氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地調(diào)查與修復(fù)技術(shù)研究

王海平

（1.上海巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司；2.上海環(huán)境巖土工程技術(shù)研究中心，上海 200093）

在土壤和地下水中，有機(jī)污染物的含量一般來(lái)說(shuō)是比較低的，盡管如此，其毒性卻不可忽視。大部分有機(jī)污染物由于具有生物積累性、慢性毒性以及“三致”作用等，在國(guó)際上已經(jīng)被列為優(yōu)先控制的污染物[1]。目前，大部分發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立有機(jī)污染物的優(yōu)先監(jiān)控制度，相比之下，我國(guó)起步較晚[2]。同時(shí)，由于我國(guó)技術(shù)條件和工作基礎(chǔ)等均比較薄弱，有機(jī)污染物的調(diào)查分析和修復(fù)技術(shù)需要進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)。

1 我國(guó)氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地污染的現(xiàn)狀

目前，我國(guó)土壤和地下水污染十分嚴(yán)重。以我國(guó)東部平原地下水污染情況為例，其存在的污染場(chǎng)地就達(dá)40萬(wàn)個(gè)。大部分場(chǎng)地均是氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地，即大部分場(chǎng)地含有的污染物是氯代烴和芳香烴。其中，氯代烴具有毒性，其降解難度大，一旦進(jìn)入地下水，其污染可持續(xù)10年，甚至是上百年[3]。同時(shí)，芳香烴也是一種有毒物質(zhì)，在自然環(huán)境中降解速度遠(yuǎn)低于同樣分子量的烷烴。從這一角度來(lái)說(shuō)，我國(guó)污染場(chǎng)地調(diào)查與修復(fù)工作具有重要的價(jià)值和意義。與此同時(shí)，我國(guó)地質(zhì)局2013年在對(duì)氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，其污染場(chǎng)地不僅數(shù)量多、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)帶來(lái)的危害也是巨大的[4]。由此可見(jiàn)，氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地調(diào)查和修復(fù)技術(shù)研究勢(shì)在必行。

然而，現(xiàn)階段我國(guó)氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地調(diào)查和修復(fù)技術(shù)，無(wú)論是在科研方面，還是在監(jiān)測(cè)方面，主要參照國(guó)外的方法，我國(guó)并沒(méi)有形成自己的體系[5]。由此可見(jiàn)，研究氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地調(diào)查和修復(fù)技術(shù)是我國(guó)目前環(huán)境科學(xué)研究和監(jiān)測(cè)的重要課題。

2 氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地調(diào)查與修復(fù)技術(shù)

2.1 直接推進(jìn)鉆機(jī)原位土壤采集與監(jiān)測(cè)構(gòu)建技術(shù)

我國(guó)在氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地調(diào)查與修復(fù)技術(shù)研究方面，盡管起步較晚，發(fā)展速度較慢，但依然取得了一定成果。其中，直接推進(jìn)鉆機(jī)原位土壤采集與監(jiān)測(cè)構(gòu)建技術(shù)就是一項(xiàng)重要的研究成果[6]。相比于傳統(tǒng)的鉆探方法，直接推進(jìn)鉆機(jī)原位土壤采集與監(jiān)測(cè)構(gòu)建技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：第一，采樣速度快，方式靈活；第二，成本價(jià)格低廉；第三，在分層采樣以及地層刻畫(huà)方面能夠?qū)崿F(xiàn)可視化[7]；最后，與傳統(tǒng)的物理技術(shù)相比，其能夠精確刻畫(huà)污染區(qū)的情況。

2.2 連續(xù)多通道多級(jí)監(jiān)測(cè)井分層檢測(cè)地下水中污染物方法

連續(xù)多通道多級(jí)監(jiān)測(cè)井分層檢測(cè)地下水中污染物方法，其最大的功用是能夠?qū)崿F(xiàn)不同含水層的采樣和監(jiān)測(cè)。該方法針對(duì)DNAPL和LNAPL的運(yùn)移特征，沿著地下水流向剖面，構(gòu)建了7口7層連續(xù)多通道多級(jí)監(jiān)測(cè)井，所以其可以實(shí)現(xiàn)地下水的采樣和監(jiān)測(cè)。由此可見(jiàn)，連續(xù)多通道多級(jí)監(jiān)測(cè)井分層檢測(cè)地下水中污染物方法也具有一定的優(yōu)勢(shì)。

2.3 地下水中發(fā)揮新組分低流量采樣方法

地下水中發(fā)揮新組分低流量采樣方法是指利用MicroPurge和特性Solinist氣囊泵低流量的，采集地下水中具有揮發(fā)性的有機(jī)污染物樣品[8]。該方法的最大優(yōu)勢(shì)在于能夠有效克服傳統(tǒng)方法對(duì)水井和地下含水層的嚴(yán)重干擾。另外，其優(yōu)勢(shì)還在于能夠保障所采集的地下水的有機(jī)污染物樣品具有較高的精確性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而保障數(shù)據(jù)研究的可靠性。

