有机污染场地原位修复过程的地球物理动态监测与分析

有机污染场地原位修复过程的动态监测是评估修复进程和效果的重要环节,监测方法的选择直接影响修复效率及费用。本研究利用高密度电阻率法,结合常规监测井数据,全面刻画了原位热强化氧化耦合修复过程。结果显示,场地内电阻率与水化学、地下水位、污染物含量和温度数据相互验证,实现了点面信息结合。研究发现,在原位热修复过程中,场地内地层电阻率会随温度升高而降低。基于温度与电阻率的经验关系,本文提出了污染物含量变化对电阻率的影响系数,得出影响系数随污染物含量的不断减小而增加。本研究还推算出原位热修复过程中温度及污染物含量的分布,即浓度随温度的不断升高而降低。针对原位氧化修复过程,电阻率变化有效刻画了原位氧化修复中过硫酸钠及水的动态注入过程。研究充分体现了地球物理方法在原位修复监测中的优势,可为有机污染场地原位修复过程精准、高效及低成本的动态监测提供重要参考。

天津某化工厂有机污染场地地下水中1,2,3-三氯丙烷和苯监控自然衰减与环境修复建议

【研究目的】氯代烃、苯系物等有机污染物对中国地下水环境造成重要威胁,监控自然衰减技术在场地污染修复中发挥着重要作用,研究监控自然衰减技术,有利于推动地下水有机污染控制与环境修复技术发展。【研究方法】本文通过对某化工污染场地地下水中1,2,3-三氯丙烷(TCP)和苯3年的长期监测,对地下水污染物浓度、氧化还原电位(ORP)、硝酸盐浓度的变化及微生物多样性进行分析,研究了场地不同含水层TCP和苯的自然衰减特征,并采用一级衰减动力学方程,计算了污染源区TCP和苯自然衰减能力。【研究结果】结果表明:研究区地下水存在不同程度的TCP和苯的自然衰减;潜水及承压含水层地下水ORP值分别为-225~-57 mV和-182~-3 mV,为中—强还原环境,具备有机污染物厌氧生物降解基础环境条件;与非污染源区、承压含水层相比,污染源区、潜水含水层地下水微生物自然衰减作用更强,其中,污染源区MMW02监测井潜水含水层地下水TCP和苯的降解率分别为80.00%和77.88%;潜水含水层TCP和苯的衰减速率分别为0.0018 d^(-1)和0.0016 d^(-1),承压含水层TCP和苯的衰减速率分别为0.001 d^(-1)和0.0015 d^(-1)。【结论】针对地下水污染程度的不同,将监控自然衰减技术单独使用或与其他方法、技术联合使用,是低成本、高效率修复该类工业污染场地地下水有机污染的有效方法。

基于TMVOC的有机污染场地热强化气相抽提修复效果模拟

热强化气相抽提技术因其修复周期短、二次污染可控以及对土壤质地和污染物性质适应性较强等优势,被广泛应用于有机污染场地修复,但目前国内外关于该技术的数值模拟研究较少. TMVOC模型可模拟多孔介质的热量传递及污染物的运移、去除过程.为建立系统化、精准化的有机污染场地热强化气相抽提修复模型,探究有机污染场地热强化气相抽提修复过程,提高热强化气相抽提技术的治理精度,以天津某试剂厂中试场地为研究对象,采用TMVOC模型模拟原位热传导(TCH)强化气相抽提过程中场地的温度变化及目标污染物氯苯的去除效果,结合中试数据进一步阐明场地升温过程及氯苯的去除规律,并验证TMVOC模型的可信度.结果表明:(1)模拟加热7周后,TCH-A区的平均温度为99.4℃,维持该温度1周后平均温度降为95.0℃,升温过程温度监测数据模拟值与试验值的拟合优度R为0.995.(2)模拟加热7周后,TCH-B区的平均温度为84.8℃,维持该温度1周后平均温度升至88.0℃,升温过程温度监测数据模拟值与试验值的拟合优度R为0.989.(3)模拟热强化气相抽提修复8周后,氯苯的去除率达97.3%,第1周的去除速率最慢,第4周最快,修复后氯苯浓度模拟值与试验值的拟合优度R为0.910.研究显示,TMVOC模型可有效模拟热强化气相抽提过程中场地温度和污染物的变化规律,为有机污染场地热强化气相抽提技术的精准化修复提供支撑.

