土壤修复综合项目工程作业流程及修复方法概述.docx

土壤修复综合项目工程作业流程及修复方法概述.docx

《土壤修复综合项目工程作业流程及修复方法概述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土壤修复综合项目工程作业流程及修复方法概述.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

土壤修复综合项目工程作业流程及修复方法概述

土壤修复工程程序及修复技术概述

土壤污染常见修复技术

中国现阶段常见修复技术关键包含工程修复技术、物理-化学修复技术、生物修复技术和联合修复技术等。

1、土壤工程修复技术关键包含排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等方法。

2、物理-化学修复技术关键包含：

热处理技术、土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化还原技术、电动力学修复技术和土壤性能改良技术等。

3、生物修复技术包含植物修复、微生物修复、生物联合修复等技术。

4、联合修复技术关键包含微生物/动物-植物联合修复技术、化学/物化-生物联合修复技术、物理-化学联合修复技术等。

土壤修复工程步骤

污染场地修复工作内容包含污染土壤评定、修复技术选择和方案制订、施工管理和运行、后续监测和修复效果评价四个部分。

1、污染土地评定关键包含污染场地资料搜集和调查、现场踏勘、布点和采样、样品检测和分析和风险评定。

2、修复技术选择和方案制订。

3、施工管理和运行关键包含具体修复方案制订、修复工程设计和施工、修复工程运行和维护和污染土壤清理。

4、后续监测和修复效果评价。

后附  土壤修复工程步骤及修复方法概述

目   录

1 第一阶段 污染土地评定 .......................................................................................... 2

1.1污染场地资料搜集和调查 .................................................................................... 2

1.2现场踏勘 ................................................................................................................ 3

1.3 布点和采样 ............................................................................................................ 4

1.4 样品检测和分析 .................................................................................................... 5

1.5 风险评定 ................................................................................................................ 6

2 第二阶段 修复技术选择 .......................................................................................... 7

2.1 修复技术选择标准 ................................................................................................ 7

2.2 修复技术筛选步骤 ................................................................................................ 7

2.3中国现阶段常见修复技术 .................................................................................... 8

2.3.1工程修复技术 ..................................................................................................... 8

2.3.2 物理-化学修复技术 ...........................................................................................8

2.3.3 生物修复技术 ................................................................................................... 11

2.3.4 联合修复技术 ................................................................................................... 12

2.3.5 小结 ................................................................................................................... 12

3 第三阶段 施工管理和运行 .................................................................................... 13

3.1 具体修复方案制订 .............................................................................................. 13

3.2 修复工程设计和施工 ..........................................................................................13

3.3 修复工程运行和维护 .......................................................................................... 14

3.4 污染土壤清理 ...................................................................................................... 14

4 第四阶段 后续监测和评价 .................................................................................... 14

4.1 监测标准 .............................................................................................................. 14

4.2 监测工作程序 ...................................................................................................... 15

4.3 修复效果评价 ...................................................................................................... 16

土壤修复工程步骤及修复方法概述

污染场地修复工作根据下图要求程序进行，内容包含污染土壤评定、修复技术选择和方案制订、施工管理和运行、后续监测和修复效果评价四个部分。

1 第一阶段 污染土地评定

1.1污染场地资料搜集和调查

资料搜集关键包含：

场地利用变迁资料、场地环境资料、场地相关统计、相关政府文件、和场地所在区域自然社会信息五部分。

 1、场地利用变迁资料

用来辨识场地及其邻近区域开发及活动情况航片或卫星照片，土地管理机构土地登记资料，场地土地使用和计划资料，其它有利于评价场地污染历史资料如平面部署图、地形图等。

场地利用变迁过程中场地内建筑、设施、工艺步骤和生产污染等改变情况。

2、场地环境资料

场地内土壤及地下水污染统计、场地内危险废弃物堆放统计、场地和自然保护区和水源地保护区位置关系等。

3、场地相关统计

产品、原辅材料和中间体清单、平面部署图、工艺步骤图、地下管线图、化学品储存和使用清单、泄漏统计、废物管理统计、地上和地下储罐清单、环境监测数据、环境影响汇报书或表、环境审计汇报、地勘汇报等。