3 優(yōu)化氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地調(diào)查與修復(fù)技術(shù)的幾點(diǎn)建議

3.1 建立復(fù)合場(chǎng)地監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)研究基地

通過(guò)實(shí)際調(diào)查，人們發(fā)現(xiàn)，大部分污染場(chǎng)地均含有氯代烴和芳香烴。為了給氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地調(diào)查與修復(fù)提供技術(shù)支撐，人們可以從以下幾個(gè)方面著手：第一，建立氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)研究基地，為調(diào)查與修復(fù)技術(shù)研究提供保障；第二，在氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地展開(kāi)相關(guān)工作，如地質(zhì)雷達(dá)、水土污染評(píng)價(jià)以及鉆探取樣等工作；第三，建立4口深層監(jiān)測(cè)井、7口分層多級(jí)監(jiān)測(cè)井、8口淺層監(jiān)測(cè)井，同時(shí)還應(yīng)注重篩選民用井中的13口淺井和17口深井，從而形成氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地的地下水污染立體監(jiān)測(cè)。

3.2 構(gòu)建地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系

針對(duì)氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地污染物，在構(gòu)建地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系的過(guò)程中，人們應(yīng)從以下幾方面著手：第一，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，如美國(guó)EPA發(fā)布的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)四步法，以建立適宜我國(guó)的地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系；第二，綜合考慮多種因素，如飲水?dāng)z入、洗浴皮膚接觸以及洗浴呼吸吸入等，結(jié)合相關(guān)理論，如地下水溶質(zhì)運(yùn)移理論，研究淺層地下水中的污染物，進(jìn)而評(píng)估該污染物對(duì)人體的健康危害；最后，運(yùn)用信息化手段，計(jì)算研究區(qū)域內(nèi)淺層地下水污染對(duì)人體的危害范圍、峰值等。

3.3 加強(qiáng)復(fù)合污染原位化學(xué)氧化技術(shù)研究

針對(duì)氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地污染物，人們應(yīng)加強(qiáng)復(fù)合污染原位化學(xué)氧化技術(shù)研究，尤其是地下水氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地污染原位化學(xué)氧化技術(shù)的研發(fā)。例如，研究相應(yīng)的配方或試劑，將其轉(zhuǎn)化成具有較強(qiáng)氧化性的硫酸根自由基，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污染物的降解。以檸檬酸作為亞鐵整合試劑，再利用Fe（II）催化氧化性的硫酸根自由基，從而實(shí)現(xiàn)降解功能。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)注重對(duì)污染源區(qū)域的主要污染含水層，8 m或15 m進(jìn)行原位注入修復(fù)試驗(yàn)。除此之外，還應(yīng)對(duì)相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)或3個(gè)月后進(jìn)行監(jiān)測(cè)等，以觀察氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地污染的濃度，進(jìn)而掌握其修復(fù)效果。

3.4 探索微生物修復(fù)在污染場(chǎng)地的應(yīng)用

微生物修復(fù)技術(shù)作為一種新型的原位生物修復(fù)技術(shù)，相比物理和化學(xué)修復(fù)技術(shù)，其不僅具有費(fèi)用低、無(wú)二次污染的特點(diǎn)，還具有適宜大面積面源污染修復(fù)的優(yōu)勢(shì)[9]。微生物修復(fù)技術(shù)是土壤有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的重要研究方向。但該技術(shù)用于污染場(chǎng)地修復(fù)時(shí)，其降解菌的保存期較短，修復(fù)效果不穩(wěn)定，難以大規(guī)模應(yīng)用。因此，未來(lái)應(yīng)注重這方面的進(jìn)一步研究，微生物與植物聯(lián)合修復(fù)將是我國(guó)最具潛力的研究?jī)?nèi)容。目前，國(guó)外篩選的植物有玉米、薺菜以及黑麥草等，人們可以將其與微生物聯(lián)合，研發(fā)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，這樣不僅能夠降解有機(jī)污染物，還能夠?yàn)楣采透H微生物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境[10]。因此，未來(lái)我國(guó)應(yīng)繼續(xù)探索微生物修復(fù)在污染場(chǎng)地中的應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地污染不僅面積廣、危害大，而且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，亟需調(diào)查和修復(fù)。目前，我國(guó)已經(jīng)形成一套具有針對(duì)性的有機(jī)物污染場(chǎng)地調(diào)查技術(shù)和方法。未來(lái)，人們應(yīng)注重建立復(fù)合場(chǎng)地監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)研究基地，構(gòu)建地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，加強(qiáng)復(fù)合污染原位化學(xué)氧化技術(shù)研發(fā)。唯有如此，方能為氯代烴芳香烴復(fù)合場(chǎng)地調(diào)查與修復(fù)提供足夠的技術(shù)支撐。

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