典型纳污坑塘周边地下水污染来源识别及其健康风险评估

以典型纳污坑塘(污水库)周边地下水水质监测数据为基础,在对区内地下水污染源进行分析的基础上,采用水环境健康风险评估模型,对区内地下水污染健康风险进行了系统评价研究。污染来源识别结果表明:纳污坑塘周边第Ⅰ、第Ⅱ含水层地下水污染严重,其污染源主要为坑塘内堆放的工业污水以及工业废渣。污染健康风险评估结果表明:8号坑附近第Ⅰ含水层中砷浓度以及北库南侧第Ⅱ含水层中1,2-二氯乙烷总致癌风险分别为10~(-2)、10~(-3)数量级,远超可接受风险水平10~(-6)。不同含水层中污染物平均致癌风险大小关系为,第Ⅰ含水层:砷1,2-二氯乙烷;第Ⅱ含水层:1,2-二氯乙烷砷1,1,2-三氯乙烷四氯化碳。1,2-二氯乙烷等挥发性有机污染物4种潜在暴露途径的平均致癌风险大小关系表现为:饮用地下水皮肤接触地下水经室外吸入空气中气态污染物经室内吸入空气气态污染物。相对于敏感用地,非敏感用地污染物的总致癌风险以及危害商较低。     

基于多相流数值模拟的某石油污染场地地下水中VOCs自然衰减过程识别及能力评估

监测自然衰减(monitoring natural attenuation,MNA)技术是目前普遍认可的去除地下水中挥发性有机污染物(volatile organic compounds,VOCs)的技术。但受其修复周期长、监测费用昂贵等因素的影响,实地开展MNA技术修复污染场地具有一定的局限性。基于此,本研究运用多相流数值模拟手段识别了某石油污染场地内典型VOCs污染物(苯、甲苯、萘)在地下水中的自然衰减过程并评估了其自然衰减能力。结果表明:采用TMVOC所建立的多相流数值模拟模型能较好地预测和识别VOCs在地下水中的衰减规律;在研究区中,苯、甲苯和萘由于理化性质差异,在地下水中的污染羽分布特征不同,其自然衰减过程受挥发、吸附和生物降解作用的影响程度也不同;挥发和生物降解作用对VOCs自然衰减的影响程度均为苯>甲苯>萘,而吸附作用对VOCs自然衰减的影响程度为萘>甲苯>苯;在污染源被阻断的前提下,苯、甲苯和萘分别在泄漏发生7.0、6.5和6.0年后通过自然衰减达到理想去除效果。本文研究成果可以为水文地质条件类似的VOCs污染场地MNA修复方案的制定和修复效果评估提供理论支撑。     

某农药厂场地土壤地下水污染修复指导值探讨

参考加拿大Alberta SGRG层次性分析模式,选择其中Tier 1、Tier 2两层次进行分析,结合适合我国的参数计算出了某农药厂土壤地下水中的有机污染物1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷修复值,得到了通用的Tier 1修复指导值分别为:渗坑土壤中1,2-二氯乙烷6.2μg/kg,1,2-二氯丙烷67μg/kg;场地地下水中1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷均为5μg/L。在此基础上,结合实地调查获取场地参数,利用Tier 2评价对指导值进行修正,确定了场地最终修复目标值:渗坑土壤中1,2-二氯乙烷为11μg/kg,1,2-二氯丙烷为45μg/kg;地下水中1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷仍为5μg/L。各途径修复值的改变较符合层次性评价的理论,即Tier 2修复值较Tier 1宽松;但1,2-二氯丙烷的保护DUA途径修复值较Tier 1更加严格,这是由于场地特定条件造成的。     

某石化污染场地含水层自然降解BTEX能力评估

地下水污染问题是国家关注的重要环境问题之一,监测与评估含水层自然降解污染物能力是防治地下水污染的基本手段,也是国外地下水中修复技术研究热点课题。以华北平原某石油化工类场地为案例,通过调查场地水文地质条件、土壤及地下水污染现状,监测场地地下水中苯系物(BTEX)浓度及相关化学参数变化,运用微生物水文地球化学方法和水文地质方法,估算了该场地含水层自然降解苯系物量。这一研究成果为评估我国石油类场地地下水污染的自然修复能力提供了实证和基础数据。     

