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我国污染场地修复技术现状与发展分析

CE碳科技 2023-01-17 15:06 发布于北京 发文

来源:《CE碳科技》微信公众号

作者:中城环境 郑苇、刘淑玲

受“毒”土地污染事件影响,过去十多年我国十分重视污染场地修复,但污染场地修复现状尚不明确,修复数据库有待建立。

本文通过总结国内污染场地修复108个工程案例,分析了我国目前修复的场地污染类型和地理分布,总结了修复技术应用现状,提出了修复技术发展方向。为促进污染场地修复合理技术方案的提出提供了案例参考。  


2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示我国土壤污染严重,超标率高达16.1%。

2016年出台《关于印发土壤污染防治行动计划的通知》(即“土十条”),从国家层面提出加强土壤污染防治。

2019年1月1日起,施行《中华人民共和国土壤污染防治法》,制定土壤污染行动计划。

我国越来越重视污染土壤的修复,但污染场地修复现状尚不明确,修复数据库有待建立。本文通过调研108例污染场地修复工程,分析了修复场地的污染物种类和修复技术应用占比现状,预测了修复技术应用方向。

一、污染场地修复企业现状

我国土壤修复企业可划分为三类。

第一类是专业性企业,如北京建工环境修复股份有限公司、中科鼎实环境工程有限公司、北京高能时代环境技术股份有限公司、中国节能环保集团公司、江苏大地益源环境修复有限公司等。

第二类是涉足土壤修复的其他环保企业,如永清环保股份有限公司、河北环煜环保科技有限公司、上海傲江生态环境科技有限公司、江苏盖亚环境科技股份有限公司、江苏圣泰环境科技股份有限公司、江苏维尔利环保科技股份有限公司、广西博世科环保科技股份有限公司等。

第三类是外资企业,包括日本同和(DOWA)、美国Regenesis、英国ERM、奥实分析、荷兰FUGRO、韩国Chemsfield、苏伊士环境集团等。由于土壤修复市场在我国处于起步成长期,国内从事土壤修复的企业不断增多。

二、修复污染场地的污染类型分布

根据对北京建工环境修复股份有限公司12项工程案例、中科鼎实环境工程有限公司8项工程案例、北京高能时代环境技术股份有限公司11项工程案例、中国节能环保集团公司5项工程案例、江苏大地益源环境修复有限公司30项工程案例、永清环保股份有限公司2项工程案例、河北环煜环保科技有限公司6项工程案例、上海傲江生态环境科技有限公司17项工程案例、江苏盖亚环境科技股份有限公司11项工程案例、江苏圣泰环境科技股份有限公司3项工程案例、江苏维尔利环保科技股份有限公司2项工程案例、广西博世科环保科技股份有限公司1项工程案例进行调研总结,修复污染场地的污染类型详见图1。

图1  修复污染场地的污染类型占比图

注:无机污染指酸碱污染、磷污染等除重金属外的污染

可见,目前我国修复的污染场地污染类型以有机污染为主,重金属污染次之,复合型污染比重较小。与《全国土壤污染状况调查公报》指出的污染类型以无机型为主,有机型次之,复合型污染比重较小,有所差异。主要原因为调研案例的修复对象以工业企业污染场地为主,但《全国土壤污染状况调查公报》的调研范围包括了农田、矿区等。

三、修复污染场地的地域分布

对调研的108个修复案例按地域分类后,各省修复案例数如下图所示。

图2 修复污染场地的地域分布图(案例个数)

根据图2,我国目前施行修复的场地主要集中在经济发达的东部沿海地区,以及污染严重的河北、湖南,东北、华北、华东、华南、华中、西北、西南各地修复场地占比依次为2%、14%、59%、5%、14%、2%、4%。

四、修复应用技术现状

针对目标污染物,将调研案例应用的修复技术进行分类,详见表1。

表1  修复技术应用情况一览表

注:未标注●、◎、、◇源于《污染场地修复技术方案编制导则》,●表示非常适用或性能较好;◎表示较为适用或性能适中;表示不适用或效果较差;◇表示待定,其效果取决于具体参数。1参考《地下水污染修复(防控)工作指南(试行)》。2参考《污染场地修复技术筛选指南》。括号中数字为调研案例的技术应用数量。

可见,108个修复案例共应用了修复技术281次,55%的项目都采用了多种技术对污染场地进行联合修复。

目前电动和玻璃化两种修复技术在修复标准、导则和指南中没有体现,同时也没有修复应用案例。土壤原位淋洗、土壤原位气相抽提(SVE)、地下水空气注射(AS)、循环井、反应墙技术在调研案例中尚无应用。

一方面可能是由于技术本身应用的限制,例如原位淋洗有污染扩散风险,SVE和AS对于场地渗透系数以及各向同性要求较高;另一方面是由于我国场地修复基本都要求“短、平、快”,因此限制了需长期防控修复技术(如循环井和反应墙)的应用。

对于非卤代VOC、卤代VOC、燃料类污染土壤,应用的修复技术从多至少皆为化学氧化/还原(原位和异位)、异位热脱附、微生物强化修复、原位热处理、水泥窑协同处置。

对于非卤代SVOC污染土壤,应用的修复技术从多至少依次为异位热脱附、化学氧化/还原(原位和异位)、原位热处理、水泥窑协同处置、土壤洗脱。

对于卤代SVOC污染土壤,应用的修复技术从多至少依次为化学氧化/还原(原位和异位)、异位热脱附、水泥窑协同处置。对于重金属污染土壤,应用的修复技术从多至少依次为固化/稳定化、清挖-填埋、土壤洗脱、植物修复、原位阻隔、水泥窑协同处置、化学氧化还原。

可见,有机物修复方式大体一致,VOC基本不采用洗脱的方式修复,SVOC基本不采用微生物降解的方式修复。重金属多采用固化/稳定化和阻隔方式修复,特殊金属如Cr(VI)常采用氧化还原方式修复,Hg常采用热脱附方式修复。

各种修复技术随年份的应用变化情况如图3和图4所示。

图3  土壤和地下水原位和异位修复技术应用趋势

图4  各类修复技术应用趋势

根据图3,我国土壤原位修复技术应用占比逐步提高,从11%提高至42%;土壤异位修复技术占比逐渐降低,从77%降至36%。另外,地下水异位修复技术占比基本保持7%左右;地下水原位修复技术占比略有提升,从4%提升至14%。可见,我国原位修复技术应用逐步推广,但同时“重土轻水”的现象虽有所好转,但仍不容乐观。

依据图4,2016至2018年化学氧化还原、热脱附、固化稳定化、以及抽出处理技术应用较多,应用比例皆超过10%。其中化学氧化/还原和热脱附技术应用比例增长较快,抽出处理应用比例增长次之。固化稳定化比例下降虽然较快,但主要是由于场地修复项目数量增加,其应用项目数量基本保持不变。

五、结论

我国修复污染场地的污染类型从多至少依次为有机污染、重金属污染、复合型污染。修复项目集中在沿海经济发达地区,以及中部污染严重地区。我国场地修复应用的技术,从以土壤异位固化稳定化为主导、其它技术零星应用的格局,逐渐向化学氧化还原、热脱附、固化稳定化、抽出处理等多种技术并重,原位和异位结合,土壤和地下水共治的修复方向转变。

(备注:本文首发于《环境卫生工程》期刊,后经期刊同意刊发在《CE碳科技》)

更多环保固废领域优质内容,欢迎关注《CE碳科技》微信公众号。

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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