水电之家讯：2.4 木柴加工厂遗留场地土壤修复
场地位置：索诺玛，加利福尼亚
主要污染物：四氯苯酚(PCP)、石榴油(CPAH)
氧化剂：臭氧(O3)
2.4.1 场地概况
场地的污染主要为浸泡槽处理木杆遗留物质，其次为铁路调车线附近，装卸木制加工品时对场地的污染。场地位于索诺玛县的北部，地势平坦且含铺砌面，土壤主要由分层的非均质砂土组成，地下水深1.2~4.6m，且随季节性变化。场地所在区域的气候，夏季干燥炎热，冬季极度潮湿。在此项目进行期间，有一半一上的时间处于厄尔尼诺潮湿天气，地表水位在3.4~0.9m内变化，应对如此极剧变化的水文地质条件，需要根据气候条件调整加样方式。
2.4.2污染特征
场地污染物最大处理浓度：PCP 220mg/kg、CPAH 5680mg/kg。通气层中高溶解态的污染物及非水相液体(NAPL)将优先被治理，地下水中低浓度的溶解态CPAH不是本项目的治理目标。通过前期小型的泥浆系统试验结果表明，场地中的污染物能被臭氧有效氧化降解，但由于泥浆系统本身消耗部分O3，因此不能确定实际场地修复时O3的用量。
2.4.3修复设计
本案例为一示范工程，主要用于评估臭氧土壤修复的性能。场地分污染区进行分别处置，其中一个处置区包含3个不同级别的臭氧注射井，另一个处置区包含5个注射井。O3气体配送模式包括O3喷射和O3注气，其中，当场地处理厄尔尼诺气候时，许多O3注射井被用作O3喷射井。在地下土壤样品区域设置多种监测仪表，用于评估修复处置前后污染物的相位分布，包括：1)土壤湿度测定仪、真空压力溶度计，用于测定通气层的土壤水分及NAPL;2)压强计，用于测定地下水样品;3)热电偶式温度计，用于监测场区地表面温度;4)土壤蒸汽探针，用于监测土壤气体。
2.4.4修复结果
原位的臭氧修复工程耗时1年完工，大约3.6t的氧化剂被传输到地下，每kg土壤平均O3投加量为1.9g。修复过程中，O3进行有效的传输，且O3通过气体传质进入液相，其浓度呈数量级分布，且分布区间大：低浓度区，浓度小于1ppm;高浓度区，浓度可达数百ppm，说明O3在地下表面进行快速的氧化及降解反应。
通过与修复前的原始土壤污染物浓度进行对比可知，经修复后PCP、CPAH的平均去除率达93%，最大去除率高于98%，将污染物由较高浓度(PCP 220mg/kg、CPAH 5608mg/kg)降至低于检出限。不仅土壤样品中的污染物浓度显著下降，液相中的PCP及CPAH的浓度也显著降低，溶度计的监测数据显示，在修复区，大约在O3注射1个月后，溶解态的PCP及CPAH浓度就表现出数量级的下降。
图2.4-3用饼图表示了两处土壤在修复前及完成95%修复量时土壤各自PCP、2环、3环、4环及5环PAH的相对浓度分数。这个饼图指出O3修复过程是非选择性的，因为所有污染物的去除率是一致的，同时说明，原位O3修复过程并不严格受污染物在NAPL相或吸附相与液相的传质过程影响。如果污染物的传质受限制，溶解度较高的化合物，如PCP、2环和3环的PAH相对较低溶解度的4环和5环的PAH优先被降解。因此推断本场地的O3氧化反应大部分发生在溶解态或气态O3与NAPL或吸附态污染物的接触面。
小 结
由美国有机污染场地化学氧化修复案例可知：
1)化学氧化修复适用于多种污染场地的修复，包括木材厂、加油站等;
2)可修复的污染物类型丰富，包括BTEX、PAHs、TCE、DCE及PCP等;
3)可用于单一污染物场地修复也适用于多种污染物的复合污染场地修复;
4)修复可采用单一氧化剂，也可采用多种氧化剂联合修复。
因此，在对国内有机污染场地进行修复时，美国案例具有一定的参考价值，修复工程设计具有一定指导作用。
延伸阅读：
美国有机污染场地化学氧化修复的案例(1)
美国有机污染场地化学氧化修复的案例(2)
美国有机污染场地化学氧化修复的案例(2)
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