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《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范生物助劑使

用(征求意見(jiàn)稿)》編制說(shuō)明

《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范生物助劑使用》編制組

二零二四年一月

1.任務(wù)來(lái)源

本規(guī)范根據(jù)“環(huán)境友好型解吸助劑及小分子生物刺激劑研發(fā)”

(2020YFC1808803)課題任務(wù)指標(biāo),由華南理工大學(xué)作為項(xiàng)目承擔(dān)單位,珠海

元育生物科技有限公司、南開(kāi)大學(xué)、德源生物工程科技(吉林)有限公司、寶利

恒(天津)生物科技有限公司、北京建筑大學(xué)作為項(xiàng)目協(xié)作單位,聯(lián)合承擔(dān)《有

機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范生物助劑使用》標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的編制工作。

2.標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性分析

近年來(lái),城市建設(shè)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)急劇膨脹,城市土地資源日趨緊缺,大批污染型

化工企業(yè)外遷后留下了大量污染地塊,多年的生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)土壤及地下水造成不同

程度的環(huán)境污染,對(duì)未來(lái)土地使用者存在健康風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)調(diào)查,目前我國(guó)有50多

萬(wàn)塊城市用地土壤和地下水受到不同程度的污染,有機(jī)物污染約為45%,重金屬

污染約為30%,復(fù)合污染約占25%,即是涉及有機(jī)物污染的占70%。

針對(duì)污染土壤的修復(fù)治理,原環(huán)境保護(hù)部對(duì)此極為重視,2004年發(fā)布了《關(guān)

于切實(shí)做好企業(yè)搬遷過(guò)程中環(huán)境污染防治工作的通知》(環(huán)辦〔2004〕47號(hào))。通

知規(guī)定“所有產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物的工業(yè)企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)危險(xiǎn)廢物的單位,在

結(jié)束原有生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)、改變?cè)恋厥褂眯再|(zhì)時(shí),必須經(jīng)具有省級(jí)以上質(zhì)量認(rèn)證

資格的環(huán)境監(jiān)測(cè)部門對(duì)原址土地進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析,報(bào)送省級(jí)以上環(huán)境保護(hù)部門審查,

并依據(jù)監(jiān)測(cè)評(píng)估報(bào)告確定土壤功能修復(fù)實(shí)施方案。當(dāng)?shù)卣h(huán)境保護(hù)部門負(fù)責(zé)土

壤功能修復(fù)工作的監(jiān)督管理?!?/p>

2008年原環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)土壤污染防治工作的意見(jiàn)》,明確將

污染地塊土壤環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理列入土壤污染防治的重點(diǎn)領(lǐng)域,并將開(kāi)展污染土

壤修復(fù)與綜合治理試點(diǎn)示范作為強(qiáng)化土壤污染防治工作的重要措施。2016年發(fā)

布的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》及2019年頒布的《土壤污染防治法》對(duì)污染地

塊的風(fēng)險(xiǎn)管控、修復(fù)提出了具體要求和相關(guān)法律保障。

2023年6月,環(huán)保部就《關(guān)于促進(jìn)土壤污染綠色低碳風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)的指

導(dǎo)意見(jiàn)(征求意見(jiàn)稿)》公開(kāi)征求意見(jiàn),提出堅(jiān)持精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治

污,積極借鑒國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),鼓勵(lì)先行先試,聚焦突出問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié),探索形

成可復(fù)制、可推廣的綠色低碳修復(fù)典型經(jīng)驗(yàn)和案例。加強(qiáng)綠色低碳修復(fù)實(shí)踐應(yīng)用,

1

提升土壤污染防治的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展。

針對(duì)有機(jī)污染場(chǎng)地,具有綠色、低碳、安全和長(zhǎng)效的特點(diǎn)的微生物修復(fù)技術(shù)

是貫徹落實(shí)以上法律法規(guī)要求的最適用技術(shù)。相比各種物理、化學(xué)修復(fù)技術(shù),微

生物修復(fù)技術(shù)操作簡(jiǎn)便、費(fèi)用低、環(huán)境友好,但生物可利用性差、土著或外加降

解微生物活性低成為限制其普遍應(yīng)用的瓶頸。添加環(huán)境友好的解吸/助溶劑和專

性生物刺激劑,能夠增加微生物與污染物的接觸、提高生物降解效率,是提高修

復(fù)效率的優(yōu)選策略?;诖?,研發(fā)污染場(chǎng)地生物修復(fù)工程技術(shù)中針對(duì)典型有機(jī)物

的低成本快速解吸/脫附劑,以及場(chǎng)地中能夠降解有機(jī)物的土著微生物的活性的

生物刺激劑,及該兩類修復(fù)助劑耦合的應(yīng)用規(guī)范,在我國(guó)現(xiàn)階段仍有大量場(chǎng)地修

復(fù)任務(wù)的強(qiáng)烈技術(shù)需求背景下,具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

