某典型化工污染场地土壤修复方案研究

原文：某典型化工污染场地土壤修复方案研究 李定龙等 环境污染与防治 2015,37(07),94-100 

1.1 污染场地概况

  研究对象为某化工厂搬迁遗留污染场地,面积约1 300m2,位于江苏省苏南某市。随着区域内的工业企业逐步搬迁及城区规划调整,该地块功能将调整为居住或商业用地等。原化工厂主要生产润滑油、化工原料等,于2008年搬迁,在多年的产品生 产、原料堆放、排污等过程中,大量污染物残留和累积在土壤、地下水等介质。

  2013年4月,第三方检测单位对污染场地进行现场取样、数据采集和样品分析,经检测,该场地土壤污染深度达0.5~1.0m,土壤中含有大量重金属、有机污染物。通过对污染场地进行风险评估,筛选出待修复的特征污染物为Cd、苯并[a]芘。

  土样采集参考《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166—2004),采样深度为0~100cm。根据检测报告,污染场地土样pH为4.5,有机质为22.5g/kg, 有效氮为49.3mg/kg,Cd、苯并[a]芘分别为87.20、 55.60mg/kg,各采样点Cd、苯并[a]芘检出率均为100%。

1.2 污染场地修复方案制定步骤

  现有污染场地修复案例中,有关于修复方案的制定及应用方面还存在诸多的不足,如各修复技术在不同地域、场地以及施工条件下的修复效果存在差异。 评价方法采用模糊数学法确定指标范围,可能存在范围判断不准确。此外,许多修复方案制定时,各因素的权重由专家确定或参考其他相关案例,针对各个污染场地所需着重考虑的重要指标往往不能体现[6]。

  本研究通过对污染场地实地调查与风险评估, 结合设定的特征污染物修复目标值,对复合污染场地土壤修复技术进行初筛,由多因素(经济、环境指标、技术、社会认可、场地特点、施工条件、业主需求等)构成的修复技术筛选评估指标体系筛选场地修复技术,结合室内实验模拟结果,确定修复方案。

1.3 修复技术的筛选

1.3.1 修复技术筛选评估指标体系

  首先,根据污染物特性及污染场地的施工条件, 对Cd、苯并[a]芘复合污染场土壤修复技术进行初筛;其次,通过建立对特定污染场地的修复技术筛选评估指标体系,确定污染场地修复技术。本研究参考美国超级基金的修复 技术选择基本原则,以HJ 25.4—2014为基础,兼顾污染场地特性,确定修复技术筛选评估指标体系的 层次分析结构模型见 图1。

1.3.2 Topsis法

Topsis法是一种简捷、有效的多指标综合评价方法,该方法能全面、合理、准确地对某几个评价对象(或指标)进行优劣排序[7]。本研究采用矢量距离法计算各个初筛修复技术与最佳修复技术和最差修复技术的差距,并以此判断修复技术的优劣[8]511。

根据层次结构模型及评价指标体系设计专家咨询表,并发放给当地的环境保护研究所、环境监测中心总站及某场地修复企业中从事有机污染场地研究领域的专家,相关咨询表实发20份,收回20份,对咨询表调查数据进行汇总,采用层次分析法确定各指标权重,计算结果见表1。

1.4 室内模拟实验设计

 本研究采用实验室模拟的方式进行最优修复技术的可行性论证,并利用响应曲面法对修复技术的关键参数进行优化设计。实验结果利用Design-Expert 8.0软件进行数据分析。

1.5 室内模拟主要仪器及分析方法

土壤中Cd的分析参考《土壤质量铅、镉的测定KI-MIBK萃取火焰 原子吸收 分光光度 法》(GB/T 17140—1997),使用NovAA 300型火焰原子吸收光谱仪检测。苯并 [a]芘参照文 献 [9],使用Agilent 7890A/5975C气相色谱—质谱联用(GC/MS)仪检测。