2012.
(作者身份证号码:320382198509096212)
关键词:污染场地;风险控制性修复设计;应用研究
引言
随着国内城镇化的飞速进展,导致了用地紧张,为此需要对一些已经以被污染的场地进行开发,这使得开发之前必须要进行相应的修复工作。如何使用正确的修复方法是十分必要的,可以通过对风险进行分析,结合场地的情况,选择正确的修复方法。
一、污染场地概况
1.1 场地的历史和周边概况
某化工厂建于1988年,于2009年停产,厂房搬迁后遗留下污染场地。化工厂主要生产灭蚁灵、氯化石蜡、氟化氢铵、熟料增塑剂等等,土壤中同时含有重金属污染和有机物污染。该场地当前需要进行二次开发,修建居民住房,必须要对场地进行修复,去除污染物,保证未来居民的生命安全和身体健康。场地的北面是耕地和河流,南面是酒店,西面是办公楼,东面是住宅区。
1.2 场地的污染物分析
根据厂区历史的使用情况,将厂区分为四个区域。厂区当年的共回收车间为A区域,污染物应该以重金属污染为主;之前的仓库区域为B区域,仓库主要存放的是增塑剂,通过分析其生产过程和处理工艺等情况,能够判断B区域的护腰污染物的种类是重金属和有机物污染;原辅助车间和氯化石蜡车间划分为C区域,根据产品该区域可能存在重金属污染和有机物污染;最后,原办公区域由于与B区域和C区域相邻,同样也应该有重金属污染和有机物污染,但是污染程度应该相对较小。
1.3 土壤污染调查结果
使用布点方法对土壤进行了采集,获得了土壤的污染情况。根据分析,由于原办公区域的D区域并不从事生产和储存,所以该区域受到周围其他区域的影响,使得D的污染情况并不是特别明确,所以该区域使用的传统的布点方法;其他区域由于可以对污染物进行明确的判断,所以都采用了专业布点法[1]。对土壤采样时,采样深度为1米,采样点处挖坑,自上而下取三组土壤样品,以平均值为检测结,通过计算分析,个采样点的污染物平均值为:
二、污染场地的风险评估
2.1 暴露评估
依靠暴露评估,分析了厂区内各点的致癌效应和非致癌效应。暴露情景一般分为两种,分别工业用地的非敏感用地暴露情景,和住宅用地的敏感用地暴露情景[2]。厂区内的暴露途径有三种,经口摄入土壤的途径、皮肤接触土壤的途径以及吸入土壤颗粒的途径,计算的暴露量如下表:
由于人们日常生活中皮肤和土壤的接触很小,并且暴露时间很短,所以皮肤接触的暴露量直接忽略。
2.2 风险控制值的计算
风险控制值包括土壤风险控制值和地下水风险控制值,单一污染物可接受致癌风险为10-6,计算基于非致癌效应的土壤和地下水风险控制值,污染物的可接受的伤害为1,致癌的风险控制值和非致癌的风险控制值要选择比较小的,作为场地的风险控制值[3]。经过计算,场地的土壤风险控制值为:
三、修复方案
3.1 有机物的处理
有机物污染的处理方式有很多,包括焚烧和热解析等等,当前使用最广的是淋洗技术,只需要对被有机物污染的土壤喷洒淋洗剂即可。淋洗技术比较适合与处理粒径比较大的土壤,比如砂土和砂粒含量较多的土壤,效果很好。由于土壤当中的一些有机污染物并不能溶解到水中,因此可以使用有機淋洗剂来进行清理。当前使用比较广泛的是乙醇,不仅成本很低,并且也容易进行清洗,避免因为淋洗剂导致土壤受到二次伤害[4]。而且使用乙醇淋洗土壤,还能够进行回收处理,从而大大降低淋洗剂的使用量,进而减少修复成本。除此之外,淋洗的效果还和淋洗的次数、土壤自身属性、淋洗剂当中乙醇的含量有关。对该场地进行清理时,使用了60%的乙醇进行清理,每次淋洗十分钟,有效降低了α-六六六和α-六六六在土壤当中的含量。
3.2 重金属的处理
对重金属污染的处理使用了固化稳定技术,该技术通过物理或者化学手段将土壤当中的重金属固定起来,或者是使用一些技术让重金属污染物的存在状态改变,降低污染物对生物的有效性和迁移性。最早使用的是水泥固化土壤的模型,通过给土壤当中添加水泥,水泥会因为重金属的原因发生化学反应导致土壤被包裹起来,这就使得土壤颗粒被固化封装,并造成重金属离子污染移动。其次,土壤当中的矿物质也可以会和水泥发生水化反应,使多余的水泥填充土粒的空隙,实现对重金属的封装。最后,会形成需要填埋处置的固化体,为了能够控制好固化体的抗压强度,需要对水泥的用量进行控制,使用更多的水泥,能够使固化体的抗压强度提升。并且,为了能够控制重金属的浸出率,保证浸出液的浓度能够达到后期处理的要求,还要在水泥当中添加一定的药剂,通过药剂来稳定重金属,降低污染物的迁移性和活性。在固化稳定之后的填埋工作当中,还需要保证固化体具有足够抗压、抗冻、抗渗和抗腐蚀能力,因此通常会选择火山灰硅酸水泥,减少水化热,并且具有很高的干燥收缩强度。使用该方法,能够有效固定土壤当中的镉、镍等污染物,实现了对土壤的修复。
结束语:对污染场地修复必须要做好调查,分析场地当中所含有的是污染物质,对污染物进行评估,分析各个方面的风险,从而选择最为合理的修复方法。进行修复设计时,要保证设计符合相关的技术标准,并选择合理的材料,保证修复的效果。
参考文献
[1]周杜牧,范秀娟,李雯香,贾雪梅.污染场地风险控制性修复设计的应用研究[J].广东化工,2018,45(05):194-196.
[2]陈静.某氟化物污染场地再利用风险评估及修复方案探讨[D].南京大学,2016.
[3]王慧.基于环境风险管控的城市宗地控规编制方法研究[D].广东工业大学,2018.
[4]许龙.重金属污染土的固化修复及长期稳定性研究[D].合肥工业大学,2012.
(作者身份证号码:320382198509096212)