生态综合修复

ECOLOGICAL COMPREHENSIVE REPAIR

中国土地污染的严峻现状

随着城市化进程的加速,逐渐出现了大量被工商业污染的土地,这些土地的存在带来了环境和健康的风险,阻碍了城市建设和地方经济发展。根据2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》,中国土壤环境状况总体不容乐观,全国土壤污染超标率达16.1%,工矿业废弃地土壤环境问题突出。

2016年4月震惊全国的常州“毒地”事件导致常州外国语学校近500名学生被检查出血液指标异常、白细胞减少等症状,个别学生被查出淋巴癌、白血病等恶性疾病,更是将土壤修复提上了重要的议事日程。

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中国土地污染的严峻现状

随着城市化进程的加速,逐渐出现了大量被工商业污染的土地,这些土地的存在带来了环境和健康的风险,阻碍了城市建设和地方经济发展。根据2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》,中国土壤环境状况总体不容乐观,全国土壤污染超标率达16.1%,工矿业废弃地土壤环境问题突出。

2016年4月震惊全国的常州 “毒地”事件导致常州外国语学校近500名学生被检查出血液指标异常、白细胞减少等症状,个别学生被查出淋巴癌、白血病等恶性疾病,更是将土壤修复提上了重要的议事日程。

2016年国务院出台的“土十条”表明了我国对土壤污染防治工作的重视程度,也指出了未来环境保护的发展方向和发展重点。

土地污染前因与修复控制政策的出台

中国污染场地的产生可追溯到50多年前的“大跃进”时期,由于一些老企业工艺设备落后、经营管理粗放、环保设施缺乏,造成了部分土地的严重污染。及今,我国土壤污染问题严重,土壤修复刻不容缓,随着国务院在2016年5月印发的受广受关注的《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)及相关污染场地修复法则的出台,通过科学的治理与规划,同时

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土地污染前因与修复控制政策的出台

中国污染场地的产生可追溯到50多年前的“大跃进”时期,由于一些老企业工艺设备落后、经营管理粗放、环保设施缺乏,造成了部分土地的严重污染。

及今,我国土壤污染问题严重,土壤修复刻不容缓,随着国务院在2016年5月印发的受广受关注的《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)及相关污染场地修复法则的出台,通过科学的治理与规划,同时借鉴国外仙剑的修复经验,污染区域的治理与转型将成为可能。

土地污染修复的理念简介及土壤修复技术

土地污染修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。

污染场地的治理起源于上世纪70年代的欧美发达国家,专家通过对土壤及地下水现状进行实地调查、检测识别风险评估等前期科学作业,针对不同类型的污染场地采用不同生态综合修复技术。

四大类土壤修复技术及地下水污染治理

生物修复

在污染突然中创造微生物繁殖环境,促使微生物在代谢过程中讲解污染物。适用于污染程度较轻的有机污染。

化学修复

通过在修复过程中发生化学反应,将土壤中原有的污染物质转化为无污染的过程。主要有化学氧化、溶剂提取、土壤淋洗等技术。

物理修复

主要采用物理的浓缩、富集和分离等原理,将污染物从土壤中转移出来。主要有热脱附、物理分离、热解吸等技术。

稳定化固化修复

运用物理或化学的方法将土壤中的污染物质固定起来,阻止其在环境中迁移、扩散,从而降低污染物的毒害程度。

地下水污染治理

对地下水进行抽取,水流中会包含溶解在其中的污染物质,后通过油气分离、萃取、过滤、清洗等步骤,最大限度地实现地下水中污染物的清除。

土地污染修复的理念简介及土壤修复技术

国外生态修复经典案例

挪威炼油厂

炼油厂位于挪威西南部,在运营35年后被拆迁,于2002年开始修复工作。

该厂造成污染面积40公顷,污染土壤总量46万吨,污染物为碳氢化合物和重金属(锌、铅、镉),混合使用了三种修复工艺:生物处理、土壤淋洗、热脱附。

切斯特菲尔德垃圾场

切斯特菲尔德以前从事焦炭生产、化学品生产和工业垃圾堆场,污染面积98公顷,污染土壤总量为150万平方米,污染物质为重金属和有机污染物。

1999年开始拆除,2006年开始实施治理工程,采用了垃圾分选、生物修复、热脱附等技术。

桃浦地区城市更新生态综合修复的积极落实

城市更新的目的是对城市中某一衰落的区域进行改造,以全新的功能替换衰败的物质空间,生态综合修复是指利用生态系统的自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复。

作为上海市中心城区最后一个成片区域的转型开发地块,落实城市更新生态综合修复工程,是桃浦地区城市更新和转型发展的基础性问题。桃浦智创城核心区污染治理是上海市首个、也是目前最大的区域性棕地治理项目,修复工程投资估算约为16.72亿元,污染土壤和地下水工程修复量分别为122.8万立方米和54.4万立方米。

每个地块的污染特征不同造就了该项目成为近年来国内首个多工艺呈现的污染治理工程。核心区内的污染土壤类型涵盖了重金属、半挥发性及挥发性有机污染,具有工业区污染类型复杂、污染种类较多的特征。核心区域根据未来每个地块的规划要求,使用不同的修复模式。