用于有机污染场地的泡沫阻断材料的开发及应用研究

通过单因素及混料均匀设计实验法优化泡沫材料配方。采用VOCs释放舱/气相色谱联用法评价泡沫材料对VOCs污染物挥发阻断的效果,采用动态泡沫分析仪对泡沫结构及稳定性进行表征。结果表明,泡沫5 h内对四氯乙烯、正庚烷、甲苯的挥发阻断率基本为100%,发泡5 h后,泡沫结构稳定;自主开发了泡沫阻断修复工程示范机用于中试示范,建立了泡沫阻断材料的工程应用方法,实验表明,泡沫5 h内对场地VOCs污染物的挥发阻断率为98%。

有机污染场地治理技术组合与集成应用

在场地污染治理实践中,单一的修复技术或修复模式通常难以满足场地水文地质条件、治理成本与时间周期、土地未来规划等多方面的要求,组合技术与集成模式的探索应用具有必要性。文章从场地污染治理的处置方式、技术组合、修复模式三个层面出发,对焦化行业等典型有机污染场地治理技术和修复模式的应用进展进行了概述。相比异位修复,原位修复更适用于大型污染场地,原异结合修复方式更易满足场地条件、经济成本等要求。基于技术研究和设备研发的焦化场地污染治理示范工程,对原位修复技术集成联用进行了有效探索,文中按照污染场地高、中、低风险类型,对多项修复技术的组合应用案例进行了具体介绍,并对风险管控与修复模式的集成应用模式进行了总结和分析。

有机污染场地微生物修复研究进展

结合国内外研究,从典型有机污染物微生物修复机理、降解菌株的筛选、微生物修复技术,以及微生物修复技术的表面活性剂和电化学强化等方面综述了微生物修复技术的研究进展,并对其发展方向和趋势做出展望。

我国有机污染场地现状分析及展望

以有机污染场地为研究对象,调查分析了全国277个有机污染场地的行业类别、污染类型以及有机污染物种类分布情况,发现主要贡献行业为化学原料及化学品制造行业,贡献率为37.9%;污染类型中以各类有机污染物复合污染为主;除了不同有机污染物之间的相互复合,有机污染物与重金属复合污染特征明显,占总场地58.5%。有机污染物种类分布中多环芳烃类污染场地最多,占54.9%,与欧美有机污染场地中氯代烃类污染场地占比最多不同;其次为总石油烃和苯系物,占比分别为49.5%和36.8%。全国典型地理区域的有机污染特征和污染物超筛选值结果表明,总体上南方有机污染场地数目多于北方,东部经济发达地区场地数目明显多于经济发展中地区,西南和中南地区有机污染与重金属复合污染特征明显。各区域内污染物种类分布与行业相关性强,如多环芳烃污染多在各地区焦化厂场地中出现,总石油烃与重金属复合污染出现在机械制造和金属冶炼行业场地;氯代烃类污染物出现在氯碱生产相关场地;多氯联苯、多溴联苯醚、二噁英等污染出现在电子废弃物拆解集中区。通过对全国有机污染场地的分析和各地区污染特征的讨论,以期为开展污染场地环境调查与修复提供一定的参考,并为污染场地的监督与管理等工作提供依据。