某储油库地下水有机污染健康风险评价

本文以USEPA推荐使用的污染场地健康风险评价方法为基础, 结合污染场地实际情况, 分析、评价了某储油库地下水有机污染对场址内暴露人群造成的健康风险。评价结果表明: 该储油库地下水有机污染物为1,2-二氯乙烷、苯、三氯甲烷和甲苯。污染场址内的工人和居民受到的非致癌风险均小于1, 在可接受范围; 而污染对场址内的工人和居民产生的致癌风险较大, 分别为1.7×10?4、9.0×10?3, 是不可接受的。产生致癌风险的主要污染物为1, 2-二氯乙烷, 占总致癌风险的99.80%, 可致人产生多种形态的肿瘤, 并具有潜在的遗传毒性。主要暴露途径是吸入吸收, 占总致癌风险比例大于70%, 其次为口入吸收。皮肤接触暴露途径产生的致癌风险较小, 占总致癌风险比例小于1%。     

地下水污染场地风险管理与修复技术筛选

国际上对于地下水污染场地的控制与修复研究已经取得了许多成果,已有成功的修复实例。我国虽然起步晚,但非常重视地下水污染的防治,开展了全国范围的地下水污染调查,并进行了地下水污染的防治规划。地下水污染的控制与修复已经逐渐进入示范性研究阶段。面对地下水污染场地风险管理的不同方法,以及众多的污染修复技术,如何制定风险管理策略,如何在各种各样的修复技术中筛选合适的技术或技术组合,对于地下水污染场地的防治具有非常重要的意义。笔者分析了发达国家地下水污染风险管理策略,结合在地下水污染场地研究方面的经验,对一些主要的地下水污染修复技术进行了分析论述,提出了考虑污染物特征、场地水文地质条件的地下水污染修复技术的筛选过程和方法。     

考虑污染物扩散风险的场地地下水污染多层次风险评估方法

地下水中污染物具有迁移性和扩散性,会对下游敏感受体造成威胁,目前场地地下水风险评估主要关注人体健康风险,还未能综合考虑地下水污染的整体风险,尤其是忽视了污染物迁移引起的对下游敏感受体的风险。本研究基于“源-径-汇”模型构建了考虑污染物扩散风险的场地地下水污染风险评估的指标体系与风险评估模式。在指标体系构建方面,重点考虑场地地下水的污染源、迁移路径和敏感受体3个方面。在风险评估模式方面,根据场地不同地下水污染状态开展3个层次的风险评估。基于假想的铬污染场地开展了案例分析,设置了地下水污染状态的4种情景,利用Wexler溶质运移模型计算了地下水污染羽的时空变化,并针对地下水污染的不同层次开展了风险评估。结果表明,在场地地下水污染羽未到达场地边界的2种情形中,场地地下水的风险评分分别为4.0,6.2,分别属于低风险与中风险。在场地地下水污染羽到达或超出场地边界的2种情形中,场地地下水的风险评分分别为7.0,8.8,分别属于中风险与高风险。综合而言,本研究构建的方法能够用来对场地地下水进行系统全面的评估和对比,能够根据风险结果对污染场地进行有效的分级管控,为污染场地的风险管控提供技术支撑。     

固定稳定化技术于某重金属污染场地的修复应用

固定稳定化修复技术可用于重金属污染场地的修复处理,该技术是通过投加化学药剂等手段,使土壤在物理上隔离污染物或在化学上转化成不活泼的形态,从而降低污染物的危害。运用该技术于某污染场地的重金属锑修复,经验收监测,土壤样品中的所有目标污染物浓度均低于目标值,达到预期修复目标。     

石油污染场地浅层地下水MNA原位修复潜能及微生物降解效益评估

监测式自然衰减（MNA）能够高效低耗地原位修复石油污染地下水的场地,微生物对污染物的降解对MNA过程起到了重要作用。在分析东北石油污染场地地下水中总石油烃（TPH）、电子受体的质量浓度分布和变化规律基础上,划分了微生物功能区。采用溶质通量计算法,对MNA原位修复的潜能及其微生物降解效果进行了评估。结果显示,场地微生物降解正在发生,利用的电子受体不同,划分为Mn、Fe和SO^2-₄还原区。污染通量模型计算显示：上游地区微生物降解强度不断增强,下游地区微生物降解强度不断降低。监测期内石油烃总量降低了394 kg,微生物降解为自然衰减过程中的主要作用,其贡献率为64%~93%,每个通量断面内微生物降解率为0.18~0.73 kg/d。由此可以证明,MNA可以有效地修复地下水中的石油污染。     

污染场地健康风险评价的理论和方法

综合国外研究进展介绍了污染场地健康风险评价的基础理论和评价方法,基础理论主要从人体摄取污染物质的方式和机制以及污染物摄取剂量和人体健康效应的关系两方面开展讨论。评价方法从数据收集、暴露评估、毒性评估和风险表征4方面进行探讨。在此基础上,对评价方法进行了探讨,提出了“叠加风险”和“多暴露途径同种污染物累计健康风险”的概念和计算方法,分析了中国开展污染场地健康风险评价的相关问题,指出构建中国污染场地健康风险评价体系应从制定法律入手,以典型污染场地风险评价为试点,逐渐建立和完善风险评价指南和技术细则,最终完成包括法律法规、评价指南和技术细则等在内的污染场地健康风险评价体系的建立。     

