多氯联苯污染场地修复治理示范研究.doc

多氯联苯污染场地修复治理示范研究Demostration Research about Remediation of PCBs contaminated sites李晓姣 1，袁进 1*，卢毅 1，黄相国 2，张轩 3(1 山西省生态环境研究中心，太原，030002； 2 沈阳环境科学研究院，沈阳，110016； 3 山西省电力公司临汾分公司， 临汾， 041000；*联系人，E-mail：yuan66@) 1 引言我国曾于上世纪七八十年代先后颁发了一系列禁止生产和进口多氯联苯(PCBs)的通知，并对下线的含 PCBs 电力装置要求进行集中处置随后的十几年内，我国各级政府电业部门对一大批下线的含 PCBs 电力装置进行了集中封存掩埋由于当时的封存条件有限，加之年代久远，多数电力装置可能锈蚀破损，造成 PCBs 油泄漏污染场地由于时间的推移和人员的变动，多数 PCBs污染场地记录档案缺失，有关场地信息模糊不清，而环境风险却随着时间的推移不断增大为切实履行《斯德哥尔摩公约》，实施《中华人民共和国履行 国家实施计划 》，选取典型多氯联苯污染场地进行修复示范研究，建立一套行之有效的 PCBs污染场地识别、修复治理的技术体系显得十分迫切和必要。

2 污染场地概况本研究依托山西省南部一处掩埋含 PCBs 电容器的污染场地开展修复治理技术示范研究该场地掩埋电容器过程中采取了水泥砂浆封闭措施，场地所处的地理位置偏僻，与近距离村庄相距800m 以上，人口稀疏，且与村庄饮用水源不发生联系该场地所在区域属基岩山区，四周冲沟发育，地形切割强烈，起伏坡度较大总体地势西高东低，南高北低掩埋点位于一山脊阴坡处，山脊至山坡沟底处共有四个台阶，其中前三个台阶高差 1～2m 不等；电容器掩埋坑位于第一台阶上，坡度约 6%～10%，地形标高介于1191～1193m 之间工程区为富水性极弱地区附近第四系松散介质岩性为粉质粘土，厚8～12.8m其中上层粉质粘土呈黄色、浅黄色，厚 2～2.8m，浅部含植物根系；下部为红色，厚6～10m，土质结构紧密，硬度大，含钙质结核 8～10m 处出露基岩无饱和带潜水含水层，松散介质全部为包气带包气带粉质粘土密实坚硬，导水性差，渗透系数为 10-4～10 -5cm/s 之间污染场地自然覆盖率约 70%，以高大的尖草为主3 污染场地修复治理综合考虑技术成熟性、相关标准的规定、地域及污染场地状况等因素，根据“处置安全、彻底、过程可控”的原则，本项目确定采取 PCBs 污染土壤异位修复，电容器和高浓度污染土壤清出后运至沈阳进行高温焚烧处理，低浓度污染土壤根据实际情况，或焚烧或填埋。

本项目最终确定的修复技术方案为：环境基础信息收集----物探勘测定位（高密度电法和高精度磁法）-----钻孔取样（辅以快速检测分析）-----样品分析-----土壤中多氯联苯迁移研究-----确定污染程度、划定污染范围-----开挖（过程中辅以快速检测分析）-----包装、暂存-----运输-----高温焚烧----- 验收监测-----土壤回填恢复3.1 勘测定位与钻孔取样分析（1）勘测定位鉴于示范工程区电容器掩埋点具体位置不详，且曾被盗挖，加之年代久远，信息丢失，本研究选用了高精度质子磁力仪磁法与温纳装置高密度电法相结合的综合物探方法来寻找埋藏体，二者相互补充，相互校验结果表明，共有 2 处地下含多氯联苯电容器的掩埋点，并分别命名为1、2 号掩埋坑其中较大的 1 号掩埋坑（原指定掩埋地点）中已无铁磁性容器，且有人为扰动迹象，掩埋坑平面尺寸为 3.3 m×3.4 m，深 3.3 m；判断在其东侧的 2 号掩埋坑，平面尺寸约 1.4 m×1.4 m，埋深 1.5 m，掩埋体底部深至 2.5 m2）钻孔取样分析根据物探结果确定的掩埋坑的范围和初步判断的 PCBs 可能迁移方向，确定钻孔布点位置。

中间根据土壤中 PCBs 快速检测分析结果，及时调整钻孔方案本次现场工作共钻孔 20 个（含水文地质采样孔 4 个）钻孔总延米数 109m土壤样品试用锡箔纸包装后，采样袋封存后送国家环境分析测试中心分析检测根据监测结果，1 号掩埋坑中心 1.5-3m 处土壤样品中 PCBs 浓度最高，为 5.75×104mg/kg，北、西两侧钻孔 2-4m 深度处土壤样品中 PCBs 浓度高于 50mg/kg，可判断 1 号坑存在 PCBs 泄漏，土壤已被污染；2 号坑边界及中心处土壤中 PCBs 浓度均小于 2mg/kg，可判断 2 号坑掩埋体保存完好，未出现泄漏现象沿坡降方向土壤样品 PCBs 浓度检测结果显示，沿坡降方向存在 PCBs 迁移，但迁移速度缓慢3.2 确定污染程度和污染范围根据物探、钻孔及样品分析结果，依据地形和地质条件，开展土壤中 PCBs 的迁移特征实验及模拟，由此确定 PCBs 污染程度，划定重污染（≥500mg/kg）和轻污染（50-500mg/kg）范围本次确定 1 号掩埋坑重污染范围为 7.5m3，轻污染范围为 34.5m3；2 号掩埋坑保存较好，PCBs 迁移范围很小，将电容器及周边 0.5m 内的土壤共 4.86m3 全部视为高浓度予以清理。