  由政府机关和权威机构所保留和公布环境资料，如区域环境保护计划、环境质量公告、企业在政府部门相关环境立案和批复、生态和水源保护区和计划等。

4、场地所在区域自然和社会经济信息

场地所在地自然地理信息，如地理位置图、地形、地貌、土壤、水文、地质、气象资料；场地所在地社会信息，如人口密度和分布，敏感目标分布，及土地利用历史、现实状况和计划等；区域所在地经济现实状况和发展计划等。

5、资料分析

调查人员应依据专业知识和经验识别资料中错误和不合理信息，如资料缺失影响判定场地污染情况时，应在汇报中说明。

资料搜集应注意资料有效性，避免取得错误或过时资料。

1.2现场踏勘

1、安全防护准备

在现场踏勘前，调查人员应依据场地具体情况掌握对应安全卫生防护知识，并装备必需防护用具。

2、现场踏勘范围

以场地内为主，并应包含场地周围区域，在勘查场地时，除非受环境或障碍物所阻碍，或其它无法克服原因，应尽可能勘查场地设施、建筑物、构筑物，如罐、槽、沟等，同时观察是否有敏感目标存在，并在汇报中说明。

3、现场踏勘关键内容

a.现场踏勘关键内容包含：

场地现实状况，场地历史，相邻场地现实状况，相邻场地历史情况，周围区域现实状况和历史情况，地质、水文地质、地形描述，建筑物、构筑物、设施或设备描述。

b.场地现实状况：

可能造成土壤和地下水污染物质使用、生产、贮存或处理和泄漏情况，全部应观察和统计。

c.场地历史：

场地过去使用留下任何迹象及可能造成土壤和地下水污染物质使用、生产、贮存、处理应观察和统计。

d.相邻场地现实状况：

相邻场地使用现况及可能存在污染应尽可能观察和统计。

e.相邻场地历史情况：

相邻场地利用历史及造成土壤和地下水污染可能性，应尽可能观察和统计。

f.周围区域现实状况和历史情况：

对于周围区域现在或过去土地利用类型，如住宅、商店、工厂等，应尽可能观察和统计；周围区域废弃和正在使用各类井，如水井等；污水处理和排放系统；化学品和废弃物储存和处理设施；地面上沟/河/池；地表水体、雨水排放和径流及道路和公用设施全部应识别和描述。

g.地质、水文地质、地形描述：

场地及其周围区域地质、水文地质和地形应观察、统计，并加以分析，以帮助判定周围污染物是否会迁移到调查场地，和场地内污染物迁移到地下水和场地外。

4、现场踏勘关键

 通常关键踏勘对象包含：

有毒有害物质使用、处理、储存、处理或生产，储槽和管线，恶臭、化学品味道和刺激性气味，污染和腐蚀遗址，多种储罐和容器，排水管和污水池或其它地表水，废弃物，井，污水系统，其它可供评价场地状态对象。

