污染场地位于中国西南部,是某农药厂破产废弃场地,土壤污染较严重。该农药厂厂区占地面积为242亩(16万m2)。经过前期对场地进行污染调查与风险评价,确认该场地土壤主要被六六六和滴滴涕两种污染物污染,两者在土壤中的最高浓度分别达4661.46 mg/kg和24107.3 mg/kg,超过相关土壤质量标准数千至数万倍。目前工程已经基本完工。
该场地土壤的土质主要为粉质粘土,表层有杂填土。六六六和滴滴涕主要分布于地表至地下5m的土壤中,且在土层中污染物浓度没有明显的分布差异。项目总污染土方量为29.68万m3。由于第一层土壤与受体接触最密切,污染物修复目标要严于深层土壤,详见表1。
2.2修复技术
综合考虑场地条件、污染物性质、工期要求、技术要求和经济条件等因素,本工程采用生物化学还原修复技术与水泥窑协同焚烧技术联合工艺处理污染土壤。修复技术路线详见图1。低浓度污染土壤(滴滴涕与六六六浓度比低于50mg/kg)采用原地生物化学还原修复,高浓度污染土壤(滴滴涕与六六六浓度比高于50mg/kg)采用异地水泥窑焚烧处置。详见图1:修复技术路线图。
根据施工技术路线,在低浓度污染土壤中加入生物化学还原修复药剂进行原地生物化学还原修复。药剂中的活性铁降低土壤中的氧化还原电位,使农药污染物发生β-消除脱氯反应。药剂中的控释碳通过发酵作用释放溶解性有机碳(DOC),通过提供碳源和营养物质促进土著微生物的代谢活动,将脱氯后的次生有机污染物降解。技术原理见图2。
对于修复含氯有机农药的土壤,需要利用还原性药剂循环好氧与厌氧处理过程,从而分解其中间产物:在厌氧还原条件下,通过生物和化学过程处理农药类污染物,脱除氯原子;微生物好氧过程降解脱氯后的产物,将其降解为无毒物质,从而达到农药类污染土壤修复的目的。
水泥窑焚烧技术是利用水泥回转窑,在生产水泥熟料的同时,焚烧处理污染土壤。水泥窑焚烧技术利用水泥窑中的高温,将土壤中的有机物高温分解成为CO2和H2O,达到去除土壤污染的目的。见图3:水泥生产工艺图。