重庆市加油站周边浅层地下水中石油烃污染调查与特征分析

为了解加油站运营对周边浅层地下水环境质量的影响,随机选择了12个正常运营20年以上的加油站,在加油站上游和下游共布设了27口地下水监测井,对地下水中石油烃、苯系物、萘、1,2-二氯乙烷和甲基叔丁基醚开展了水质监测。结果表明,石油烃在地下水中的检出率较高,为96.3%,检出浓度为4.2~544.7μg/L,检出组分主要为柴油烃中的C26和C20,检出率分别达到了88.9%和77.8%;汽油烃的有效组分C6~C9未检出,作为汽油添加剂的1,2-二氯乙烷和甲基叔丁基醚在地下水中存在,检出率分别为96.3%和22.2%,检出浓度分别为1.7~30.9μg/L和3.8~30.9μg/L。其中,11.1%的监测井中甲基叔丁基醚浓度超过了EPA推荐的饮用水安全的浓度限值(20μg/L),3.7%的监测井中1,2-二氯乙烷浓度超过了《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中"集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值"规定的30μg/L。总体而言,石油烃、苯系物、1,2-二氯乙烷和甲基叔丁基醚的含量远低于油品渗(泄)漏导致的污染水平。     

采用分层采样技术对场地地下水污染物进行三维空间描述

地下水单一混合层采样所需建井及采样技术较简单,曾被广泛应用于地下水监测,但根据该技术所得地下水污染物数据进行污染场地地下水污染羽和污染程度描述,常常存在较严重的偏差。以某氯代烃污染场地为例,详细阐述了巢式监测井的建井及分层采样技术,并以该场地主要污染物氯乙烯和氯仿为例,对比了来自不同采样技术的两个主要污染物数据,证实了采用分层采样技术对污染场地地下水进行调查,具有更好的准确性和可靠性。     

某典型化工污染场地土壤修复方案研究

以典型化工污染场地为研究对象,构建适合该场地的修复技术筛选体系,筛选最佳修复方法。根据特征污染筛选结果、场地修复目标及业主需求等因素,通过室内模拟实验、施工现场微调等方法,确定污染场地最优修复方案。结果表明,作为Cd、苯并[a]芘复合污染场地,根据筛选体系结合Topsis法进行评估,确定场地修复技术为异位化学淋洗。运用响应曲面法,采用BoxBehnken设计多因素实验进行室内模拟,确定最佳修复条件。采用0.6mol/L柠檬酸与20g/Lβ-环糊精进行复配的淋洗剂,在pH=3.0、淋洗温度35.00℃、液固比(淋洗剂与土壤的体积质量比)6.00mL/g、搅拌强度320.00r/min下,淋洗4次,每次淋洗3.4h,对某化工污染场地进行修复,修复后土壤中Cd、苯并[a]芘的去除量分别为69.88、39.20mg/kg,去除率分别达80.14%、70.50%,达到预期修复目标。     

鼠李糖脂促进地下水苯和氯苯污染的空气喷射修复

通过一维砂柱室内模拟实验,研究生物表面活性剂鼠李糖脂对空气喷射修复地下水中苯和氯苯污染的促进作用。实验研究了水中表面张力的变化对曝气过程中空气饱和度的影响,结果发现,在一定范围内,随着表面张力的下降,空气饱和度有大幅度的增加,当表面张力下降到37.75 m N/m以后,空气饱和度基本不再上升。曝气流量固定为300 m L/min,当地下水的表面张力由71.65 m N/m降到29.25 m N/m时,对应地下水中空气饱和度可由9.21%提高到20.1%。污染物去除实验的结果表明,添加低浓度的鼠李糖脂可以环保高效地提高苯和氯苯的去除量以及去除速率。因此,添加鼠李糖脂可以作为一种有效的强化方法来提高空气喷射法去除地下水中苯和氯苯污染的效率。     

铬渣污染场地污染状况研究与修复技术分析

选取某一化工厂铬渣堆放场地作为典型铬渣污染场地,对其钻孔并采集不同深度土壤和地下水样品进行分析。研究发现,该铬渣污染场地存在很严重的土壤和地下水污染。污染物地表扩散较小,剖面扩散很严重,污染深度达6 m,不同特性土壤对六价铬的截留作用不同。在此基础上,归纳总结了国外常用铬渣污染场地修复治理技术的优缺点,并提出具体污染场地修复技术的选取应该根据勘探情况选择合适的某些技术组合。     

