工业污染土场地修复技术可行性研究方法与实践.ppt

工业企业污染场地修复技术可行性研究方法与实践 第一部分 场地环境管理流程 国内 国外 管理流程 国内 管理流程 国内 管理流程 国内 管理流程 国内 管理流程 国内 工业企业场地环境调查评估与修复工作指南 试行 1 2 3 管理流程 国外 1 2 3 污染识别 勘查采样 风险评价 可行性研究等 修复技术方案 修复施工方案 施工 运行维护 监理验收 后期管理等 EPA542 F 10 010 OfficeofSolidWasteandEmergencyResponse 5203P 第二部分 修复技术可行性研究方法 国外概况 工作程序 国外概况 美国EPA CERCLA修复调查和可行性研究导则 GuidanceforconductingremedialinvestigationsandfeasibilitystudiesunderCERCLA 详细描述了修复调查和可行性研究的工作程序和技术要求 包括确定工作范围 识别场地 制定和筛选修复技术方案 进行可行性试验 详细分析方案 其中的制定和筛选修复技术方案 进行可行性试验 详细分析方案是其核心内容 国外概况 美国ASTM 基于风险和非风险情景下所考虑的修复措施选择标准 Standardguideforremedyselectionintegratingrisk basedcorrectiveactionandnon riskconsiderations 详细介绍了污染场地修复的范围 修复技术方案编制阶段的场地概念模型特点 修复目标 修复策略 修复技术筛选原则及方法 国外概况 美国新泽西州环境保护局 污染土壤修复导则 GuidanceDocumentfortheRemediationofContaminatedSoils 介绍了污染土壤修复责任和免责 技术要求和在场地修复中的作用 技术总体考虑 并利用约85 的篇幅阐述了修复行动的挖掘 污染土壤处理技术 土壤再利用 限制和控制暴露4类修复技术 国外概况 加拿大环境部 加拿大污染场地环境管理导则 GuidancedocumentonthemanagementofcontaminatedsitesinCanada 介绍的有关场地修复的程序与美国EPA的CERCLA程序相似丹麦环境保护署 污染场地修复导则 Guidelinesonremediationofcontaminatedsites 主要关注土壤修复过程 分为初试调研 场地调查 风险评估 土壤空气和地下水质量标准 报告 设计 修复措施操作和评估8个阶段 其对修复措施没有过多的阐明 工作程序 选择修复策略 主要包括细化场地概念模型 确认场地修复总体目标 确定修复策略3个过程 筛选与评估修复技术 主要包括修复技术初步筛选 修复技术详细筛选 技术可行性评估 修复技术定量评估4个过程 其中 技术可行性评估根据试验目的和手段的不同 又分为筛选性试验和选择性试验 形成修复技术备选方案与方案比选 主要包括形成修复技术备选方案和方案比选2个过程 制定环境管理计划 主要包括提出污染防治和人员安全保护措施 制定场地环境监测计划 制定场地修复验收计划 制定环境应急安全预案4个过程 编制修复技术方案 工作程序 针对场地具体条件进行优化 1选择修复策略 细化场地概念模型是进一步结合场地水文地质条件 污染物的理化参数 空间分布及其潜在运移途径 风险评估结果等因素 以文字 图 表等方式描述污染介质与受体的相对位置关系 污染物的迁移过程以及受体的关键暴露途径 用以指导修复策略制定 筛选合适的修复技术并提出潜在可行的修复技术备选方案 修复技术方案制定的过程中 应根据所制定的修复技术方案 动态的更新场地概念模型 用以评估不同修复技术方案的实施效果 1选择修复策略 确认场地修复总体目标场地场地土壤与地下水达到某种使用功能的目标对于涉及地下水等修复周期较长的场地 必要时可将地下水修复总体目标划分为近期 中期和长期不同阶段的修复目标 明确实施各个时期目标的时间要求 对修复策略的选择具有重要影响 1选择修复策略 确定修复策略修复策略是指以风险管理为核心 将污染造成的健康和生态风险控制在可接受范围内的场地总体修复思路修复策略包括 污染源处理技术 工程控制技术 制度控制技术3种修复方式中的任意一种及其组合确定修复策略应遵循的原则 应考虑场地未来的用地发展规划 开发方式 时间进度安排应综合考虑近期 中期和长期目标的要求 以及修复技术的可行性 成本 周期 民众可接受程度等因素污染场地风险评估可作为评估采取不同修复策略是否可以达到修复目标的评估工具应尽量选择绿色的 可持续的修复策略 从而使修复行为的净环境效益最大化在确定修复策略后 应明确各种修复方式的修复介质 范围和污染物及其修复目标值 场地修复策略制定 举例 2筛选与评估修复技术 筛选与评估流程修复技术初步筛选首先参考场地特征 依据受污染的介质不同 将土壤和地下水分别进行筛选其次确认污染物类型和污染物特性 根据上一阶段确定的修复策略 修复方式 依据修复技术类型 污染源处理技术范畴的原位生物 原位物理 原位化学 异位生物 异位物理 异位化学 工程控制技术 其他技术等 和具体技术工艺 例如异位生物技术类型按工艺又可细分为异位生物堆技术 异位堆肥法技术 