有机污染场地原位化学氧化高压旋喷修复试验

原位化学氧化高压旋喷修复技术在有机污染场地修复工程中具有广阔的应用前景。以某复合有机污染场地修复工程为依托,通过现场影响半径试验确定了该场地的高压旋喷最佳施工参数,经过室内小试研究了氧化药剂投加比与污染物初始浓度对修复效果的影响,并通过中试规模工程应用确定了该场地氧化药剂的最佳投加比。结果表明：该场地的高压旋喷最佳施工参数为旋转速度15 r/min,喷嘴直径2.5 mm,注药压力25 MPa,提升速度15 cm/min; NaOH活化过硫酸钠的复配型氧化药剂的修复效果良好,氧化药剂投加比越低,污染物初始浓度越高,则污染物去除率越高;当氧化药剂投加比增加到5%时,中试规模工程应用区域内的各有机污染物浓度均可降至修复目标值。研究结果可为相关工程实践提供新思路。     

自制硫系稳定剂对重金属六价铬污染土壤的稳定化效果及长期稳定性研究

为验证自制硫系稳定剂(KTWDJ-1)修复Cr~(6+)污染土壤的可应用性,以某铬盐厂污染场地为依托进行了稳定化试验,同时与多硫化钙(CPS)、硫化钠(Na_2S)进行对比。总结了硫系稳定剂对Cr~(6+)污染土壤的化学还原稳定化修复效果。结果表明:KTWDJ-1对Cr~(6+)还原效果最佳,当KTWDJ-1的投加比例为3%时,Cr~(6+)浸出浓度从128.5mg/L减少至0.05mg/L,还原效率高达99.96%,然而相同条件下,CPS和Na_2S对Cr~(6+)的还原效率分别为99.04%和85.52%。随着硫化物添加比例的增加,浸出Cr~(6+)浓度持续下降。硫化物稳定化后的土壤中Cr的铁锰氧化态显著增加,可交换态含量的变化是Cr浸出浓度变化的主要原因。此外,三种硫系稳定剂,KTWDJ-1显示了相对较好的长期稳定性,经过酸性水反复沥滤状态下仍能保持稳定的浸出浓度。最后,探究KTWDJ-1的工程最优参数,稳定化过程中,土壤含水率需控制在30%左右,土壤pH调节至9左右,养护时间保证5d以上,污染土壤Cr~(6+)的稳定化效果能达到最佳。     

土壤及地下水原位注入-高压旋喷注射修复技术工程应用案例分析

南京、宁波、青海等地诸多工业污染场地修复工程项目中采用了原位注入-高压旋喷注射修复技术,以原位化学氧化/还原修复技术为代表,根据不同场地污染物的特性、污染程度、污染分布及修复场地水文地质情况,设计了原位注入-高压旋喷注射修复系统及修复工艺,通过大量工程实践获得了系统施工参数,验证了系统的修复效果。最终工程实施结果表明:所采用的原位注入-高压旋喷修复技术对主要污染物苯、氯苯、对/邻硝基氯化苯、苯胺、多环芳烃、石油烃等VOCs/SVOCs及重金属(六价铬)的修复效果显著,所修复的土壤/地下水均达到修复目标,相比现有Geoprobe水力压裂、注入井等原位修复技术,解决了注射压力不足、注射效率低、药剂扩散半径偏小、饱和层修复注射难以保证注浆量影响扩散效果等问题,且彻底解决了异位修复噪声、大气环境二次污染问题,为我国工业污染场地土壤及地下水原位修复问题解决提供了新思路,具有广阔的应用前景和工程借鉴价值。     