天然矿物组合材料渗透反应墙修复地下水镉污染

实验模拟地下环境,以天然矿物材料石灰石、海泡石和膨润土作为可渗透反应墙(PRB)填充材料,采用正交实验法设计了16种可渗透反应器,研究了天然矿物组合材料组配对污染地下水模拟液中镉污染的修复效果、出水pH、有效孔隙度和渗透系数的影响,同时对机理进行了分析。实验结果显示,组合材料对镉去除率达99.8%以上,石灰石对处理效果贡献最大,增加石灰石用量,处理效果明显改善,当石灰石含量为10%及更高时,对含镉1.0 mg/L的污染地下水模拟液处理后镉浓度低于0.7μg/L,达到地下水质量标准GB/T 14848-93规定的II类水质标准;石灰石用量的增加对渗透系数影响不大,但出水pH呈弱碱性(7pH9),随反应时间延长逐渐降低并稳定于8。增加海泡石和膨润土用量对处理效果改善作用不大,但显著降低体系渗透系数,影响透水性。以正交实验直观分析法计算得到修复效果最优的PRB填充材料组配为石灰石/海泡石/膨润土=20/10/2(质量分数)。     

基于HERA土壤分层风险评估的SVE修复方案优化

以新疆某石油炼化污染场地为研究对象,将场地土壤划分为4层,选取石油烃(C_5～C_7)为目标污染物,基于HERA (health and environmental risk assessment)软件开展土壤分层风险评估。结果表明:各土壤层的危害风险均超过可接受水平,修复目标值分别为161.20、182.58、316.75、450.24 mg·kg~(-1)。根据风险评估结果,提出场地土壤气相抽提(soil vapor extraction,SVE)修复方案,抽提井数量为20口,抽提流量为0.36 m~3·min~(-1),苯的去除量为56.71 kg·d~(-1),需要147 d将场地土壤中污染物的浓度降低到修复目标值以下。依据土壤层风险评估结果和土壤污染羽分布不同,优化了SVE抽提井井深和井筛深度设置,相对于寻常SVE修复设计,可降低修复成本,提高修复效率,预防过度修复,形成了一套基于HERA风险评估的SVE修复方案设计体系。     

某电子垃圾拆解园周边农田土壤中多环芳烃的污染特征及风险评估

研究了某电子垃圾拆解园周边151个农田土壤样品中16种多环芳烃(PAHs)的污染特征和环境风险。结果表明,125个表层土壤样品中PAHs总质量浓度在149.0~2.0×104μg/kg,均值为1 805.5μg/kg,随着剖面土壤深度增加,PAHs含量总体呈递减趋势。通过来源解析,电子拆解园周围土壤中PAHs污染主要由废弃的电子电器元件的粗放燃烧和汽车尾气排放共同引起。土壤风险评估表明,7种类二噁英毒性PAHs的毒性当量(TEQPAH)在6.000×10-5~0.689pg TEQ/g,平均值为0.015pg TEQ/g;苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、苯并(b)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘致癌风险率超出百万分之一的样本比例分别为20.53%、6.62%、1.99%、2.65%、2.65%,其中采样点1、68两个点位表层土壤的苯并(b)荧蒽致癌风险率超过了万分之一。     

鼠李糖脂对苯系物污染含水层的修复效果研究

通过模拟污染介质的静态脱附实验和一维模拟柱冲洗实验，对比了鼠李糖脂、Tween-80、TX-100对苯的修复效果，筛选出最优表面活性剂进行实际污染土样修复，确定最佳修复技术参数。结果表明：3种表面活性剂对苯的脱附效果为鼠李糖脂>Tween-80>TX-100。采用鼠李糖脂淋洗液进行实际污染土样动态冲洗修复时，鼠李糖脂质量分数宜为0.20%,冲洗流速不宜超过14.4 mL/d,淋洗液冲洗量宜为4倍孔隙体积(PV),在此条件下苯的出流质量浓度最低可达到0.29 mg/L。在实际污染场地修复应用时，修复后应持续注入2倍PV以上的清水冲洗出残留污染物和修复药剂，研究结果可为苯系物污染含水层的表面活性剂修复提供理论指导和技术支撑。     

处理湖水的垂直流湿地中陶粒的磷吸附特性

研究了净化城市湖泊(宜兴团汣)湖水的3个下行垂直潜流人工湿地(运行1年)中的不同深度层的陶粒对磷的吸附特性。结果表明,当标准液KH2PO4-P为5 mg/L和10 mg/L时,上层陶粒的磷吸附能力强弱依次是1#美人蕉湿地(2.98和4.63 mg/kg)﹥2#曝气湿地(1.78和3.71 mg/kg)﹥3#无植物湿地(1.56和3.42 mg/kg);下层陶粒的磷吸附能力从强到弱排序依次是:1#美人蕉湿地(3.51和5.43 mg/kg),3#无植物湿地(3.01和4.39 mg/kg),2#曝气湿地(2.44和4.14mg/kg)。综合对比,1#美人蕉湿地中陶粒具有更强的磷吸附能力,1#湿地中陶粒的磷吸附能力比后两者分别高出23.69%和31.16%。同一湿地的下层陶粒比上层陶粒有更强的磷吸附能力,当标准液中磷浓度为10 mg/L时,1#、2#和3#下层陶粒磷吸附量分别为上层陶粒的1.17倍、1.12倍和1.28倍。     