异位泥浆态生物处理技术等 利用文献调研和应用案例分析 从技术可行性角度进行考虑 初步筛选出潜在可行的修复技术 风险原则 2筛选与评估修复技术 修复技术详细筛选对初步筛选出的潜在可行修复技术 进一步通过文献调研和应用案例分析 从技术的修复效果 可实施性 包括技术上的可实施性及管理部门的接受性 成本等角度定性比较 进一步排除不适合的技术 缩小潜在可行技术的数量 综合原则 2筛选与评估修复技术 技术可行性评估技术可行性评估的目的是进一步确定各潜在可行技术是否适用于特定的目标场地可行性评估根据目的和手段的不同分为筛选性试验和选择性试验 当效率 时间 成本等数据足够 例如 要研究的特定目标场地与已有案例的场地特征条件 水文地质条件 目标污染物完全相符时 能够证明或确定技术可行时 可跳过可行性评估过程直接进入技术定量评估阶段但是当数据不够证明各潜在可行技术能够用于特定的目标场地或缺少前期基础 文献或应用案例时 则首先需要进入筛选性试验阶段 2筛选与评估修复技术 筛选性试验目的是通过实验室小试规模的试验 判断技术是否适用于特定目标场地 即评估技术是否有效 能否达到修复目标筛选性试验所获得的设计方面参数很少 不能作为修复技术选择的唯一依据 如果所有进行筛选性试验的技术均难以达到试验目标 均不符合目标 应考虑回到制定修复策略阶段对其进行适当调整对于经过大量应用案例证明的可以处理某种污染物的技术 可跳过筛选性试验 本标准提供了 优先考虑技术 推荐表 附录B 当目标场地的污染物 污染介质特性与其相符时 该表中所列出的技术可跳过筛选性试验 优先技术举例 2筛选与评估修复技术 选择性测试目的是对筛选性试验结果所得出的潜在可行技术开展进一步试验 确定工艺参数 成本 周期等 通过选择性试验的技术 将进入修复技术定量评估过程当选择性试验过程难于选择出合适技术时 均不符合要求 应考虑回到制定修复策略阶段对其进行适当调整 两类试验比较 2筛选与评估修复技术 修复技术定量评估 ASTME2616 09 RemedialActionsScoringTool 3技术组合 方案 与方案比选 技术组合 方案 进一步综合考虑场地总体修复目标 修复策略 环境管理要求 污染现状 场地特征条件 水文地质条件 修复技术筛选与评估结果 对各种可行技术进行合理组合 形成若干能够实现修复总体目标 潜在可行的修复技术备选方案 图 大型污染场地修复技术方案中的可行技术一般不止一种 修复技术方案可以是多个可行技术的 串联 也可以是多个可行技术的 并行 可行技术的 串联 中 每个可行技术的应用具有先后顺序 而可行技术的 并行 则没有先后顺序 可行技术可以同时在污染场地上开展修复工程形成的潜在可行修复技术方案需包括 详细的修复目标 修复技术方案设计 总费用估算 周期估算等内容 3技术组合 方案 与方案比选 方案比选建立修复技术方案比选指标体系 方案的比选必须充分考虑技术 经济 环境 社会等层面的诸多因素利用所建立的比选指标体系 对各潜在可行修复技术方案进行详细分析 对于修复技术方案的最终选择 推荐采用专家评分的方式 选择得分最高的方案作为场地修复技术方案 4制定环境管理计划 修复过程中的污染防治人员安全保护措施制定场地环境监测计划制定场地修复验收计划制定环境应急安全预案 提出关键技术要求 5编制修复技术方案 大纲 第三部分 修复可行性研究实践 案例1 案例2 案例3 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例1 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 Mb为单位面积地下水中污染物的含量 kg m2 Hb为第二次地下水厚度 10m t为第二层地下水总孔隙度 0 4 ci为第二层地下水中污染物浓度 g L Ma为单位面积弱透水层土壤吸附污染物的质量 kg m2 Ha为弱透水层厚度 15m v为弱透水层土壤容重 1800kg m3 Koc为污染物有机碳 水分配系数 L kg foc为弱透水层土壤有机碳含量 1 i为污染物密度 kg L 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例2 案例3 01项目概况 地理位置 2020 3 12 123 位于天元区中心地段 占地2 303平方公里 京港澳高铁 武广段 东起西环路辅路 南到长江西路 西至湘芸路 北至泰山西路 2020 3 12 124 02王家坪片区土壤污染调查 2020 3 12 采样时间 2011年调查单位 株洲市环境监测站采样点数量 264个采样深度 表层0 20cm检测指标 Cd Hg Pb As 125 03王家坪片区土壤污染调查 2020 3 12 126 03土壤重金属风险评估风险评估 2020 3 12 130 307548平方米 03土壤重金属风险评估 修复深度通过设置18个剖面采样点确定 2020 3 12 131 03土壤重金属风险评估 2020 3 12 132 修复深度 确定为40cm 123019立方米 04总体方案设计 技术筛选 2020 3 12 133 04总体方案设计 风险控制思路 2020 3 12 134 04总体方案设计 