為貫徹落實(shí)以上法律法規(guī)的要求,指導(dǎo)建設(shè)用地土壤污染生物修復(fù)中的助劑

使用,加快污染地塊的修復(fù),保障人體健康、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,制定本規(guī)范。本規(guī)

范的制定,符合我國(guó)新的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系要求,有利于真正規(guī)范和進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)

場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)工作,有利于突破污染土壤再利用發(fā)展的環(huán)境制約,有利于對(duì)污染

土壤的有效治理和監(jiān)督管理,有利于綠色低碳技術(shù)的推廣應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社

會(huì)和環(huán)境效益的“三同時(shí)”,同時(shí)保證了政府管理的規(guī)范化及科學(xué)化。

本規(guī)范的編制期望能夠解決目前場(chǎng)地修復(fù)企業(yè)對(duì)生物修復(fù)技術(shù)和材料的渴

求,提供有機(jī)物污染場(chǎng)地土壤修復(fù)助劑應(yīng)用的解決方案,有助于促進(jìn)我國(guó)生物表

面活性劑結(jié)構(gòu)合成/發(fā)酵/分離提取/純化、生物刺激劑的發(fā)酵合成等相關(guān)生物化

工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提高場(chǎng)地/土壤污染修復(fù)企業(yè)的應(yīng)用技術(shù)含量,加快污染場(chǎng)地的

“綠色”修復(fù),為城市土地的有效再利用和保障廣大人民健康的生活工作環(huán)境創(chuàng)

造良好的條件。

3.工作過(guò)程

(1)項(xiàng)目組成立

2021年10月,項(xiàng)目立項(xiàng),簽訂任務(wù)書(shū)。

(2)開(kāi)題報(bào)告與草案編制

2021年11月-2023年8月,編制單位分別調(diào)研了加拿大、美國(guó)、英國(guó)、丹

麥、澳大利亞、新西蘭、印度、中國(guó)臺(tái)灣、香港等國(guó)家和地區(qū)的石油、多環(huán)芳烴、

烴類等污染場(chǎng)地的污染土壤原位/異位修復(fù)導(dǎo)則,結(jié)合編制單位在前期助劑使用

2

方面的經(jīng)驗(yàn),完成《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范助劑使用》(草案)編

制工作。

(3)立項(xiàng)論證及征求意見(jiàn)稿起草

2023年8月18日-2024年1月9日,項(xiàng)目召開(kāi)并通過(guò)《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤

生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范生物助劑使用》(草案)立項(xiàng)論證會(huì),會(huì)后就與會(huì)專家提出的

問(wèn)題和建議繼續(xù)開(kāi)展調(diào)研及文本修改,形成《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)

范生物助劑使用》(征求意見(jiàn)稿)。

(4)征求意見(jiàn)稿修改

2024年1月10日,項(xiàng)目召開(kāi)《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范生物

助劑使用》(征求意見(jiàn)稿)技術(shù)審查會(huì),會(huì)后根據(jù)專家意見(jiàn)對(duì)文本進(jìn)行了進(jìn)一步

修改,形成最新版本的《有機(jī)污染場(chǎng)地土壤生物修復(fù)技術(shù)規(guī)范生物助劑使用》

(征求意見(jiàn)稿)。

4.國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究

污染場(chǎng)地修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的研究是污染場(chǎng)地修復(fù)效果檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ),而對(duì)于污

染場(chǎng)地修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的制定研究卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其修復(fù)技術(shù)的研究。因此,標(biāo)準(zhǔn)的不完

善是目前污染場(chǎng)地修復(fù)效果檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)的瓶頸。

目前加拿大、美國(guó)、丹麥、新西蘭、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家都已經(jīng)發(fā)布污染場(chǎng)

地相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。其中,加拿大和美國(guó)的技術(shù)導(dǎo)則主要側(cè)重于對(duì)具體修復(fù)技術(shù)的闡

述,如加拿大頒布的《場(chǎng)地修復(fù)技術(shù):參考手冊(cè)》重點(diǎn)闡述了原位處理土壤和地

下水、處理抽提的地下水、溢出氣體處理、原位控制土壤和地下水和異位處理挖

掘的材料五類修復(fù)技術(shù);另外還有《石油污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則》和《市政廢物

