導(dǎo)讀:17日央視曝光常州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校新址污染事件。據(jù)報(bào)道,常州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校自搬新址后,493名學(xué)生檢出皮炎、血液指標(biāo)異常等,個(gè)別查出淋巴癌、白血病等。經(jīng)檢測(cè),該校區(qū)地下水、空氣均檢出污染物。學(xué)校附近正在開挖的地塊上曾是3家化工廠,專家稱校區(qū)受到的污染與化工廠地塊上污染物吻合。
場(chǎng)地指某一地塊范圍內(nèi)的土壤、地下水、地表水以及地塊內(nèi)所有構(gòu)筑物、設(shè)施和生物的總和。污染場(chǎng)地指對(duì)潛在污染場(chǎng)地進(jìn)行調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后,確認(rèn)污染危害超過(guò)人體健康或生態(tài)環(huán)境可接受風(fēng)險(xiǎn)水平的場(chǎng)地。污染場(chǎng)地包含的污染介質(zhì)形式多樣,既有土壤又有水;涉及的污染物種類繁多,主要是各類有機(jī)污染物和重金屬污染物,如農(nóng)藥、石油烴、多氯聯(lián)苯、汞、鉛、砷等等。
鑒于污染場(chǎng)地的復(fù)雜性,其治理技術(shù)也是多樣化的。按照是否將污染源進(jìn)行清挖后處理分為原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù),按照處理介質(zhì)分為土壤修復(fù)技術(shù)和地下水修復(fù)技術(shù),按照技術(shù)原理分為物理化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)、熱處理技術(shù)等。而且針對(duì)具體的某個(gè)污染場(chǎng)地,一項(xiàng)技術(shù)往往沒(méi)法解決其環(huán)境問(wèn)題,而是應(yīng)基于風(fēng)險(xiǎn)管理的基本思路,篩選適應(yīng)的修復(fù)技術(shù),并根據(jù)場(chǎng)地污染分布及水文地質(zhì)條件對(duì)篩選出來(lái)的修復(fù)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)組合,形成系統(tǒng)性的污染場(chǎng)地修復(fù)方案。
1固化/穩(wěn)定化技術(shù)
1.1 異位修復(fù)
該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用都比較廣泛。據(jù)美國(guó)環(huán)保署統(tǒng)計(jì)1982-2008年已有200余項(xiàng)超級(jí)基金項(xiàng)目應(yīng)用該技術(shù)。
適用性:適用于污染土壤。可處理金屬類、石棉、放射性物質(zhì)、腐蝕性無(wú)機(jī)物、氰化物以及砷化物等無(wú)機(jī)物;農(nóng)藥/除草劑、石油或多環(huán)芳烴類、多 氯聯(lián)苯類以及二噁英等有機(jī)化合物。
不適用:不適用于揮發(fā)性有機(jī)化合物和 以污染物總量為驗(yàn)收目標(biāo)的項(xiàng)目。當(dāng) 需要添加較多的固化/穩(wěn)定劑時(shí),對(duì)土 壤的增容效應(yīng)較大,會(huì)顯著增加后續(xù)土壤處置費(fèi)用。
原理:向污染土壤中添加固化劑/穩(wěn)定化劑,經(jīng)充分混合,使其與污染介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學(xué)作用,將污染土壤固封為結(jié)構(gòu)完整的具有低滲透系數(shù)的固化體,或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài),降低污染物在環(huán)境中的遷移和擴(kuò)散。
修復(fù)周期及參考成本:日處理能力通常為100-1200立方米。據(jù)美國(guó)EPA數(shù)據(jù)顯示,對(duì)于小型場(chǎng)地(1000立方碼(cy),約合765 m3)處理成本約為160-245美元/m3,對(duì)于大型場(chǎng)地(50000cy,約合38228 m3)處理成本約為90-190美元/m3;國(guó)內(nèi)處理成本一般為500-1500元/m3。
1.2 原位修復(fù)