太子河水系印染行业重点污染河段优先控制污染物的确定

通过对太子河水系印染行业重点污染河段-海城河三期水样的采集以及水样中有机污染物的检测分析,获取了48种有机污染物的平均浓度水平,其中浓度较高的是苯酚(28.18μg/L)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(22.30μg/L)和苯乙酮(8.818μg/L)。结合流域的实际污染状况,采用"改进潜在危害指数法",对海城河检测出的有机污染物进行加权综合评分计算,按照综合分数值大小,对其进行排序,提出了44种优先控制污染物名单,其中包括酯和酞酸酯类7种、含氮杂环类7种、胺及苯胺类5种、氯苯类6种、硝基苯类5种、苯酚类7种、苯及其他取代苯类5种、多环芳烃类2种,大部分污染物与印染行业废水排放有着密切关系。     

关于制定地下水修复目标上限值(风险管制值)的建议

修复目标值是评判场地修复是否合格以及修复后地块能否安全利用的唯一标准,因此制定合理的修复目标值对于污染场地修复治理和安全利用起着至关重要的作用。大部分污染场地需要同时进行土壤和地下水修复,生态环境部发布了《建设用地土壤污染修复目标值制定指南(试行)》,然而地下水修复目标值制定的指南标准尚未发布。少数项目制定的地下水修复目标值过于宽松,无法保障地块的风险可控和安全利用。因此,建议借鉴土壤环境管理的思路,制定一个类似于“土壤管制值”的“地下水修复目标上限值(风险管制值)”。该值的制定不能只基于风险评估计算的结果,而应充分考虑每种污染物各自的理化性质、迁移转化归趋机制、环境赋存特征、健康和环境风险、国外同类标准的取值、检测方法的准确度和成本、经济社会承受能力等因素,力争做到合规合法、科学严谨、综合平衡。     

场地污染土壤和地下水修复中受监控的自然修复/恢复技术的应用与研究进展

场地污染土壤和地下水的修复可以分为两个阶段,第1阶段是以消除对人体可能产生的健康风险为主要目标的工程修复,第2阶段是以消除对生态环境的影响为主要目标的自然修复/恢复.受监控的自然修复/恢复技术和强化自然修复/恢复技术具有成本低廉、修复作用持续等优点,在场地污染土壤和地下水的修复中具有广泛的应用潜力,其在消除生态影响和规避修复工程风险方面的作用是工程修复无法取代的.介绍了受监控的自然修复/恢复技术的4种主要途径及其在欧美国家污染土壤和地下水修复中的应用情况,提出了受监控的自然修复/恢复技术的方法步骤,以及这项技术在中国污染土壤和地下水修复中的应用潜力,以期为中国在受监控的自然修复/恢复技术上的科学研究和修复实践提供参考.     

江阴某场地土壤及地下水环境风险管控与修复项目工程案例

通过对江阴某地块土壤及地下水环境风险管控与修复项目的工程实施过程介绍,重点针对柔性垂直/水平阻隔技术、水处理高级氧化技术在污染土壤及地下水风险管控项目应用中的技术原理、施工流程进行了分析与探讨,可为后续采用柔性垂直阻隔技术的风险管控项目提供参考。     

阴/阳离子有机膨润土制备及其对苯酚吸附性能的实验研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)对辽宁黑山钙基膨润土进行不同工艺的阴/阳离子有机膨润土制备,并探讨其对被苯酚污染的地下水的吸附机理及其影响因素,为阴/阳离子有机膨润土在污染地下水修复新技术--渗透反应格栅(PRB)中应用的可行性提供必要的技术参数.研究结果表明,制备阴/阳离子有机膨润土的最佳工艺是加入3.0%(质量分数)的Na2CO3钠化,以120CTMAB/15SDS的投加量对其进行阴/阳离子有机改性;阴/阳离子有机膨润土对水中有机物具有协同去除效应;阴/阳离子有机膨润土Na-ACOMMT对苯酚吸附的最佳条件是投加60 g/L、80～100目的Na-ACOMMT,在温度20℃、pH为6～8、振荡转速200 r/min的条件下振荡30 min,此时苯酚的去除率高达78.74%,且吸附等温线符合Langmuir和Freundlich方程;Na-ACOMMT可通过多次吸附(累积吸附量为0.045 9 mg/g)达到降低成本的目的.但是Na-ACOMMT吸附被苯酚污染的地下水时,可能会有微量阴/阳离子表面活性剂的解吸.     