5、现场踏勘方法

调查人员可经过对异常气味辨识、异常痕迹观察等方法判定场地污染情况。

6、人员访谈

访谈内容：

应包含资料分析和现场踏勘所包含问题，由调查人员提前准备设计。

访谈对象：

受访者为场地现实状况或历史知情人，应包含：

场地管理机构和地方政府官员，环境保护行政主管部门官员，场地过去和现在不一样阶段使用者，场地所在地或熟悉当地事物第三方，如邻近场地工作人员、过去雇员和周围居民。

访谈方法：

可采取当面交流、电话交流、电子或书面调查表等方法进行。

7、内容整理 

应对访谈内容进行整理，并对照已经有资料，对其中可疑处和不完善处进行再次核实和补充。

基于1.1和1.2调查搜集资料编制《XX区域污染土壤初步调查汇报》。

1.3 布点和采样

1、采样准备

a.工具类：

铁锹、铁铲、圆状取土钻、螺旋取土钻、竹片和适合特殊采样要求工具等。

b.器材类：

GPS、罗盘、摄影机、胶卷、卷尺、铝盒、样品袋、样品箱等。

c.文具类：

样品标签、采样统计表、铅笔、资料夹等。

e.安全防护用具：

手套、工作服、工作鞋、安全帽、药品箱等。

 2、采样点水平方向布设

采样点水平方向布设参考表1进行，并应说明采样点布设理由。

表1 多个常见布点方法及适用条件

布点方法

使用条件

简单随机布点法

适适用于污染分布均匀场地。

专业判定法

适适用于潜在污染明确场地。

分区布点法

适适用于污染分布不均匀，并取得污染分布情况场地

系统布点法

适适用于各类场地情况，尤其是污染分布不明确或污染分布范围大情况。

能够取得污染分布。

但其精度受到网格间距大小影响，通常费用较高。

采样点垂直方向采样深度可依据污染源位置、迁移和地层结构、水文地质等进行判定设置。

若对场地信息了解不足，难以合理判定采样深度，可按0.5-2米等间距设置采样深度。

现场测定土壤水分、容重等信息，填制《场地调查记录表》。

3、地下水采样点 

场地内如有地下水，应在场地内地下水径流下游布点。

如场地内没有地下水，则在场地所在区域地下水径流下游汇水区内布点。

4、地表水采样点 

假如场地内有流经或聚集地表水，则在场地内地表水布点，假如场地内没有流经或聚集地表水，则在下游 3km 内汇水区域内寻求地表水源，并进行布点；假如场地有市政排水设施，则无需进行地表水布点。

5、环境空气采样点 

在场地中心和场地当初下风向关键环境敏感点布点；对于有机污染物、恶臭污染物和汞等挥发性重金属污染场地，应在污染最重地块布点。

6、场地内残余废弃物采样点 

对各类可能为危险废物残余废弃物及和当地土壤特征有显著区分可疑物质进行布点。

采样等具体操作参考《土壤环境监测技术规范》。

1.4 样品检测和分析 

土壤常规理化特征土壤 pH、粒径分布、密度、孔隙度、有机质含量、渗透系数等分析测试应根据 GB  50021 实施。

土壤样品分析应根据HJ/T`166和《污染场地风险评定技术导则》中指定方法进行。

污染土壤危险废物特征分析，应根据 GB  5085和 HJ/T 298 中指定方法进行。

其它样品分析：

地下水样品、地表水样品、空气样品、残余废弃污染物样品分析应分别根据 HJ/T 164、HJ/T 91、 HJ/T 194、GB 14554、GB 5085 和 HJ/T 298 中指定方法进行。

1.5 风险评定

1、危害识别 

依据污染土壤调查获取资料，结合土地计划利用方法，确定污染土壤关注污染物、土壤内污染物空间分布和可能敏感受体，如儿童、成人、地下水体等。

2、暴露评定 

在危害识别工作基础上，分析土壤中关注污染物进入并危害敏感受体情景，确定土壤污染物对敏感人群暴露路径，确定污染物在环境介质中迁移模型和敏感人群暴露模型，确定和土壤污染情况、土壤性质、地下水特征、敏感人群和关注污染物性质等相关模型参数值，计算敏感人群摄入来自土壤和地下水污染物所对应土壤和地下水暴露量。

3、毒性评定 

在危害识别工作基础上，分析关注污染物对人体健康危害效应，包含致癌效应和非致癌效应，确定和关注污染物相关毒性参数，包含参考剂量、参考浓度、致癌斜率因子和单位致癌因子等。

4、风险表征

在暴露评定和毒性评定工作基础上，采取风险评定模型计算单一污染物经单一暴露路径风险值、单一污染物经全部暴露路径风险值、全部污染物经全部暴露路径风险值；进行不确定性分析，包含对关注污染物经不一样暴露路径产生健康风险贡献率和关键参数取值敏感性分析；依据需要进行风险空间表征。

风险表征计算风险值包含单一污染物致癌风险值、全部关注污染物总致癌风险值、单一污染物危害商（非致癌风险值）和多个关注污染物危害指数（非致癌风险值）。

5、修复提议目标值确实定 

在风险表征工作基础上，判定计算得到风险值是否超出可接收风险水平。

如污染土壤风险评定结果未超出可接收风险，则结束风险评定工作；如污染土壤风险评定结果超出可接收风险水平，则计算关注污染物基于致癌风险修复限值和/或基于非致癌风险修复限值，并进行关键参数取值敏感性分析；如暴露情景分析表明，污染土壤中关注污染物可淋溶进入地下水，影响地下水环境质量，则计算保护地下水土壤修复限值。