該技術(shù)國(guó)外已經(jīng)形成了較完善的技術(shù)體系,應(yīng)用廣泛。據(jù)美國(guó)環(huán)保署統(tǒng)計(jì),2005-2008年應(yīng)用該技術(shù)的案例占修復(fù)工程案例的7%。國(guó)內(nèi)處于中試階段。
適用性:適用于污染土壤,可處理金屬類、石棉、放射性物質(zhì)、腐蝕性無(wú)機(jī)物、氰化物以及砷化合物等無(wú)機(jī)物;農(nóng)藥/除草劑、石油或多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類以及二?英等有機(jī)化合物。
不適用性:不宜用于揮發(fā)性有機(jī)化合物,不適用于以污染物總量為驗(yàn)收目標(biāo)的項(xiàng)目。
原理:通過(guò)一定的機(jī)械力在原位向污染介質(zhì)中添加固化劑/穩(wěn)定化劑,在充分混合的基礎(chǔ)上,使其與污染介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學(xué)作用,將污染土壤固封為結(jié)構(gòu)完整的具有低滲透系數(shù)的固化體,或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài),降低污染物在環(huán)境中的遷移和擴(kuò)散。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期一般為3-6個(gè)月。根據(jù)美國(guó)EPA數(shù)據(jù)顯示,應(yīng)用于淺層污染介質(zhì)處理成本約為50-80美元/m3,應(yīng)用于深層處理成本約為195-330美元/m3。
2化學(xué)氧化/還原技術(shù)
2.1 異位修復(fù)
該技術(shù)國(guó)外已經(jīng)形成了較完善的技術(shù)體系,應(yīng)用廣泛。國(guó)內(nèi)發(fā)展也較快,已有工程應(yīng)用。
適用性:適用于污染土壤。其中,化學(xué)氧化可處理石油烴、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚類、MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有機(jī)溶劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等大部分有機(jī)物;化學(xué)還原可處理重金屬類(如六價(jià)鉻)和氯代有機(jī)物等。
不適用性:異位化學(xué)氧化不適用于重金屬污染土壤的修復(fù),對(duì)于吸附性強(qiáng)、水溶性差的有機(jī)污染物應(yīng)考慮必要的增溶、脫附方式;異位化學(xué)還原不適用于石油烴污染物的處理。
原理:向污染土壤添加氧化劑或還原劑,通過(guò)氧化或還原作用,使土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或相對(duì)毒性較小的物質(zhì)。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過(guò)氧化氫、芬頓試劑、過(guò)硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價(jià)鐵、零價(jià)鐵等。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期較短,一般為數(shù)周到數(shù)月。國(guó)外處理成本為200-660美元/m3;國(guó)內(nèi)處理成本一般為500-1500元/m3。
2.2 原位修復(fù)
國(guó)外已經(jīng)形成了較完善的技術(shù)體系,應(yīng)用廣泛。據(jù)美國(guó)環(huán)保署統(tǒng)計(jì),2005-2008年應(yīng)用該技術(shù)的案例占修復(fù)工程案例總數(shù)的4%。國(guó)內(nèi)發(fā)展較快,已有工程應(yīng)用。
適用性:適用于污染土壤和地下水。其中,化學(xué)氧化可處理石油烴、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚類、MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有機(jī)溶劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等大部分有機(jī)物;化學(xué)還原可處理重金屬類(如六價(jià)鉻)和氯代有機(jī)物等。受腐殖酸含量、還原性金屬含量、土壤滲透性、pH值變化影響較大。