张家口市某机械厂原址电镀污染场地土壤修复工程实践

机械厂电镀加工过程中产生的电镀废水,会造成土壤六价铬和氰化物污染。以长期利用电镀工艺的污染场地修复项目为依托,通过前期场地环境调查和风险评估结果,分析场地土壤污染程度和污染范围,确定修复目标和工程量;综合场地特性和污染特征,进行修复技术筛选,确定以"化学氧化+化学还原-固化/稳定化"为核心的污染土壤修复技术工艺;通过小试和中试,获得最佳修复药剂组成和添加比例,并进行工程实施。结果表明:Cr(Ⅵ)和氰化物复合污染土壤经化学氧化+化学还原-固化/稳定化工艺处理后,最大超标浓度由原来的37.3,186.0 mg/kg,分别降低至对应的标准限值3.0,22 mg/kg以下,Cr(Ⅵ)浸出浓度<0.5 mg/L,满足修复要求。该修复工程的成功实践,可以为其他复合污染场地修复工程的设计与实施提供参考。     

石家庄某铬污染场地土壤现状调查与评价

以河北省石家庄市井陉县某铬污染场地为例,根据HJ 25.2—2014《污染场地风险评估技术导则》进行场地现状调查及风险评价。结果表明:该场地主要污染区域集中在铬渣堆场、浸取车间和转化车间3个区域,属于重度污染区域,其总铬和Cr~(6+)含量最高分别达到69 500,68 300 mg/kg。该场地在开发前需进行场地修复,针对场地不同污染状况,高浓度和低浓度铬污染土壤分别建议采用化学淋洗法和化学还原-固化稳定化法处理。     

岩土施工技术修复有机物污染土壤的中试研究

本文采用高压旋喷注浆法和搅拌桩注浆法对某有机物污染场地进行原位修复研究,比较了对大深度、重污染有机土壤的修复效果,同时也比较了其施工时长、施工难度和修复成本;进一步研究了水泥添加量为土壤质量3%时,对修复效果的影响。中试试验表明,两种方法对土壤中的有机污染物均能达到修复目标,其中高压旋喷注浆法施工时长更短,难度和成本更低;同时,添加水泥后对修复效果无影响,这为解决施工后场地承载力问题提供了方向。     

污染场地原位化学药剂注射修复要点分析

原位修复技术被越来越多的应用于污染场地修复工程的实践,原位化学氧化、原位化学还原、原位生物修复以及原位稳定化等污染场地原位修复技术均需采用原位化学药剂注射这一修复施工工法。对实验室小试、修复设计、现场中试、注射系统构建与运行以及注射后监测等几个原位化学药剂注射修复的重点环节进行了实施要点的分析,以指导相关污染场地原位修复技术的顺利开展。     

原位化学氧化高压注射修复优化设计与应用案例分析

在国内有机污染场地修复中,原位化学氧化高压注射已经广泛应用。依托某化工厂土壤修复工程中典型修复地块A-1,现场试验确定典型地层的原位注射药剂扩散半径、单孔最大注浆量。根据加密补充调查、土壤数据分析,按空间分布划分为3个浓度主分区及6个浓度亚分区。通过小试确定3个浓度主分区的投加比,设计各分区的单孔注浆量、氧化剂配制浓度及配方等参数,实现各分区修复药剂投加比的优化。设计中不同深度的不同注浆量,在施工中通过注射过程调整高压注射钻杆的提升速度来实现。最终3个浓度主分区土壤污染物均达到修复目标值。此原位化学氧化高压注射设计方法可在确保修复达标的前提下,达到优化修复地块药剂投加比参数的目的。     

铬对厌氧生物处理过程的抑制作用

本文研究了重金属铬离子(Cr~(3+)和Cr~(6+))对厌氧生物处理过程抑制作用的规律.结果表明,Cr~(3+)日引入量分别在低于20mg/L,36—109mg/L和高于145mg/L时,厌氧体系分别受到轻度、中度和重度抑制(即引起产气率下降分别为低于20％、20—40％和大于40％);日引入Cr~(6+)浓度小于14mg/L,无抑制作用;36mg/L或高于70mg/L时,厌氧体系分别受到中度或重度抑制.单位污泥干重所允许承受Cr~(3+)和Cr~(6+)日引入量分别为低于0.1％(62.6 mg-N/kg)和0.04％(44.4mg-N/kg).在引入Cr~(3+)的情况下,维持厌氧体系正常运行的溶解态铬离子浓度应小于0.5mg/L,超过2.5mg/L时,体系受到重度抑制;在引入Cr~(6+)的情况下,允许浓度为 0.4 mg/L,超过2.8 mg/L为重度抑制.     