桃浦613A地块土壤修复工程

本项目只涉及污染土壤的治理。根据健康风险评估结果,污染土壤面积11429平方米,污染土方量79689立方米,污染物主要分为两类:(1)半挥发性有机污染物:石油烃;(2)挥发性有机污染物:苯、乙苯、氯苯、顺-1,2-二氯乙烯、1,2,3-三氯丙烷和1,3,5-三甲基苯。

本项目分为四个地块,分别为地块1、地块2-1、地块2-2、地块2-3。污染物类型、污染深度、污染方量如下表所述:

由于该项目污染土壤包含顺-1,2-二氯乙烯等挥发性有机污染物及总石油烃等难挥发性有机污染物,因此采用机械通风+化学氧化的联合技术。

机械通风法是在密闭的修复大棚内利用机械强力搅动污染土壤,通过强制对流通风等手段,强化土壤中挥发性有机污染气体的逸出,并通过污染气体的收集和处理达到修复挥发性有机污染土壤的目的。

化学氧化法是指向污染土壤中添加氧化剂或还原剂,通过氧化或还原作用,使土壤中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。

具体工艺流程图如下:

污染土壤修复技术路线

桃浦607-620A标段土壤修复工程

607地块土壤

污染类型:重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物。

污染深度:1~6米

污染方量:31908立方米

607地块地下水

污染类型:挥发性有机物、半挥发性有机物、总石油烃

污染深度:6米

污染方量:20198立方米

修复处理工艺

607地块土壤采用土壤常温解吸+热强化气相抽提+辅以高级氧化修复工艺流程。具体如下:

607地块地下水采用混凝沉淀+吹脱+活性炭吸附+辅以高级氧化修复工艺流程。具体如下:

桃浦604地块土壤修复工程

1.土壤修复范围:

采用专业软件对各超风险关注污染物进行三维模拟,土壤修复范围如下图红色区域所示。

604地块(英雄金笔厂)土壤修复范围图

2.地下水修复范围:

场地前期调查监测过程中地下水的平均污染深度约6米,地下水水位平均为1米,土壤有效孔隙度为0.25。TPH污染范围见下图。

604地块(英雄金笔厂)地下水修复范围图(TPH)

茚并(1,2,3-cd)芘污染范围见下图,

范围内监测点135的污染物

浓度为7.7μg/kg。

604地块(英雄金笔厂)地下水修复范围图

(茚并(1,2,3-cd)芘)

氟利昂-113(1,1,2-Trichlorotrifluoroethane,CAS:76-13-1)污染范围浓度见图4,污染范围内监测点SGW252的污染物浓度为28200μg/kg,修复范围外ZJ8的污染物浓度为53μg/kg。

604地块(英雄金笔厂)地下水修复范围图(氟利昂-113)

3.场地修复目标:

根据《桃浦智创城604地块(英雄金笔厂)场地风险评估报告与修复技术方案》显示,本场地土壤及地下水修复目标值及修复范围如下:

土壤修复目标值

604地块(英雄金笔厂)土壤修复目标建议值如下表所示:

604地块场地修复目标参考数据及修复目标建议值(mg/kg)

地下水修复目标值

04地块(英雄金笔厂)地下水修复目标建议值如下表所示:

604地块场地地下水关注污染物的修复目标值建议(mg/L)

4.修复技术路线:

本项目计划采用的原位化学氧化修复的工艺流程见下图。地下水的修复技术路线是:抽提出的地下水经过沉淀池沉淀后,经活性炭过滤器除去氟利昂,再经氧化反应池与药剂混合后注入地下以便除去PAHs和TPH等。具体修复技术路线见下图:

土壤及地下水工艺流程图

本原位注入修复方案主要包括注入井、监测井、活性炭过滤器、氧化反应池、药剂配制站和压力注入泵等设施设备;药剂配制站采用移动式设备,具有固定投资少,移动方便等优点,可以在整个场地内不同修复目标地块之间自由移动。具体项目实施流程如下:

污染土壤/地下水修复流程图

桃浦污染治理大事记

(2010.11-2011.8)初步评估

2010年11月起至2011年8月,委托AEMCOM公司完成《桃浦化工区环境场地评估报告》,对桃浦化工区内再开发地块的土地环境现况进行初步评估。

(2013.8-2014.6)初步调查

2013年8月起,根据上海市第五轮环保三年行动计划安排,普陀区环保局委托上海市环境监测中心开展了《桃浦工业区土壤污染初步调查报告》编制工作,于2014年6月通过专家评审。

(2014.8-2015.5)详查、风评、修复技术方案

在初步调查的基础上,智创城公司于2014年底委托上海市环境科学研究院编制《桃浦智创城场地土壤与地下水风险评估报告》和《桃浦智创城场地土壤与地下水修复技术方案》。修复方案报告于2015年5月4日通过专家评审。

(2015.6-2015.7)工可报告、立项

根据健康风险评估结果,结合“详细调查、风险评估、修复方案”评审意见,智创城公司于2015年6月委托市环科院编制《桃浦智创城核心区污染土壤与地下水工程可行性研究报告》并报普陀区发改委,同年7月,区发改委通过立项。

(2015.9-至今)启动地块

2015年9月启动607、620、613三个地块补充监测与修复方案编制工作,11月底三个地块修复技术方案通过专家评审。2016年2月底启动招投标工作,4月初确定中标修复单位后启动污染治理。