地下水土有机污染MNA修复研究综述

监测自然衰减技术（MNA）是修复地下水土有机污染最经济和有效的方法之一。在自然衰减的评价中,美国主要是从3个方面的证据来揭示自然衰减的发生：污染物质量减少;表征生物降解的地球化学指标的变化;通过微生物降解菌研究为生物降解提供直接证据。本文总结了目前国际上获取自然衰减证据的主要方法：污染物浓度变化趋势统计法、污染物质量守恒和质量通量分析法、溶质运移的解析模型、溶质运移的数值模型、地球化学证据方法、稳定同位素方法和微生物菌群研究等方法。我国在自然衰减评价方面的研究较少。由于自然衰减修复时间较长、修复效率较低,在实际应用中,联合运用强化衰减修复技术和MNA技术成为地下水土治理的主要发展趋势。     

地下水VOCs污染修复技术探讨

污染物事故性排放、工矿企业搬迁后遗留的污染场地修复面临各种问题,给地下水资源的使用带来严重威胁。地下水VOCs污染,具有易扩散迁移、毒性高、风险大的特点,修复难度较高。本文结合典型深层地下水修复案例,充分分析场地地质背景、水文地质条件等,根据污染物的特性、污染范围和分布特征,探讨各种修复技术的修复机理、修复对象和技术特点,针对VOCs污染修复进行性能比较及适用性分析。同时通过两个阶段的试验综合研究,原位和异位技术相结合,为开展类似地下水VOCs污染修复实践和管理提供了依据和思路。     

北京市平原区地下水有机污染时空分布特征

2007~2008年进行的北京市平原区地下水污染调查,发现该地区地下水有机污染具有检出种类多、检出率高、浓度低的特点。主要的有机污染物为三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯丙烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、甲苯和苯并[a]芘。对这8种主要有机污染物的时间和空间分布特征进行了研究。研究显示,平面上,有机污染物分布广泛,主要为点状分布,局部地区集中检出。垂向上,随深度增加地下水有机污染减轻（1,2-二氯乙烷除外）。与枯水期相比,丰水期有机物检出率和浓度更高（三氯甲烷除外）,四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯受枯、丰水期变化影响最小,检出重现性好,污染较严重。与2001年相比,2008年四氯化碳检出率降低,对地下水的污染有所减轻,而三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯的检出率变化较小。文章从污染源、有机物理化特性、水文地质条件等方面对有机污染时空分布特征的成因进行了阐述。     

北京市平原区地下水有机污染时空分布特征

2007~2008年进行的北京市平原区地下水污染调查,发现该地区地下水有机污染具有检出种类多、检出率高、浓度低的特点。主要的有机污染物为三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯丙烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、甲苯和苯并[a]芘。对这8种主要有机污染物的时间和空间分布特征进行了研究。研究显示,平面上,有机污染物分布广泛,主要为点状分布,局部地区集中检出。垂向上,随深度增加地下水有机污染减轻（1,2-二氯乙烷除外）。与枯水期相比,丰水期有机物检出率和浓度更高（三氯甲烷除外）,四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯受枯、丰水期变化影响最小,检出重现性好,污染较严重。与2001年相比,2008年四氯化碳检出率降低,对地下水的污染有所减轻,而三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯的检出率变化较小。文章从污染源、有机物理化特性、水文地质条件等方面对有机污染时空分布特征的成因进行了阐述。     

柴油污染含水层的自然衰减作用

柴油污染对人类健康和生态环境具有很大危害。自然衰减以其经济、易操作、对人危害小和降解污染物彻底等优点,成为国内外比较常用的水土污染修复方式之一。采用室内实验的方式,以柴油作为修复对象,模拟了含水层系统中柴油污染物随地下水迁移转化的过程,以自然衰减作为修复方式,研究其修复机理。通过分析计算总石油烃(TPH)污染晕的变化规律,计算修复时间和截留率等方法,研究了柴油污染含水层中的自然衰减强度及修复效能。结果显示,柴油进入含水层后,逐渐形成了稳定的污染晕,并在地下水流场中沿各个方向不断迁移并衰减,其迁移速率由快变慢,并趋于稳定,且沿流向上的迁移作用最强,垂向上次之;"断源"后,含水层中的TPH浓度随时间呈明显的下降趋势,自然衰减作用变得明显;结合一阶反应动力学方程,计算出下部含水层的修复时间为1.0~1.5a,表层注油点位置地下水的修复时间约为2.6a;含水层对柴油具有截留作用,截留作用初期较为稳定,近饱和后作用渐弱,停止注油后,截留作用重新渐变明显;自然衰减可作为修复地下水柴油污染的有效方式。     