粤港澳大湾区丘陵地带某电镀场地重金属污染特征与迁移规律分析

粤港澳大湾区电镀企业的数量、生产规模均居全国前列,电镀生产排放的污染物造成该区电镀场地普遍存在土壤和地下水重金属污染现象,调查并分析区域电镀场地土壤和地下水重金属污染特征及迁移规律是粤港澳大湾区该类场地安全再利用的必要工作.在详细调查粤港澳大湾区丘陵地带某电镀场地土壤和地下水重金属污染现状的基础上,定量分析了不同深度土壤、地下水中的重金属空间分布特征,并结合场地水文地质条件探讨了粤港澳大湾区丘陵地带电镀场地土壤和地下水中的重金属迁移规律.结果表明,该电镀场地土壤和地下水已受到不同程度的重金属污染,土壤中Ni、Cr~(6+)和Cu超标率依次为20. 5%、12. 8%和2. 7%;地下水中Ni、Pb和Cr~(6+)超标率依次为41. 7%、33. 3%和33. 3%;场区内重金属污染与电镀厂生产功能分区相对应,说明重金属主要来源于电镀废物泄漏.由于该场区填土层以下为渗透性较差的粉质黏土,不利于重金属污染物向深部迁移,因而重金属污染物主要集中在表层土壤;但是在全风化花岗岩埋深较浅的电镀车间范围内,土层渗透性增大,重金属迁移深度显著增加,其中Cr~(6+)由于酸性土壤的吸附作用较弱,甚至出现了10 m深度的高浓度检出现象.虽然场区浅层含水层渗透性较弱,但是酸性土壤和地下水氧化环境有利于Cr~(6+)和Ni的迁移,因而在地下水位埋深较浅和土壤重金属迁移深度较大的电镀车间出现了Cr~(6+)和Ni超标现象;而粤港澳大湾区花岗岩中Pb含量背景值较高可能是造成场区地下水Pb超标的主要原因.因此,粤港澳大湾区丘陵地带电镀场地的Ni、Cr~(6+)和Cu主要集中在浅层土壤和地下水中,区域广泛分布的低渗透黏土层在一定程度上阻隔了重金属的扩散迁移;但是在土壤酸化和花岗岩埋深较浅的地区,以及地下水以氧化环境为主的丘陵地带,Ni和Cr~(6+)在土壤和地下水中的迁移深度将显著增加.     

场地健康风险评估及生物可给性的应用

通过对江苏省某化工遗留场地初步调查和详细调查,确定了土壤污染物砷和硫酸盐,并得到场地污染状况。运用我国《污染场地风险评估技术导则(报批稿)》评估了该场地对人体健康风险,得到硫酸盐的非致癌风险为6.86×10-3,砷的致癌风险和非致癌风险分别为5.82×10-4和9.71。砷对人体健康风险值超过工业用地可接受致癌风险值(10-5)和非致癌风险值(1),需要对砷进行修复,计算得砷的修复目标值为12.10 mg/kg。经口摄入污染土壤是砷对人体健康风险的主要途径,而摄入污染土壤中的砷不能完全被溶解并被肠胃吸收。生物可给性反映污染物在胃肠系统中能被溶解并被小肠壁吸收的量。文章运用in vitro方法测定土壤中砷的生物可给性为40.16%,并将生物可给性引入风险评估计算,修正砷的修复目标值为21.00 mg/kg。     

六价铬污染场地还原修复及其稳定性研究

以某铬污染场地土壤为修复对象,采用化学还原技术对土壤中六价铬进行"解毒"。对比分析五类还原剂对Cr(Ⅵ)的修复效果,并结合修复后土壤的pH及其他重金属的浸出特性,筛选出MetaFix药剂为最佳修复药剂。MetaFix~(TM)药剂修复后土壤中六价铬及其他重金属均达到了相应标准要求,并且具有很好的稳定性。     