原理:通過(guò)向土壤或地下水的污染區(qū)域注入氧化劑或還原劑,通過(guò)氧化或還原作用,使土壤或地下水中的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或相對(duì)毒性較小的物質(zhì)。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過(guò)氧化氫、芬頓試劑、過(guò)硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括硫化氫、連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價(jià)鐵、零價(jià)鐵等。
修復(fù)周期及參考成本:清理污染源區(qū)的速度相對(duì)較快,通常需要3-24個(gè)月的時(shí)間,使用該技術(shù)修復(fù)地下水污染羽流區(qū)通常需要更長(zhǎng)的時(shí)間。美國(guó)使用該技術(shù)修復(fù)地下水處理成本約為123美元/m3。
3 熱脫附技術(shù)(異位修復(fù))
該技術(shù)國(guó)外已廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐。1982-2004年約有70個(gè)美國(guó)超級(jí)基金項(xiàng)目采用該技術(shù)。國(guó)內(nèi)已有少量工程應(yīng)用。
適用性:適用于污染土壤??商幚?yè)]發(fā)及半揮發(fā)性有機(jī)污染物(如石油烴、農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯)和汞。
不適用性:不適用于無(wú)機(jī)物污染土壤(汞除外),也不適用于腐蝕性有機(jī)物、活性氧化劑和還原劑含量較高的土壤。
原理:通過(guò)直接或間接加熱,將污染土壤加熱至目標(biāo)污染物的沸點(diǎn)以上,通過(guò)控制系統(tǒng)溫度和物料停留時(shí)間有選擇地促使污染物氣化揮發(fā),使目標(biāo)污染物與土壤顆粒分離、去除。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期為幾周到幾年。國(guó)外對(duì)于中小型場(chǎng)地(2萬(wàn)噸(t)以下,約合26800m3)處理成本約為100-300美元/m3,對(duì)于大型場(chǎng)地(大于2萬(wàn)噸,約合26800m3)處理成本約為50美元/m3。國(guó)內(nèi)處理成本約為600-2000元/噸。
4土壤洗脫技術(shù)(異位修復(fù))
該技術(shù)在美國(guó)、加拿大、歐洲及日本等已有較多的應(yīng)用案例。國(guó)內(nèi)已有工程案例。
適用性:適用于污染土壤。可處理重金屬及半揮發(fā)性有機(jī)污染物、難揮發(fā)性有機(jī)污染物。
不適用性:不宜用于土壤細(xì)粒(粘/粉粒)含量高于25%的土壤。
原理:采用物理分離或增效洗脫等手段,通過(guò)添加水或合適的增效劑,分離重污染土壤組分或使污染物從土壤相轉(zhuǎn)移到液相,并有效地減少污染土壤的處理量,實(shí)現(xiàn)減量化。洗脫系統(tǒng)廢水應(yīng)處理去除污染物后回用或達(dá)標(biāo)排放。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期約為3-12個(gè)月。美國(guó)處理成本約為53-420美元/m3歐洲處理成本約15-456歐元/m3,平均為116歐元/m3。國(guó)內(nèi)處理成本約為600-3000元/m3。
5水泥窯協(xié)同處置技術(shù)
該技術(shù)國(guó)外發(fā)展較成熟,廣泛應(yīng)用于危險(xiǎn)廢物處理,但應(yīng)用于污染土壤處理相對(duì)較少。國(guó)內(nèi)已有工程應(yīng)用。
適用性:適用于污染土壤,可處理有機(jī)污染物及重金屬。
不適用性:不宜用于汞、砷、鉛等重金屬污染較重的土壤,由于水泥生產(chǎn)對(duì)進(jìn)料中氯、硫等元素的含量有限值要求,在使用該技術(shù)時(shí)需慎重確定污染土壤的添加量。
原理:利用水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫、氣體長(zhǎng)時(shí)間停留、熱容量大、熱穩(wěn)定性好、堿性環(huán)境、無(wú)廢渣排放等特點(diǎn),在生產(chǎn)水泥熟料的同時(shí),焚燒固化處理污染土壤。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期與水泥生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力及污染土壤添加量相關(guān),添加量一般低于水泥熟料量的4%。國(guó)內(nèi)的應(yīng)用成本為800-1000元/m3。
