有機(jī)污染地塊的土壤修復(fù)技術(shù)分析

盛月慧，戴思遠(yuǎn)，高 曦

（蘇州中晟環(huán)境修復(fù)有限公司，江蘇 蘇州 215104）

0 引言

在對(duì)有機(jī)污染地塊中的污染土壤進(jìn)行修復(fù)時(shí)，相關(guān)單位需要結(jié)合實(shí)際的項(xiàng)目概況與修復(fù)目標(biāo)，對(duì)已有的修復(fù)技術(shù)進(jìn)行篩選和對(duì)比，并通過試驗(yàn)的方式來合理確定其修復(fù)方案。這樣才可以讓應(yīng)用其中的修復(fù)技術(shù)發(fā)揮出充分優(yōu)勢(shì)，滿足有機(jī)污染地塊的實(shí)際修復(fù)需求。

1 項(xiàng)目概況與有機(jī)污染土壤修復(fù)目標(biāo)

1.1 項(xiàng)目概況

本次所研究的是某工程項(xiàng)目場(chǎng)地有機(jī)污染地塊修復(fù)項(xiàng)目，該項(xiàng)目地塊為第二類用地，其總面積是7萬(wàn)m2。經(jīng)相關(guān)資料分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察研究發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目地塊土壤中的主要有機(jī)污染物包括苯、氯苯以及1，4-二氯苯（對(duì)二氯苯）。通過實(shí)際修復(fù)需求和各方面因素的綜合考量，相關(guān)單位決定采取異地修復(fù)模式進(jìn)行修復(fù)，在修復(fù)效果達(dá)標(biāo)之后，才可以對(duì)該地塊進(jìn)行回填利用。

1.2 有機(jī)污染土壤修復(fù)目標(biāo)

在該工程項(xiàng)目地塊的有機(jī)污染土壤修復(fù)中，主要將《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》GB 36600—2018 中關(guān)于第一類和第二類用地的篩選值用作其修復(fù)目標(biāo)值，污染土壤在修復(fù)處理之后可以按清潔土壤處理方式進(jìn)行處理。具體修復(fù)中，主要按以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污染土壤的基坑清理及其修復(fù)目標(biāo)值加以控制：對(duì)于苯污染土壤，其基坑清理目標(biāo)值為4.0 mg/kg，修復(fù)目標(biāo)值為1.0 mg/kg；對(duì)于氯苯污染土壤，其基坑清理目標(biāo)值為270.0 mg/kg，修復(fù)目標(biāo)值為68.0 mg/kg；對(duì)于1，4-二氯苯污染土壤，其基坑清理目標(biāo)值為20.0 mg/kg，修復(fù)目標(biāo)值為5.6 mg/kg[1]。

2 土壤修復(fù)技術(shù)在有機(jī)污染地塊修復(fù)中的應(yīng)用研究

2.1 修復(fù)技術(shù)篩選

根據(jù)處理原理，可將土壤修復(fù)技術(shù)分為三種類型，包括物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)以及生物修復(fù)技術(shù)。因該項(xiàng)目地塊中的主要土壤污染物是苯、氯苯以及1，4-二氯苯等有機(jī)物，且苯和1，4-二氯苯具有較差的生物降解性，因此不適合通過生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修復(fù)處理。同時(shí)，出于該項(xiàng)目地塊整體的有機(jī)物土壤修復(fù)思路及其實(shí)際條件等的綜合考慮，最終對(duì)三種修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了比選，包括異位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)、異位氣相抽提修復(fù)技術(shù)以及異位熱脫附修復(fù)技術(shù)。

2.2 修復(fù)技術(shù)確定

異位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)是指向污染土壤添加氧化劑或還原劑，通過氧化或還原作用，使土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或毒性相對(duì)較小的物質(zhì)；此項(xiàng)技術(shù)在易氧化、滲透性好、溶解性好的有機(jī)物污染土壤修復(fù)中應(yīng)用十分廣泛，具有修復(fù)效果好、實(shí)施難度低、修復(fù)周期短、適用性強(qiáng)、安全性高等的優(yōu)勢(shì)，在該項(xiàng)目中的修復(fù)費(fèi)用是1 000～1 500 元/m2。異位氣相抽提修復(fù)技術(shù)就是采用土壤氣體抽提的方式對(duì)有機(jī)物污染土壤進(jìn)行修復(fù)，此項(xiàng)技術(shù)在污染物揮發(fā)性好、土壤滲透性高、含水率低的情況下較為適應(yīng)，但通常需結(jié)合生物通風(fēng)技術(shù)使用；其修復(fù)效果較好，安全性較高，實(shí)施難度一般，適用性一般，且修復(fù)周期較長(zhǎng)，在該項(xiàng)目中的修復(fù)費(fèi)用是1 000 元/m2。異位熱脫附修復(fù)技術(shù)就是對(duì)有機(jī)物污染土壤進(jìn)行異位加熱，使其溫度提升，從而分離出其中的有機(jī)污染物；該技術(shù)在污染物易揮發(fā)、污染強(qiáng)度較大的有機(jī)物污染土壤修復(fù)中更加適用，其主要優(yōu)勢(shì)是修復(fù)效果好、修復(fù)周期短、適用性好，但其修復(fù)難度和安全性一般，在該項(xiàng)目中的修復(fù)費(fèi)用是1 500 元/m2。