电解处理含钒、铬废水研究

钒渣提钒废水含钒含铬呈酸性,采用电解法处理可以一步完成六价铬和五价钒的净化脱除反应。铁阳极电化学溶解产生的Fe~(2+)将Cr~(6+)还原成Cr~(3+),VO_2~+与铁、铬的三价氢氧化物吸附共沉,净水先滤除沉渣后经石灰乳化水中和排放。排放水V_2O_5<1mg/L、Cr~(6+)<0.5mg/L、pH为8。电解沉渣中V_2O_5>2%,不外加钠盐,采用常规焙烧-水浸工艺回收V_2O_5,其收益可全部抵消水处理费用。本文介绍电解法实验室试验及扩大试验的结果,并探讨电解讨程钒、铬同时净化脱除原理。     

某待搬迁硫酸厂重金属污染土壤健康风险评估

以某待搬迁硫酸厂污染场地为研究对象,以污染调查监测为基础,按照《污染场地风险评估技术导则》(报批稿)推荐的模型和参数,对该场地重金属污染进行健康风险评估。结果表明,砷和钒是场地的特征污染物,主要通过经口摄入与呼吸吸入方式对人体产生健康风险。健康风险远超出可接受水平,须修复。砷和钒基于风险的修复目标建议值分别为0.35,123 mg/kg。但砷的修复目标建议值远低于我国土壤背景值,建议结合当地土壤背景值及修复技术方案等合理制定修复目标值。     

某典型加油站场地环境调查与健康风险评估

以上海某加油站为研究对象,开展场地环境调查与健康风险评估并讨论场地修复目标值。调查发现,场地内土壤主要受总石油烃和多环芳烃污染,总石油烃对人体有非致癌危害,在可接受风险水平内;苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽具有致癌性,风险不可接受,修复面积100 m~2,修复理论土方50 m~3。初步建议苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽修复目标值分别为0.4、0.18 mg/kg。     

基于形态及生物可给性的汞污染场地概率风险

为准确客观地评估汞污染场地的人体健康风险,克服当前土壤修复目标值过于保守的缺陷,对我国东北某大型汞化工废渣遗留场地进行详细环境调查,使用场地均匀设置的313个土壤样品（地表下0.5 m）的总汞含量检出数据、9个样品的零价汞含量占比数据、30个样品的胃肠可给态汞含量占比数据进行蒙特卡洛概率模拟,使用参数的概率模拟值进行汞经口摄入和气态呼吸吸入的人体健康风险和修复目标值的概率预测.结果表明:①场地的总汞含量在空间上差异明显,变化范围为0.002~579.14 mg/kg,变异系数为3.88,且主要集中在0~2.5 m;零价汞含量占比平均为15.2%±6.4%,与土壤总汞含量呈显著对数负相关（R2=0.784 5）;胃肠可给态汞含量占比平均为2.74%±2.81%,与总汞含量不具有显著相关关系.②气态呼吸吸入是该场地主要的人体健康风险来源,占总风险值的90%,风险不可忽略（危害商大于1）的概率为5.00%;经口摄入的风险不可忽略（危害商大于1）的概率为0.15%.③基于零价汞、胃肠可给态汞含量的修复目标值累积概率分布的5%上分位数为53.8 mg/kg,相应的修复面积分别为5 427.9 m2,显著低于以GB 36600-2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》中第一类用地风险筛选值（8 mg/kg）为修复目标值而确定的修复面积（37 057.6 m2）;零价汞含量占比与儿童体重是影响修复目标值最主要的参数,对修复目标值的不确定性贡献率分别为-78%和42%.研究显示,基于土壤汞形态及生物可给性的概率风险评估能更为准确地显示污染场地的人体健康风险及主要风险途径,也能有效降低相应的修复目标值,避免对场地过度修复.      