6植物修復(fù)技術(shù)
該技術(shù)國(guó)外應(yīng)用廣泛。國(guó)內(nèi)已有工程應(yīng)用,常用于重金屬污染土壤修復(fù)。
適用性:適用于污染土壤,可處理重金屬(如砷、鎘、鉛、鎮(zhèn)、銅、鋅、鈷、錳、鉻、汞等)以及特定的有機(jī)污染物(如石油烴、五氯酚、多環(huán)芳烴等)。
原理:利用植物進(jìn)行提取、根際濾除、揮發(fā)和固定等方式移除、轉(zhuǎn)變和破壞土壤中的污染物質(zhì),使污染土壤恢復(fù)其正常功能。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期需3-8年。美國(guó)應(yīng)用的成本約為25-100美元/噸,國(guó)內(nèi)的工程應(yīng)用成本約為100-400元/噸。
7土壤阻隔填埋
該技術(shù)國(guó)外應(yīng)廣泛,技術(shù)成熟。國(guó)內(nèi)已有較多工程應(yīng)用。
適用性:適用于重金屬、有機(jī)物及重金屬有機(jī)物復(fù)合污染土壤的阻隔填埋。
不適用性:不宜用于污染物水溶性強(qiáng)或滲透率高的污染土壤;以及地質(zhì)活動(dòng)頻繁和地下水水位較高的地區(qū)。
原理:將污染土壤或經(jīng)過(guò)治理后的土壤置于防滲阻隔填埋場(chǎng)內(nèi),或通過(guò)敷設(shè)阻隔層阻斷土壤中污染物遷移擴(kuò)散的途徑,使污染土壤與四周環(huán)境隔離,避免污染物與人體接觸和隨土壤水遷移進(jìn)而對(duì)人體和周圍環(huán)境造成危害。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期較短。國(guó)內(nèi)處理成本為300-800元/m3。
8生物對(duì)技術(shù)
該技術(shù)國(guó)外已廣泛應(yīng)用于石油烴等易生物降解污染土壤的修復(fù),技術(shù)成熟。國(guó)內(nèi)已有用于處理石油烴污染土壤及油泥的工程應(yīng)用案例。
適用性:適用于污染土壤,可處理石油烴等易生物降解的有機(jī)物。
不適用性:不適用于重金屬、難降解有機(jī)污染物污染土壤的修復(fù),粘土類污染土壤修復(fù)效果較差。
原理:對(duì)污染土壤堆體采取人工強(qiáng)化措施,促進(jìn)土壤中具備降解特定污染物能力的土著微生物或外源微生物的生長(zhǎng),降解土壤中的污染物。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期一般為1-6個(gè)月。
在美國(guó)應(yīng)用的成本約為130-260美元/m3,國(guó)內(nèi)的工程應(yīng)用成本為300-400元/m3。
9地下水抽出處理技術(shù)
該技術(shù)國(guó)外已經(jīng)形成了較完善的技術(shù)體系,應(yīng)用廣泛。據(jù)美國(guó)環(huán)保署統(tǒng)計(jì),1982-2008年期間,在美國(guó)超級(jí)基金計(jì)劃完成的地下水修復(fù)工程中,涉及抽出處理和其他技術(shù)組合的項(xiàng)目798個(gè)。國(guó)內(nèi)已有工程應(yīng)用。
適用性:適用于污染地下水,可處理多種污染物。
不適用性:不宜用于吸附能力較強(qiáng)的污染物,以及滲透性較差或存在NAPL(非水相液體)的含水層。
原理:根據(jù)地下水污染范圍,在污染場(chǎng)地布設(shè)一定數(shù)量的抽水井,通過(guò)水泵和水井將污染地下水抽取至地面進(jìn)行處理。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期一般較長(zhǎng)。美國(guó)處理成本約為15-215美元/m3。
10地下水修復(fù)可滲透反應(yīng)墻技術(shù)
該技術(shù)在國(guó)外應(yīng)用較為廣泛。2005-2008年約有8個(gè)美國(guó)超級(jí)基金項(xiàng)目采用該技術(shù)。
國(guó)內(nèi)尚處于小試和中試階段。
適用性:適用于污染地下水,可處理BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、石油烴、氯代烴、金屬、非金屬和放射性物質(zhì)等。
