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化学氧化联合修复技术在农药厂有机污染场地的工程案例应用

2019-02-12李玉会佟雪娇冯爱茜张优刘星海孟庆来

环境与发展 2019年12期

李玉会 佟雪娇 冯爱茜 张优 刘星海 孟庆来

摘要:本文介绍了广西某退役农药厂污染场地修复工程,通过场地环境调查,确定污染物为砷、氯仿、1,1,2-三氯乙烷、石油烃和治螟磷,修复工程量为2.09万m3(其中污染土壤1.03万m3,异味区土壤1.06万m3)。场地整体采取原址异位的修复技术,单一重金属污染的采用稳定化修复技术,有机污染土壤采用化学氧化修复技术,重金属和有机物复合污染土壤采用化学氧化+稳定化修复技术,涉及异味区土壤采用常温解析。由第三方检测机构对清挖的基坑及处理后的污染土壤进行检测,采集的样品全部达到验收标准,工程的成功实施为同类退役农药厂污染场地修复工程提供了借鉴和参考。

关键词:农药厂;场地修复;稳定化;化学氧化

中图分类号:X592 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)12-00-03

Abstract:This paper introduces the remediation project of a decommissioned pesticide factory in Guangxi.Through the site environmental investigation,the pollutants are identified as arsenic, chloroform, 1,1,2-trichloroethane, petroleum hydrocarbons and strontium phosphate 2.09 million m3 (including 10,300 m3 of contaminated soil and 10,600 m3 of odorous soil).The site adopts the original site ectopic repair technology,the single heavy metal pollution adopts the stabilization repair technology,the organic polluted soil adopts the chemical oxidation repair technology,the heavy metal and organic compound combined contaminated soil adopts the chemical oxidation + stabilization repair technology, and the soil in the odor zone adopts the normal temperature analysis. The third-party testing organization inspects the excavated foundation pit and the treated contaminated soil,and all the collected samples meet the acceptance criteria.The successful implementation of the project provides reference and reference for the remediation project of the similar decommissioned pesticide factory.

Key words:Pesticide factory;Site restoration;Stabilization;Chemical oxidation

我国是农业大国,也是农药生产及使用大国,农药类企业生产历史久、品种繁多、发展缺乏规划、环保意识薄弱等特点较为突出。近年来,随着城市产业结构调整,为了保护城市环境,提高对土地的利用效率,大量重工业和高污染企业停产或者由市区搬迁至郊区,停产或拆迁后的原工业场地往往规划为商业或居住用地。这些工业场地在长期的工业生产活动中往往受到不同程度污染,为保护人体健康,在转化使用功能前,需要對场地土壤和地下水进行环境风险评价,存在健康风险的则需要进行修复。

农药厂的典型污染物代表为有机物,尤其是氯代有机物,不同地区场地地质地层分布、地下水赋存特征多样又导致了不同场地污染特征的特异性。这些特点决定了在对此类场地进行治理修复时需切实考虑其污染特征、区域配套条件、可持续性等因素,量身定制修复技术方案。本文以广西某退役农药厂污染场地的修复工程为例,阐述了农药厂修复过程中的关键问题,以期为类似的工程设计和实施提供借鉴和参考。

1 项目背景

本项目场地位于广西贺州市,占地总面积为48986.40m2(约73.48亩),始建于1970年,主要产品为松香、农药制剂(苏化203、杀虫脒、杀虫双、二甲四氯等)及中间体(三氯化磷和五氧化二磷),于2002年停产,2008年拆除大部分厂房,拆除后主要用途为停车场和铁矿石临时堆放场(少部分区域)。

根据当地控制性详细规划,5099.12m2的区域规划为道路与交通设施用地(场地中部穿越);43842.15m2的区域规划为居住用地;45.13m2的区域规划为村庄建设用地。2017年至2018年期间对该场地的环境调查和风险评估结果显示,地块部分区域土壤受到砷、氯仿、1,1,2-三氯乙烷、石油烃和治螟磷污染,需进行修复,场地内土壤修复主要为0~6.0m的污染土壤,经计算污染土壤修复方量为10340.8m3,刺激性异味区污染方量为10600m3。2018年10月至2019年3月,采取原址异位的修复技术对该场地的污染土壤实施了修复。

2 场地污染及风险情况

经过场地调查发现该场地土壤中包括重金属类污染物1种(砷)、挥发性有机污染物3种(氯仿、乙苯、1,1,2-三氯乙烷)、有机磷农药治螟磷、石油烃等在内的6种污染物存在超标现象。根据国家相关导则规定,需要对以上污染物进行风险评估,以确定超标污染物对人体健康风险状况。

经过风险评估,在敏感用地条件下,场地中0~2.5m范围内砷、1,1,2-三氯乙烷、氯仿的危害商分别为2.32E+02 、1.45E+00和1.65E-01;砷、1,1,2-三氯乙烷和氯仿的致癌风险分别为4.33E-03、8.59E-06和2.49E-06;以上三种物质均存在健康风险需要修复;2.5-4.5m深度范围内砷、1,1,2-三氯乙烷的致癌风险分别2.16E-04和2.41E-06,砷、1,1,2-三氯乙烷和治螟磷危害商分别为1.93E+01、4.11E-01和9.87E+01;三种物质均存在健康风险需要修复;4.5~6.0m治螟磷的危害商为5.65E+00,存在健康风险需要修复。6.0~13.0m的致癌风险均低于10-6;危害商低于1,不存在健康风险。