通過比選分析可知，在本次項(xiàng)目有機(jī)物污染強(qiáng)度較高的土壤修復(fù)中，異位熱脫附修復(fù)技術(shù)非常適用。同時(shí)，經(jīng)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于有機(jī)物濃度較低的污染土壤，可通過異位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，并將過硫酸鈉和氧化鈣用作修復(fù)中的氧化劑[2]。通過這樣的方式，不僅可達(dá)到滿意的修復(fù)效果，且修復(fù)周期較短，安全性較高，經(jīng)濟(jì)性良好?；诖耍Y(jié)合本次項(xiàng)目實(shí)際，決定采用異位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)以及異位熱脫附修復(fù)技術(shù)來進(jìn)行修復(fù)。

2.3 修復(fù)技術(shù)試驗(yàn)

因異位熱脫附技術(shù)適用于高濃度有機(jī)污染土壤的修復(fù)，且其修復(fù)成本較異位氧化修復(fù)技術(shù)高。所以本次項(xiàng)目中，主要對(duì)異位氧化修復(fù)技術(shù)的有機(jī)污染土壤修復(fù)效果進(jìn)行試驗(yàn)分析，以此來確定其適用的有機(jī)物濃度范圍。對(duì)于濃度高出其適用范圍的有機(jī)污染土壤，則采用異位熱脫附技術(shù)進(jìn)行修復(fù)[3]。為保障異位氧化技術(shù)的修復(fù)效果，本次特設(shè)置了8 組試驗(yàn)，其中，0#試驗(yàn)組為空白組，不加藥；1#試驗(yàn)組加藥量是生石灰2%；2#試驗(yàn)組的加藥量是生石灰2%，過硫酸鈉1%；3#試驗(yàn)組的加藥量是生石灰2%，過硫酸鈉2%；4#試驗(yàn)組的加藥量是生石灰2%，過硫酸鈉3%；5#試驗(yàn)組的加藥量是生石灰2%，過硫酸鈉4%；6#試驗(yàn)組的加藥量是生石灰2%，過硫酸鈉3%；7#試驗(yàn)組的加藥量是生石灰2%，過硫酸鈉4%；各組加藥量百分比按污染土總質(zhì)量控制。表1 為本次項(xiàng)目中的異位氧化修復(fù)技術(shù)試驗(yàn)后的濃度檢測(cè)結(jié)果。

表1 本次項(xiàng)目中的異位氧化修復(fù)技術(shù)試驗(yàn)后的濃度檢測(cè)結(jié)果

表1 中，6#和7#的養(yǎng)護(hù)時(shí)間為5 d，其他所有組的養(yǎng)護(hù)時(shí)間均為3 d；“＜LOR”代表檢測(cè)值比試驗(yàn)檢出限低。

表2 為本次項(xiàng)目中的異位氧化修復(fù)技術(shù)有機(jī)物去除率試驗(yàn)結(jié)果。表2 中，6# 和7# 的養(yǎng)護(hù)時(shí)間是5 d，其他所有組的養(yǎng)護(hù)時(shí)間均為3 d；“100.00%”代表土壤中的有機(jī)污染物幾乎被完全去除。

表2 本次項(xiàng)目中的異位氧化修復(fù)技術(shù)有機(jī)物去除率試驗(yàn)結(jié)果

3 修復(fù)方案確定

本次修復(fù)方案確定中，主要考慮的因素有兩個(gè)，第一是修復(fù)費(fèi)用，第二是修復(fù)效果。經(jīng)以往的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，相比較苯和1，4-二氯苯而言，土壤中的氯苯去除難度最大，因此在具體的修復(fù)方案確定中，需將氯苯去除作為重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。經(jīng)進(jìn)一步研究與分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤中的有氯苯含量是661.00 mg/kg 的情況下，兩種修復(fù)技術(shù)所花費(fèi)的修復(fù)費(fèi)用相同。因此，若僅從修復(fù)費(fèi)用方面考慮，在土壤里的氯苯含量為661.0 0 mg/kg 及以下時(shí)，可通過異位氧化技術(shù)來修復(fù)，在氯苯含量為661.00 mg/kg 以上時(shí)，則可通過異位熱脫附技術(shù)來修復(fù)；但是從修復(fù)效果研究中發(fā)現(xiàn)，如果土壤中的氯苯含量在404.00 mg/kg 以下，通過生石灰2%和過硫酸鈉4%進(jìn)行異位氧化修復(fù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為5 d，便可達(dá)到其修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)[4]。出于上述情況的綜合考慮，最終確定了以下修復(fù)方案：當(dāng)土壤中的氯苯含量不超過404.00 mg/kg 時(shí)，通過異位氧化技術(shù)進(jìn)行修復(fù)；當(dāng)土壤中的氯苯含量超過404.00 mg/kg 時(shí)，通過異位熱脫附技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。

4 結(jié)語(yǔ)

有機(jī)污染地塊中的土壤修復(fù)技術(shù)是當(dāng)今環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。針對(duì)此類項(xiàng)目，相關(guān)單位應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)導(dǎo)則要求，并結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)相關(guān)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行合理選擇，并為其制定出最合理的修復(fù)方案。這樣才可以滿足項(xiàng)目實(shí)際修復(fù)需求，達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值，并實(shí)現(xiàn)修復(fù)成本的合理化、節(jié)約化，降本增效。