3.3 场地清挖（1）前期准备为使整个清挖和运输工程顺利开展，进行前期物资与仪器筹备，道路与场地修整，划定作业区、缓冲区、包装暂存区和人员休息区等在工作区域外围设置警戒线，包装和暂存区铺设防渗层并制定应急预案，做好应急措施及人员防护准备2）1 号掩埋坑清挖实施根据前期工作判断，1 号掩埋坑内已无铁磁性物质，判断电容器全部丢失，因此采用机械清挖为主，人工清挖为辅的方式清理含 PCBs 污染土壤最终的清挖范围是： 3.2m×4.5m×4.2m1号坑轻污染土清挖量：32m 3，重量约： 52 吨3）2 号掩埋坑清挖实施根据前期物探和取样分析，2 号掩埋坑内铁磁性物质集中，周边区域土壤样品 PCBs 浓度很小，判断电容器及其包裹构筑物保存完好，采用人工清挖、机械辅助的方式进行清挖，人工清挖掩埋坑周围土壤及水泥构筑物，使用机械起出坑中电容器后人工修整坑体最终的清挖范围是：2.0m×1.5m×3.1m2 号坑内电容器由铁皮包裹封存，共 20 台，电容器重约 1.1 吨；坑内顶层与底层构筑物厚度均为 0.2m，总重约 0.2 吨；污染土壤量为 4.6m3，重约7.54 吨则 2 号坑电容器、构筑物及重污染土壤总重约 8.84 吨。

3.4 废物包装暂存根据废物分类，确定废物具体包装技术要求，不同废物采用不同的包装容器与包装方式：（1）含多氯联苯电容器采用两个双层防水包装袋封装后用彩条布覆盖，并使其紧靠封装好的污染土壤包装袋，然后使用绳索固定，以保证电容器包装箱不会出现倾斜横倒待运至长途集装箱处后，添加锯末、泡沫等缓冲物在铁槽内固定2）清挖出的水泥构筑物、重污染土壤和清挖过程中产生的二次污染物（如垫在包装、暂存区的彩条布、工人工作服、手套、吸收液体污染物的锯末、擦拭工具的抹布等）均当做重度污染物使用双层防水包装袋封装3）轻污染土壤使用单层防水包装袋封装3.5 废物运输按照《危险废物转移联单管理办法》相关要求办理转移联单后，将清挖出的含 PCBs 废物运至沈阳 PCBs 处置示范基地由于集装箱运输车无法到达清挖现场，本次运输分为短途转运以及长途运输两部分1）短途转运路线：从清挖工作现场出发，使用小型自卸车将废物转至山下平坦处停放的大型危险废物长途运输车上短途转运时使用帆布对载货车斗进行遮盖2）长途运输路线：长途运输车经高速至沈阳，最后经 102 国道至沈阳 PCBs 处置示范基地3.6 高温焚烧处置本次清挖的共 93t 含多氯联苯电容器及污染土壤等废物在运抵沈阳 PCBs 处置示范基地后花费14 天时间完全焚烧；焚烧后产物直接在示范基地安全填埋场进行安全填埋。

焚烧过程符合《危险废物焚烧污染控制标准》（GB18484-2001 ）的有关规定4 修复治理效果本研究工程示范区现场清挖完毕后，国家环境分析测试中心对掩埋坑四周和坑底、包装暂存区、运输道路、周边村庄饮用水井等进行了取样验收监测监测结果表明，清挖作业区、缓冲区、包装暂存区 PCBs 浓度最高值为 18.5mg/kg，低于最初设定的清挖目标 50mg/kg，清挖效果良好；运输道路、村庄所采土样水样均未检出 PCBs，说明清挖运输工程未对村庄及其周边区域造成污染因此，本次示范工程较好的完成了 PCBs 污染场地的修复工作，未对周边区域造成不良影响5 结论（1）本研究通过选择有代表性的 PCBs 污染场地作为示范，选取物探定位、监测、修复技术，形成了一套针对含 PCBs 污染场地的修复治理体系，可为同类型污染场地的修复治理提供借鉴指导，也是推动我国履行《斯德哥尔摩公约》进程的重要举措；同时也是山西省土壤环境治理领域的开创性工作，为提高全省土壤修复技术水平、指导全省土壤污染修复工作创造了有益的经验2）本研究针对上世纪 70 年代掩埋含多氯联苯电容器的典型场地，其污染场地特征反映了当时多氯联苯集中封存的普遍状况，将其作为工程示范区，完整应用多氯联苯污染场地修复治理体系，各环节技术应用成熟可靠，污染场地得到了安全彻底的清理，取得了良好的社会效益和环境效益。

致谢本工作得到了沈阳环境科学研究院的支持和帮助，在此表示感谢！参考文献[1] 国家履行斯德哥尔摩公约工作协调组办公室，中华人民共和国履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》国家实施计划，北京：中国环境科学出版社，2008.[2] 陈家军，鲁成钢，刘新会等，中国多氯联苯削减处置初步战略研究，北京：中国环境科学出版社，2008.[3] 孙俊，王鑫，牛志宇，封存点含多氯联苯废物清理过程中要考虑的几点问题，环境保护科学，2008，34（3）：66-67.。