通过风险计算反推和对比得出该场地的修复目标值如下表所示:

3 修复技术方案

根据场地修复技术方案,场地污染土壤采取原址异位的修复技术,重金属砷污染土采用稳定化修复技术;1,1,2-三氯乙烷、氯仿治螟磷以及石油烃(C10-C40)污染土采用化学氧化技术;重金属和有机物复合污染土采用化学氧化+稳定化修复技术,有机污染土与刺激性异味土复合污染采取化学氧化修复技术,刺激性异味土采取异位常温解析技术。修复技术路线见图2。

4 修复工程实施要点

本修复工程实施过程主要包括现场前期准备阶段、污染土壤的清挖和转运、污染土壤修复、修复后自检和验收、修复后土壤的回填阶段、收尾和竣工验收阶段。

(1)现场前期准备阶段:首先对场地进行“三通一平”(场地平整、临水、临电接入和建设临时道路),建设负压密闭的充气膜结构修复大棚并配套建设尾气收集装置,同步建设待检区、暂存区和办公区,为修复工程的顺利进行提供基础设施保障。同时工程项目的人员、材料、机械设备等物资进场,根据实验室小试结果,选取合适的区域进行现场中试,根据试验结果及时优化调整施工顺序、加药方式、加药量等参数。

(2)污染土壤的清挖和转运:包括障碍物清理、测量放线、污染土壤清挖和运输、基坑自检和验收。本项目污染土壤污染因子不同,各区域污染深度不同,因此污染土壤开挖采取分区、分层开挖方式进行。由于本场地地下水水位埋深较浅,因此土壤开挖前采用轻型井点降水法对局部开挖区域进行降水,降水通过一体化水处理设备进行Fenton氧化和絮凝沉淀达标后回用。

(3)污染土壤修复:使用筛分斗对污染土壤进行预处理使粒径控制在50mm以下,有利于后续处置中土壤与药剂的混合,筛分后污染土壤需进行稳定化处理、化学氧化或者二者结合的处理方式,经土壤混合搅拌机使土壤与药剂充分混合后,运输至待检区进行堆置、养护,满足养护条件后进行采样、检测,验收合格后进行填埋处置。筛分出的砾石与建筑垃圾分堆存放,后续进行冲洗处理。

本项目修复施工的瓶颈问题在于污染物为农药类有机物,易挥发,刺激性气味较大,且人体对这些物质的嗅阈值较低,因此本工程污染土壤的清挖处置工作均在配套尾气吸收装置的密闭车间内进行,该车间长度40m,宽度40 m,净高12m,车间主要由复合膜材构成;车间东侧设一个帘门,车间北侧设有尾气处理装置,尾气处理装置通过固定穿膜管道与车间内通风管道相连接,用于车间通风换气和尾气处理,尾气处理系统产生的废活性炭送有资质单位进行处置。

(4)修复后自检和验收:主要包括清挖基坑和修复后土壤的自检和验收两部分。基坑采样点位于坑底和侧壁,侧壁采用等距离布点法,坑底采用划分采样单元布点法,异位修复后的土壤原则上每个样品代表的土壤体积不应超过500m?,布点和采样参照《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则》(HJ25.5-2018)。

(5)修复后土壤回填阶段:修复后的有机污染土和刺激性异味土为总量降低可以直接进行楼座基坑边槽回填,为防止有机物挥发对居民的影响,需按要求进行回填。重金属污染土壤采用稳定化修复,处理过程中添加藥剂仅降低污染物浸出毒性,污染物总量未减少,该部分土壤直接利用或回填存在一定风险。因此该部分修复合格土壤需对回填区进行防渗处理。

(6)收尾和竣工验收阶段:修复工程结束后对工程过程资料以及竣工资料进行整理并进行竣工验收。

5 修复效果

通过验收单位对清挖基坑和修复后土壤的采样并送第三方检测单位的检测结果表明,检测的土壤样品100个(包括9个平行样),检测结果均低于修复目标值,即基坑侧壁与底部检测指检测指标均满足修复目标值要求,异位修复土壤检测的35个土壤样品,检测结果均达到修复目标值。

6 总结

本项目对搬迁农药厂污染土壤采用异位稳定化和化学氧化的方式处理,在密闭修复车间内使用土壤混合搅拌机对污染土壤进行处置,通过第三方检测机构采样分析,所有样品达到验收标准。本项目采用的修复方式经济环保,取得了较好的环境效益,项目实施周期短、见效快,具有较好的推广应用价值,为同类搬迁农药厂污染场地修复提供了借鉴和参考。

参考文献

[1]陈素云,王慧玲,张靖婷,王澎.探讨原位化学氧化法氧化剂分散技术[J].环境与发展,2018,30(01):113-114.

[2]许石豪.某有机污染场地环境调查评估与修复设计研究[J].环境与发展,2017,29(09):17-19.

[3]商盈.工业污染场地土壤修复技术研究[J].环境与发展,2019,31(02):107-108.

收稿日期:2019-10-11

科研项目:石家庄高新区科学技术研究与发展计划项目:农药厂有机污染土壤修复关键技术集成与示范工程(17131002A)

作者简介:李玉会(1988-),女,汉族,研究生,工程师,研究方向为场地环境调查与污染场地修复。