污染土壤修复提议目标值，应依据上述基于致癌风险土壤修复限值、基于非致癌风险土壤修复限值和保护地下水土壤修复限值确定。

6、基于风险评价修复目标:

基于风险评价修复目标以人体健康风险评价为出发点来指导污染土壤修复目标确实定，既充足考虑了污染土壤功效和对人体健康危害程度，同时可依据风险评价结果合理确定修复目标和程度避免无须要投入和花费。

2 第二阶段 修复技术选择 

污染土壤修复技术体系包含修复技术选择、修复方案确实定和现场实施等，是污染土壤修复关键和实现其功效支撑。

2.1 修复技术选择标准  

1、场地特征依靠性：

指标关键包含土壤温度依靠性、土壤湿度依靠性、土壤颗粒粒径、渗透性/粘土含量、空间需求等。

2、资源需求：

指标关键包含修复前预处理、对水电消耗、添加剂或酶、修复监测、运输、技工、土壤气体处理和后处理。

3、环境影响、安全和健康原因：

指标关键包含修复工程对环境影响程度、二次污染危险程度、对周围人群健康影响。

4、经济原因：

指标关键包含预处理成本、劳动力成本、监测成本、燃料成本、装置成本、安装/拆卸成本、操作维护成本、处理成本、运输成本、水电成本、专利成本、后处理成本等。

2.2 修复技术筛选步骤 

1、污染土壤条件再确定 

深入确定和验证污染土壤及周围地域地面环境情况：

土地利用、产业结构、植被；地表水文情况；地层结构、岩性分布、地质结构类型；含水层动力学特征；污染介质结构、类型和空间分布；污染物类型和分布等。

2、技术特征分析 

分析现有成熟物理、化学和生物技术特点，确定技术使用条件，了解技术使  用历史，评价技术应用效果。

识别某类技术在特定污染土壤严重缺点。

3、初步选定修复技术   

4、修复技术初步验证 

经过不一样尺度物理模拟模型数字模拟模型实际评价，初步确定修复技术有效性和对应工艺组合。

经过构建污染土壤概念模型和数学模拟模型，选择标志性污染物作为模拟因子，结合初步筛选修复技术应用，模拟污染物在介质中净化过程，评价修复技术有效性，确定备选技术。

5、备选技术确实定 

2.3中国现阶段常见修复技术 

2.3.1工程修复技术 

土壤工程修复技术关键包含排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等方法。

客土法是向污染土壤内加入大量洁净土壤，覆盖在表层或混匀，使污染物浓度降低或降低污染物和植物根系接触。

换土就是把污染土壤取走，换入新洁净土壤。

翻土就是深翻土壤，使聚集在表层污染物分散到土壤深层，达成稀释和自处理目标。

经过这些方法能够降低土壤中污染物含量，降低污染物对土壤-植物系统产生毒害，从而使农产品达成食品卫生标准。

翻土用于轻度污染土壤，动土比较少，而客土和换土则是用于重污染区常见方法。

工程方法是比较经典土壤污染治理方法，它含有根本、稳定优点，但工程量大、投资费用高，会破坏土体结构，引发土壤肥力下降，而且还要对换出污土进行堆放或处理。

2.3.2 物理-化学修复技术 

物理-化学修复是利用污染物或污染介质物理化学特征，以破坏（如改改变学性质）、分离或固化污染物，含有实施周期短、可用于处理多种污染物等优点。

关键包含：

热处理技术、土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化还原技术、电动力学修复技术和土壤性能改良技术等。

1、热处理技术 

热处理技术是指经过直接或间接热交换，将污染介质及其所含有机污染物加热到足够温度（150℃～540℃），使有机污染物挥发或分离过程，按温度可分为低温热处理技术（土壤温度为150℃～315℃）和高温热处理技术（土壤温度为315℃～540℃）。