表征复合型有机污染场地土壤污染程度的生态指标研究

以江苏吴江某复合型有机污染场地土壤为材料,用盆栽黑麦草出苗率和生长一段时期的生物量作为土壤可种植性的标准,通过对比分析不同污染程度场地土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶活性和小麦发芽指数以筛选可用于复合型有机污染场地土壤污染程度指示的灵敏生态指标。结果表明:土壤多酚氧化酶活性和小麦发芽指数可以灵敏表征该复合型有机污染场地土壤污染的程度,且与土壤可种植性存在显著相关关系,其中多酚氧化酶活性与黑麦草出苗率和生物量的相关系数分别为-0.956和-0.938(n=7);小麦发芽指数与出苗率和生物量的相关系数分别为0.936和0.755(n=7);若以黑麦草发芽率大于80%,出苗率大于50%,生长11d株高大于4cm作为土壤对植物生长无害的标准,则对应的土壤多酚氧化酶活性应小于0.8mg·g-1,小麦发芽指数应大于110%。

过硫酸盐修复有机污染场地建筑物腐蚀性研究

研究了过硫酸盐修复有机污染场地后残留的硫酸根、土壤酸碱性和氧化还原电位对建筑物混凝土结构和钢结构的腐蚀性。在过硫酸钠完全反应且不计原土壤中硫酸盐的条件下,加入过硫酸钠0. 5～4. 0g/(100g土)时,土壤中残留硫酸根对混凝土结构有中、强腐蚀性。当使用氧化钙活化过硫酸钠,n(过硫酸钠):n(氧化钙)≥2:1时,土壤酸碱性对建筑物混凝土结构和钢结构均有强腐蚀性;当n(过硫酸钠):n (氧化钙)≤1:1时,为微腐蚀。土壤中残留的过硫酸盐对建筑物钢结构具有腐蚀性。

原位热脱附技术在某有机污染场地修复中试应用

选取上海市某有机污染场地进行原位热脱附技术的修复中试应用,经过60d的加热运行,取得了场地目标污染物接近完全去除的良好修复效果。中试结果验证了该项技术针对场地有机污染进行原位修复的可行性,且具有修复周期短、环境干扰小、修复效果彻底、二次污染可控等明显优点。根据中试情况进行测算,预计该技术在场地进行较大规模修复实施时综合单价可控制在2 000元/m3左右。

有机污染场地环境初步调查与风险评估

以某有机化工原料桶清洗厂场地为研究对象,在污染区域初步识别的基础上,采集0～7.0m深的14个土样样品和1个地下水样品,利用GC/MS等检测总石油烃、重金属、挥发性有机化合物和半挥发性有机化合物的含量,并研究了其在不同功能区土壤和地下水中的分布特征。结果表明:场地内土层自上而下依次为黏土、粉质黏土及粉土,土层渗透性较差,黏土垂直渗透系数在1.53×10-5～9.04×10-8 cm/s之间,且土层孔隙大,土颗粒以0.05～0.005mm的粉粒为主;该厂清洗车间、污水管道沿线、原料桶露天堆场区域土壤和地下水受到了不同程度的污染;场地主要超标污染物为1,2-二氯丙烷、1,2-二氯乙烷、1,2,3-三氯丙烷、二氯异丙基醚等,其在土壤中的浓度分布受土壤质地的影响;对初步筛选出的具有较高风险的区域,需要进行详细的环境调查和健康风险评估,并实施必要的场地管理措施。

有机污染场地修复工程中的大气环境二次污染防治及案例分析

近年来,我国污染场地修复工程项目数量快速增长,其中有机污染场地修复工程中的大气二次污染问题受到广泛关注。为了实现污染场地的有效、安全治理,首先对我国目前污染场地修复现状及二次污染风险特点进行了分析,以北京焦化厂原址污染场地修复工程为例,对该类典型有机污染场地在异位修复工程中的主要施工工程和大气环境二次污染风险来源进行了详细分析,并针对修复工程中的气态污染物、尾气和扬尘3项关键要素建立了全面的大气环境二次污染防治措施体系。

有机污染场地生物修复技术挑战与展望

中国大中城市化工企业的大规模搬迁,致使大量工业污染场地遗留在城市周边。研发高效和成本低廉的修复技术,对于实现我国工业污染场地的绿色可持续发展具有重要意义。通过对现有物化和生物修复技术进行综述,指出生物技术在有机污染场地修复中的重要性,并从土壤环境和微生物两方面,分别总结了当前有机污染场地修复面临的挑战,并在高效、持久、稳定的菌剂和酶制剂,以及具有协同效应的生物修复助剂与微生物菌剂配合使用等方面,对有机污染场地生物修复技术研发提出建议。