共存离子对ZVI/S.oneidensis还原U(Ⅵ)的影响研究

研究零价铁(ZVI)与奥奈达希瓦氏菌(S.oneidensis)协同还原去除水相中U(Ⅵ)时,共存离子Cr~(6+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)、NO_3~-和SO_4~(2-)分别存在时对U(Ⅵ)还原效果的影响。结果表明:溶液中共存的Cr~(6+)和溶解态的Fe~(3+)对ZVI与微生物协同还原U(Ⅵ)均存在显著的抑制作用,且当溶液中共存Cr~(6+)的含量超过10.0 mg/L时,U(Ⅵ)的还原几乎被完全抑制。在共存金属浓度为20 mg/L时,Cu~(2+)、Zn~(2+)对U(Ⅵ)的还原均具有抑制作用,且Cu~(2+)的影响大于Zn~(2+);Mn~(2+)对U(Ⅵ)的还原有微弱的促进作用。共存阴离子SO_4~(2-)对U(Ⅵ)的还原有微弱的促进作用,且作用大小与其浓度成正相关;在0.5~5.0 mmol/L浓度范围内,12 h时,共存阴离子NO_3~-对U(Ⅵ)的还原有明显的抑制作用。     

修复Cr~(6+)污染地下水的原位井技术参数研究

某小型村庄地下水中Cr~(6+)污染严重,直接威胁当地居民饮用水安全。针对该地地下水Cr~(6+)污染问题,提出原位井修复技术。首先,通过渗流柱试验考察了海绵铁粒径、径流深度和渗流速度对海绵铁去除地下水中Cr~(6+)效能的影响,在此基础上对研究区原位井结构设计及技术参数进行了探讨。结果表明:质量占比均为50%的1～3 mm和3～5 mm混合粒径海绵铁去除水中Cr~(6+)的效率最高,经45 d径流深度为90 cm的淋滤作用后,Cr~(6+)的去除率达到99.50%,出水口出水中Cr~(6+)浓度为0.04 mg/L,达到生活饮用水水质要求;出水口出水中的Cr~(6+)浓度随垂向径流深度的增大而降低,随渗流速度的增大而增加,但增加的幅度随渗流速度的增大而减小;研究区设计原位井直径为17 cm,海绵铁填充高度为9 m,抽水泵的抽水速度为1 250 L/h,建造一口原位井的综合成本为9 500元。该研究可为存在类似Cr~(6+)污染的小型村镇饮用水安全保障提供技术支持。     

用铬浸渣烧硅酸盐水泥解毒的可行性探讨

本文测定了经高温窑炉烧成的铬渣水泥的Cr~(6+)去除率,并从水泥混凝土实际使用情况出发,设计了毒性鉴别方法,分析了整块和破碎的铬渣水泥石水溶性Cr~(6+)的溶出量,观察了大气日晒条件下已还原铬的稳定性.结果表明,经水泥窑煅烧,铬渣水泥的Cr~(6+)去除率达90％以上;当水泥中总Cr_2O_3小于1％时,铬渣水泥石溶出的Cr~(6+)浓度不会超过污水排放标准;当总Cr_2O_3小于0.4％时,水泥石表面的Cr~(6+)溶出量不会超过饮用水标准.铬渣水泥中已被还原的铬在大气、日晒的长期作用下是稳定的.     

工业场地碱污染土壤修复工程案例研究

文章主要介绍了江苏某化工场区域内碱污染土壤酸碱中和修复工程。根据场地特点,针对性的将污染土壤分为重污染土壤、中污染土壤和轻污染土壤来修复。通过现场中试,确定了3种污染土壤盐酸掺加比和浓度;其中重污染土壤掺加量为25mol／m^3,中污染土壤掺加量为2．5mol／m^3,轻污染土壤掺加量为0．25mol／m^3。根据中试结果,对污染土壤进行工程修复,修复过程中对土壤进行实时检测。工程施工结束后,由第三方机构对修复效果进行评估;评估结果为场地碱污染土壤pH值总体达到修复目标（pH为7～9）,修复达标。