该技术是应用于工业企业场地土壤有机污染物污染关键物理修复技术，包含热脱附、微波加热和蒸气浸提等技术。

热处理修复技术适适用于处理土壤中挥发性有机污染物、半挥发性有机污染物、农药、高沸点氯代化合物，不适适用于处理土壤中重金属（Hg和Se除外）、腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂等。

该技术已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯和二英等污染土壤修复。

2、固化-稳定化技术 

固化-稳定化技术是将污染物在污染介质中固定，使其处于长久稳定状态，是较普遍应用于土壤污染快速控制修复方法。

该技术可分为原位和异位稳定-固化修复技术。

原位稳定-固化技术适适用于重金属污染土壤修复，通常不适适用于有机污染物土壤修复；异位稳定-固化技术通常适适用于处理无机污染物质，不适适用于半挥发性有机污染物和农药杀虫剂污染土壤修复。

该处理技术费用比较低廉，对部分非敏感区污染土壤可大大降低污染治理成本。

常见固化稳定剂有飞灰、石灰、沥青和硅酸盐水泥等，其中水泥应用最为广泛。

但其所需设备较多，如螺旋转井、混合设备、集尘系统、大型储存池等。

另外，污染物埋藏深度、土壤pH值和有机质含量等全部会在一定程度上影响该技术应用和有效性。

3、土壤淋洗技术 

土壤淋洗技术指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用溶剂，经过水力压头推进清洗液，将其注入被污染土层中，然后再将包含污染物液体从土层中抽提出来，进行分离和处理技术，可分为原位和异位化学淋洗技术。

原位化学淋洗技术适适用于水力传导系数大于10-3cm/s多孔隙、易渗透土壤，如沙土、砂砾土壤、冲积土和滨海土，不适适用于红壤、黄壤等质地较细土壤；异位化学淋洗技术适适用于土壤粘粒含量低于25%、被重金属、放射性核素、石油烃类、挥发性有机污染物、多氯联苯和多环芳烃等污染土壤。

常见淋洗剂有水、酸/碱溶液、络合剂、表面活性剂、氧化剂和超临界CO2流体等。

该技术关键是提取剂选择，既能提取污染物又不破坏土壤结构，但实际上极难找到。

而且，假如处理不妥话，引入提取剂很有可能造成二次污染。

所以研发高效表面活性剂，提升修复效率，降低设备和污水处理费用，预防二次污染等是该技术关键研究课题。

土壤淋洗技术周期短，效率高。

因为该技术需要用水，所以修复场地要求靠近水源，同时因需要处理废水而增加了成本。

土壤淋洗以柱淋洗或堆积淋洗更为实际和经济，这对该修复技术商业化含有一定促进作用，该技术在美国、英国、日本等国家已经有很多成功工程实例，商业化程度较高。

4、土壤氧化-还原技术 

土壤氧化-还原技术是经过向土壤中投加氧化剂或还原剂，使其和污染物质发生化学反应来实现净化土壤目标。

通常化学还原法修复对还原作用敏感有机污染物是目前研究热点。

比如，纳米级粉末零价铁强脱氯作用已经被接收和利用于土壤和地下水修复。

不过，现在零价铁还原脱氯降解含氯有机化合物技术应用还存在诸如铁表面活性钝化、被土壤吸附失效等问题，需要开发新催化剂和表面激活技术。

土壤光催化降解技术是一项新兴深度土壤氧化修复技术，可应用于农药等污染土壤修复。

土壤质地、粒径、氧化铁含量、土壤水分、土壤pH值和土壤厚度等对光催化氧化有机污染物有显著影响。

5、土壤电动力学修复技术

电动力学修复是经过电化学和电动力学复合作用驱动污染物富集到电极区，进行集中或分离过程。

研究发觉，土壤pH值、缓冲能力、土壤组分及污染金属种类会影响修复效果。

现在，国外科研人员已经发展了多个土壤电动修复技术，如Lasagna TM技术、Electro-Klean TM电动力学分离技术，并成功应用于污染土壤修复。

该技术不需要投入化学药剂