不適用性:不適用于承壓含水層,不宜用于含水層深度超過(guò)10m的非承壓含水層,對(duì)反應(yīng)墻中沉淀和反應(yīng)介質(zhì)的更換、維護(hù)、監(jiān)測(cè)要求較高。
原理:在地下安裝透水的活性材料墻體攔截污染物羽狀體,當(dāng)污染羽狀體通過(guò)反應(yīng)墻時(shí),污染物在可滲透反應(yīng)墻內(nèi)發(fā)生沉淀、吸附、氧化還原、生物降解等作用得以去除或轉(zhuǎn)化,從而實(shí)現(xiàn)地下水凈化的目的。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期較長(zhǎng),一般需要數(shù)年時(shí)間。根據(jù)國(guó)外應(yīng)用情況,處理成本約為1.5-37.0美元/m3。
11地下水監(jiān)控自然衰減技術(shù)
該技術(shù)在美國(guó)應(yīng)用較為廣泛,美國(guó)2005-2008年涉及該技術(shù)的地下水修復(fù)項(xiàng)目有100余項(xiàng)。國(guó)內(nèi)尚無(wú)完整工程應(yīng)用案例。
適用性:適用于污染地下水,可處理BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、石油烴、多環(huán)芳烴、MTBE(甲基叔丁基醚)、氯代烴、硝基芳香烴、重金屬類、非金屬類(砷、砸)、含氧陰離子(如硝酸鹽、過(guò)氯酸)等。
不適用性:不適用于對(duì)修復(fù)時(shí)間要求較短的情況,對(duì)自然衰減過(guò)程中的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)、管理要求高。
原理:通過(guò)實(shí)施有計(jì)劃的監(jiān)控策略,依據(jù)場(chǎng)地自然發(fā)生的物理、化學(xué)及生物作用,包含生物降解、擴(kuò)散、吸附、稀釋、揮發(fā)、放射性衰減以及化學(xué)性或生物性穩(wěn)定等,使得地下水和土壤中污染物的數(shù)量、毒性、移動(dòng)性降低到風(fēng)險(xiǎn)可接受水平。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期較長(zhǎng),一般需要數(shù)年或更長(zhǎng)時(shí)間。根據(jù)美國(guó)實(shí)施的20個(gè)案例統(tǒng)計(jì),單個(gè)項(xiàng)目費(fèi)用為14-44萬(wàn)美元。
12多項(xiàng)抽提技術(shù)
該技術(shù)成熟,在國(guó)外應(yīng)用廣泛。國(guó)內(nèi)已有少量工程應(yīng)用。
適用性:適用于污染土壤和地下水,可處理易揮發(fā)、易流動(dòng)的NAPL(非水相液體)(如汽油、柴油、有機(jī)溶劑等)。
不適用性:不宜用于滲透性差或者地下水水位變動(dòng)較大的場(chǎng)地。
原理:通過(guò)真空提取手段,抽取地下污染區(qū)域的土壤氣體、地下水和浮油等到地面進(jìn)行相分離及處理。
修復(fù)周期及參考成本:清理污染源區(qū)域的速度相對(duì)較快,通常需要1-24個(gè)月的時(shí)間。國(guó)外處理成本約為35美元/m3水。國(guó)內(nèi)修復(fù)成本為400元每千克NAPL左右。
13生物通風(fēng)技術(shù)(原位修復(fù))
該技術(shù)國(guó)外應(yīng)用廣泛,國(guó)內(nèi)尚處于中試階段。
適用性:適用于非飽和帶污染土壤,可處理?yè)]發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物。
不適用性:不適合于重金屬、難降解有機(jī)物污染土壤的修復(fù),不宜用于粘土等滲透系數(shù)較小的污染土壤修復(fù)。
原理:通過(guò)向土壤中供給空氣或氧氣,依靠微生物的好氧活動(dòng),促進(jìn)污染物降解;同時(shí)利用土壤中的壓力梯度促使揮發(fā)性有機(jī)物及降解產(chǎn)物流向抽氣井,被抽提去除??赏ㄟ^(guò)注入熱空氣、營(yíng)養(yǎng)液、外源高效降解菌劑的方法對(duì)污染物去除效果進(jìn)行強(qiáng)化。
修復(fù)周期及參考成本:處理周期為6-24個(gè)月。根據(jù)國(guó)外處理經(jīng)驗(yàn),處理成本約為13-27美元/m3。
來(lái)源:北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)