核心技术介绍 固化稳定化技术 技术原理土壤重金属固化稳定化是一类防止或减缓土壤中重金属向环境中释放的技术种类 这类技术通常不破坏污染物 也不减少污染物总量 而是通过固化 稳定化机制防止或减缓污染物向环境中释放 2020 3 12 135 固化指将污染物固封在结构完整的固态产物 固化体 中 隔离污染土壤与外界环境的联系 从而达到控制污染物迁移的目的 稳定化是指将污染物转化为不易溶解 迁移能力或毒性更小的形式来实现其无害化降低对环境系统危害性的风险 固化稳定化药剂 胶凝材料 有机药剂 沥青 有机粘土 活性炭等 2 3 2000EPA无机药剂 水泥 石灰等 94 55 2000EPA 04总体方案设计 核心技术介绍 固化稳定化技术 2020 3 12 136 Pb Cr As Cd应用多 技术应用 不同种类重金属 04总体方案设计 部分成功案例 1郴州某重金属污染土壤修复项目重金属是Cd Pb As国家土壤环境质量标准 GB15618 1995 三级标准 确定为复合污染或重污染的土壤 局部区域重金属超标达2000倍 添加10 左右的固化稳定化药剂Cd的浸出值小于0 1mg L Pb的浸出值小于1 0mg L As的浸出值小于0 5mg L 2020 3 12 137 04总体方案设计 部分成功案例 2四川某重金属污染土壤修复工程Cd Ni等重金属污染Cd浓度为18 68mg kg Ni浓度为71 38mg kg添加5 药剂处理后的土壤 硫酸硝酸法 HJ T299 2007 Cd的浸出值小于0 001mg LNi的浸出值小于0 001mg L 2020 3 12 138 04总体方案设计 部分成功案例 3美国某重金属及PCB复合污染场地砷 As 铅 Pb 以及PCBs85 000cyofsoil水泥 飞灰及水进行混合TCLP低于EP的毒性标准As5ppmPb5ppmUCS 20 9psiHydraulicconductivity 1x10 6 cm s 2020 3 12 139 tpr solidification stabilization 2009 pdf 04总体方案设计 部分成功案例 4英国某奥运场馆修复工程As Cd Cu Zn60000tFeDEC0 5 1 EN12457 4 2020 3 12 140 pdf 8 Tekst DEC Immobilisation paper pdf 其他案例 2020 3 12 141 04总体方案设计 验收体系 国外稳定化固化效果评估方法模拟固体废物或污染土壤与生活垃圾进入市政垃圾填埋场混合填埋情境下的浸出测试方法USEPA1311 TCLP 模拟酸雨淋溶情境下露天堆放的固体废物或土壤中污染物浸出特性的USEPA1312 SPLP 模拟酸雨多次淋溶情境下污染物浸出特性的MEP浸出方法等表征不同固液比条件下固体废物或土壤中污染物释放特性的USEPA1314 动态柱实验 USEPA1316 静态批试验 表征不同pH条件下固体废物或土壤中污染物释放特性的USEPA1313 固体废物浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法 HJ T 299 固体废物浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法 HJ T 300 固体废物浸出毒性方法水平振荡法 HJ557 2009 2020 3 12 142 04总体方案设计 验收体系 2020 3 12 143 04总体方案设计 验收体系 2020 3 12 144 04总体方案设计 验收体系 2020 3 12 145 浸出方法的选择由于湖南地区是我国重点防控的酸雨区 资料报道 距离株洲较近的长沙2001年降雨最小pH达到3 11 而且 土壤中重金属浸出特性受浸提液pH影响较大 在酸性浸提条件下 重金属离子更容易浸出 修复后土壤用作路基情形下污染概念模型 不同浸提液pH条件下各种离子的浸出特性 04总体方案设计 验收体系 2020 3 12 146 浸出标准的确定 美国部分超级基金场地浸出液中污染物评估标准 拟采用 固体废物浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法 HJ T299 2007 浸出液标准确定为 我国 地下水水质标准 GB T14848 93 中 水质指标限值 以人体健康基准值为依据 主要适用于集中式生活饮用水水源及工 农业用水 即Cd 0 01mg L Pb 0 05mg L As 0 05mg L 05修复工艺设计 技术路线 2020 3 12 147 05修复工艺设计 技术测试 2020 3 12 148 固化稳定化处理前 Pb Cd As 05修复工艺设计 技术测试 2020 3 12 149 Pb Cd As 固化稳定化处理后 05修复工艺设计 工艺参数 土方量234116m3 硫酸硝酸法 HJ T299 2007 稳定剂添加量6 地下水 类Cd 10 g L Pb 50 g L As 0 g L 原位基坑 1个样 30m 30m 稳定化固化 1个样 500m3 谢谢大家 夏天翔88366390 xtx0715 北京市西城区北营房中街