青岛市王圈水库锰污染的动态监测与成因分析

在掌握青岛市王圈水库自然地理的基础上,于2011年7、8、9、11月对水库水质和底质进行了动态监测.结果表明:(1)王圈水库水温垂向分布受水深和季节的控制.在水深大于8m的区域,夏季水温逐渐分层,到8月中旬,在水深8m处形成温跃层,此时上层处于富氧状态,而温跃层以下溶解氧迅速减小.秋季水温分层消失,水库水体为富氧状态,溶解氧为8 mg/L左右.在水深小于8 m的区域,全年水温不分层,溶解氧垂向分布均匀.(2)王圈水库主要入库河流中可溶性锰均未超标而库底沉积物中富含锰,反映出沉积物内源释放是水库锰污染的主要来源.水库水深大于8 m的区域,夏季随着温跃层的形成,温跃层以下由氧化状态变为还原状态,沉积物锰大量释放,最高可达1.28 mg/L;到秋季,水温分层消失,下层恢复成氧化状态,抑制了锰的释放.其他区域全年处于氧化状态,没有形成锰污染.     

基于蒙特卡罗法和层次分析法的污染场地地下水修复技术筛选方法研究

在工业转型发展过程中,出现了大量遗留污染场地,对地下水造成严重污染,并加重水资源短缺,而现阶段缺乏易操作的污染场地地下水修复技术筛选方法。为筛选有效的污染场地地下水修复技术,建立了基于层次分析法(AHP)与蒙特卡罗法(MC)的污染场地地下水修复技术筛选方法。该方法利用AHP构建指标体系,结合MC进行抽样,避免了定性描述和单一数值评价带来的不确定性。将该方法用于某铬渣污染场地地下水修复技术的筛选,发现化学氧化/还原是最适宜的修复技术,筛选结果符合实际。     

泰安城区地下水中挥发性和半挥发性有机物特征与健康风险评价

为查清泰安城区地下水有机污染现状,对《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中规定的26项挥发性和半挥发性有机物组分进行检测,并利用健康风险评价模型对饮水摄入、皮肤接触、洗浴呼吸吸入3种暴露途径产生的非致癌风险和致癌风险进行评价。研究结果表明：地下水样品中挥发性和半挥发性有机物检出率为35.34%,15项被检出的组分中,1,1,2-三氯乙烷检出率最高,为16.38%,其次为四氯乙烯(12.07%)和三氯乙烯(6.90%)。与GB/T 14848—2017的Ⅲ类水标准限值相比,挥发性和半挥发性有机物总超标率为5.17%,出现超标的组分为1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、苯并(a)芘,最大检出质量浓度分别为26.90、149.00、0.024μg/L,为标准值的5.38、2.13、2.40倍,表明研究区地下水已受到一定程度的有机污染。挥发性和半挥发性有机物非致癌风险指数介于1.52×10^-6～1.48,均值为4.33×10^-2,超限率仅为0.86%,非致癌风险较低,对人体的健康危害程度小;致癌风险值介于2.04×10^-9     

阴/阳离子有机改性凹凸棒石吸附水中苯并(a)芘的研究

研究了用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和十二烷基硫酸钠(SDS)改性凹凸棒石对模拟微污染水溶液中痕量苯并(a)芘的吸附作用.结果表明,在改性凹凸棒石投加量为15 g/L、粒径为150μm、反应温度为20℃、反应时间为60 min条件下,苯并(a)芘去除率可达98.56%.改性凹凸棒石对苯并(a)芘的吸附等温线呈中凹型,表明吸附过程存在溶剂化效应和分配效应协同作用.     

固相萃取—气相色谱—质谱测定再生水中邻苯二甲酸酯类物质

探讨了一种再生水中邻苯二甲酸酯类物质的测定方法——固相萃取—气相色谱—质谱,检测了相关再生水标准中涉及的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)两类物质。在质量浓度为20～1 000μg/L时,两类物质的回归方程的相关系数均大于0.999,检出限分别是0.060、0.002μg/L,DBP、DEHP的相对标准偏差分别为4.1%～7.4%、5.1%～6.1%。利用固相萃取技术进行预处理,平均加标回收率为96.6%、89.6%。检测了北京市4座再生水厂出水中DBP和DEHP含量,其中,DBP在1.74～5.59μg/L,低于《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921—2002)规定的限值(不超过0.1mg/L),但高于《城市污水再生利用地下水回灌水质》(GB/T 19772—2005)规定的限值(不超过3μg/L);DEHP在0.42～4.93μg/L,满足GB/T 19772—2005要求(不超过8μg/L)。