应用质量通量评估地下水中BTEX和乙醇的自然衰减

近年来,应用于修复石油烃污染地下水的监测自然衰减技术得到了广泛深入研究,同时质量通量方法已逐渐成为评 估地下水燃油污染场地自然衰减监测修复效能的重要手段。通过在室内砂槽中添加乙醇汽油组分,监测其自然衰减,利用 质量通量方法,得出了BTEX和乙醇的质量减少率、自然衰减速率常数K;结合非反应示踪剂溴离子,评价了BTEX和乙醇 自然衰减因素中吸附和微生物的联合降解效应。结果表明,自然衰减是地下水中燃油组分修复的重要机制,质量通量方法 是评估自然衰减的有效方法之一。BTEX和乙醇在自然衰减过程中被去除的比例分别为78.88%和98.71%,其中约98%的 BTEX 因吸附和生物降解联合作用被去除,接近100%的乙醇因内在生物降解作用被去除;BTEX 的自然衰减速率为 0.077d-1~0.167d-1,乙醇为0.353d-1,自然条件下乙醇比BTEX更容易衰减。     

某Cr(Ⅵ)污染场地修复的PRB反应材料及结构设计研究

渗透反应格栅(permeable reactive barrier,PRB)在国外被广泛应用于场地尺度的地下水污染修复,因其无须外源动力、不占地面空间、运行成本低等优势在国内受到广泛关注。不同场地水文地质条件、污染物类型、污染羽分布具有差异性,前期场地调查、反应材料的筛选、反应墙尺寸结构的设计对于PRB的有效运行至关重要。本文以PRB修复河南某Cr(Ⅵ)污染场地为例,详细阐述场地调查、材料筛选、材料反应参数确定、PRB结构优化等方面的研究过程及成果,可为后续PRB修复技术的应用提供参考。研究结果表明:PRB修复技术适用于该场地,铸铁与活性炭混合材料为最佳修复材料;反应门长40 m(反应材料厚2 m,上下游分别为2 m厚砾石层),东西两侧隔水墙长为60 m的U型漏斗-门系统型PRB,可有效捕获并修复污染羽,工程成本远低于连续反应墙式PRB,为该场地修复最优PRB结构类型。     

某石油化工污染场地地下水中挥发性有机物污染特征及成因分析

为了解典型污染场地浅层地下水微量有机污染特征,对西北某省会城市石油化工场地地下水中的挥发性有机污染物（VOCs）污染情况进行了调查。结果表明,污染场地地下水样品中挥发性有机污染物检出率为100%;检出率较高的是氯代烃和苯系物,检出率分别为60%和40%。超标组分为苯和1,2-二氯丙烷,苯超标率为30%,1,2-二氯丙烷超标率10%,苯最大检出浓度达1515μg/L。场地内的原油储存罐、污水隔油池的渗漏以及石油冶炼、机械加工过程工业废水不合理排放均为该场地地下水VOCs的重要来源;VOCs的理化性质以及污染场地地下水防污性能差是影响该场地地下水环境中VOCs归宿的主要因素。     

某废弃化工场地地下水有机污染健康风险评价

根据U.S.EPA的健康风险评价模型,笔者评价了某废弃化工场地对人体的健康风险,结果表明:1)该场地地下水的典型有机污染物为1,2-二氯丙烷、苯、甲苯、三氯甲烷;2)对于非致癌风险和致癌风险,3种暴露途径的健康风险顺序均为:呼吸途径>饮水途径>皮肤接触途径;3)非致癌风险中3个点超过规定限值1.0,致癌风险中4个点均超过规定限值10-6,是不可接受的。保持居住环境内空气畅通,可以在一定程度上降低健康风险。     

广州某地块污染场地土壤调查评价及修复方案探析

城市土壤是城市生态环境系统的有机组成部分,影响到城市生态环境质量和人体健康。随着城市快速发展,造成城市土壤污染、侵蚀、酸化和硬化以及土壤生物和植被退化等一系列较为严重的城市环境问题。本文通过对广州某商业地块污染场地土壤、地下水的调查和采样分析测试,查明污染场地主要污染物类型和特性及起火原因,对其进行综合环境质量评价,为污染场地适宜性风险评估及污染场地治理修复提供科学依据。调查结果表明,研究区土壤和水中的部分指标含量较高,环境质量受到影响。针对主要污染物磷的特性,建议采用化学修复方案措施与对策,使污染场地达到无害化处理目的,为政府相关部门决策提供参考依据。