有机污染场地原位热脱附技术工程应用研究

原位热脱附技术是用于土壤中挥发/半挥发性有机物去除的原位修复技术,目前在国内处于起步阶段,工程实例鲜有报道。文章介绍了电加热原位热脱附修复技术在广西某有机污染场地中的工程应用,并结合场地特点、污染物种类、修复过程、修复效果、工程投资等进行分析。整个工程经过100d的加热运行,场地目标污染物的修复效果良好。

典型有机污染场地环境调查评估与修复设计研究

当前,我国城市化进程持续推进,大量工厂不得不关闭或搬离郊区,遗留大量受到严重污染的土地。本文以某有机化工厂场地为研究对象,在污染识别的基础上,制定调查采样方案,利用GC/MS等检测土壤和地下水中重金属、挥发性/半挥发性有机化合物、总石油烃的含量,并分析其在土壤和地下水中的分布特征,然后根据场地污染情况研究场地的修复技术方法。

某有机污染场地环境调查评估与修复设计研究

以某有机化工厂场地为研究对象,在污染识别的基础上,制定调查采样方案,利用GC/MS等检测土壤和地下水中重金属、挥发性/半挥发性有机化合物、总石油烃的含量,以及其在土壤和地下水中的分布特征。并根据场地污染情况研究场地的修复技术方法。

某典型有机污染场地健康风险评估研究

以某典型有机污染场地为例,开展了土壤和地下水多层次健康风险评估,根据采样分析结果确定了场地特征参数和受体暴露参数,推算出场地污染修复范围及修复量。调查结果表明,该场地污染类型主要为土壤和地下水,土壤关注污染物为镉、3,3-二氯联苯胺,地下水关注污染物为3,3-二氯联苯胺。风险评估结果显示,场地土壤中镉和3,3-二氯联苯胺所有暴露途径的总致癌风险大于10^(-6),土壤中镉的非致癌危害商大于1,均高于人体可接受风险水平。土壤和地下水中3,3-二氯联苯胺的建议修复目标值分别为3.4 mg/kg、3.79×10^(-4) mg/L,土壤中镉的风险修复目标值为36 mg/kg。氯碱厂土壤受3,3-二氯联苯胺污染的待修复土方量约为44005.5 m^(3),受镉污染的待修复土方量约为2151 m^(3),其中3,3-二氯联苯胺和镉污染面积有一定的重叠,重叠区域待修复土方量约为1000 m^(3)。

有机污染场地修复工程中的大气二次污染防治分析

针对北京焦化厂原址污染场地修复工程展开了研究,对该工程概况及大气二次污染风险来源展开了分析,并给予了相应防治措施,为有机污染场地修复工程中的大气二次污染防治给予相应借鉴。

有机污染场地蒸汽入侵表征与评估方法研究进展

有机污染场地土壤和地下水中的挥发性有机物(VOCs)是造成污染的主要因素,挥发性有机物蒸汽入侵是产生人体健康风险的主要途径。本文讨论了有机污染场地蒸汽入侵表征与评估方法的研究进展,重点介绍了蒸汽入侵表征与评估的主要手段与关注因素,分析了连续监测技术在该领域的应用前景与问题,根据国情提出建议,进一步规范该类污染场地的修复与风险管控。

原位热处理技术在有机污染场地修复中的应用及展望

概述了污染场地原位热修复技术原理,介绍了蒸汽强化抽提、电阻加热、热传导加热等几种主流热修复技术的发展及应用现状,比较了其应用于有机污染场地修复的优缺点,分析了热修复技术发展面临的能源成本、土壤再利用和生态功能等问题,从耦合修复体系、能源优化和减少热损等方面探讨了原位热处理技术的可持续发展方向。