處置場(chǎng)石油污染土壤的處理和處置導(dǎo)則》。美國(guó)新澤西州的《污染土壤修復(fù)導(dǎo)則》

主要闡述了挖掘、污染土壤處理技術(shù)、土壤再利用、限制和控制暴露四類修復(fù)技

術(shù);另外還頒布有《石油污染土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則》等。而丹麥則側(cè)重于土壤修復(fù)

過(guò)程,《污染場(chǎng)地修復(fù)導(dǎo)則》將土壤修復(fù)過(guò)程分為初始調(diào)研、場(chǎng)地調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)

估、土壤、空氣和地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、報(bào)告、設(shè)計(jì)、修復(fù)措施和操作和評(píng)估八個(gè)階

段,其中對(duì)修復(fù)措施并沒(méi)有過(guò)多闡明。我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)發(fā)布實(shí)施了《土壤及地下水

污染修復(fù)法》并配套有《場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查和修復(fù)技術(shù)規(guī)范》,但基本上是對(duì)美國(guó)相

關(guān)規(guī)范的直接轉(zhuǎn)換。香港特別行政區(qū)政府根據(jù)香港自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展和地域特點(diǎn),頒

3

布了《受污染土地勘察及修復(fù)指引》,主要適用于曾用作加油站、船廠及車輛維

修/拆卸工廠場(chǎng)地的調(diào)查和修復(fù)。

國(guó)內(nèi)對(duì)于有機(jī)物污染的場(chǎng)地土壤生物修復(fù)的助劑使用規(guī)范幾乎沒(méi)有。

5.同類工程現(xiàn)狀調(diào)研

5.1.技術(shù)應(yīng)用概述

生物修復(fù)是指通過(guò)微生物的作用清除土壤、地下水和固體廢棄物中的污染物,

或是使污染物無(wú)害化的過(guò)程。生物修復(fù)按所利用的生物種類,可分為微生物修復(fù)、

植物修復(fù);按被修復(fù)的污染環(huán)境,可分為土壤生物修復(fù)、水體生物修復(fù)、大氣生

物修復(fù);按修復(fù)的實(shí)施方法,可分為原位生物修復(fù)、異位生物修復(fù);按是否人工

干預(yù),可分為自然生物修復(fù)和人工生物修復(fù)。

有機(jī)污染場(chǎng)地的生物修復(fù)瓶頸在于污染物的水溶性差、易于吸附在土壤顆粒

表面、分子結(jié)構(gòu)妨礙微生物的作用。添加增強(qiáng)有機(jī)污染物溶解度的生物表面活性

劑和提高土著微生物活性的刺激劑等助劑,是環(huán)境友好、成本較低且比較有效的

污染場(chǎng)地修復(fù)處理技術(shù)。

5.2.技術(shù)原理

凡是在低濃度下吸附于體系的兩相界面上,改變界面性質(zhì),并顯著降低界面

能(表面張力),改變界面狀態(tài),從而產(chǎn)生潤(rùn)濕與反潤(rùn)濕、乳化與破乳、起泡與

消泡,以及在較高濃度下產(chǎn)生增溶的物質(zhì)稱為表面活性劑。生物表面活性劑包括

許多不同的種類,依據(jù)他們的結(jié)構(gòu)特征和微生物來(lái)源可分為糖脂、脂肽和脂蛋白、

脂肪酸和磷脂、中性脂以及聚合物表面活性劑。生物刺激劑是指能夠刺激土壤中

土著微生物降解有機(jī)物的天然或合成物質(zhì),主要成分為有機(jī)酸、多糖、氨基酸等,

以及能提供營(yíng)養(yǎng)或改善土壤理化性質(zhì)的氮磷鉀肥等。

有機(jī)污染場(chǎng)地生物修復(fù)助劑的工作原理包括:

污染物解吸:進(jìn)入土壤環(huán)境的有機(jī)物由于高毒性、不易降解性、持久性,嚴(yán)

重影響了土壤質(zhì)量。有機(jī)物滲透性強(qiáng)、對(duì)土壤黏附作用明顯,涉及到油水固氣四

相界面,表面活性劑的介導(dǎo)是將疏水有機(jī)污染物從土壤固體顆粒界面剝離下來(lái)的

重要方法。目前在場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)中可采用化學(xué)或生物表面活性劑作為異位修復(fù)的

4

淋洗劑,或作為解吸助劑以提高污染物的溶解度,加速污染物從土壤顆粒的脫附,

增強(qiáng)與降解微生物的接觸,有利于污染物的生物降解。

生物降解刺激:當(dāng)污染物從土壤顆粒表面脫附后,在生物表面活性劑的作用

下,其生物可利用性增強(qiáng),可利用土壤中的土著微生物對(duì)污染物的降解功能,將

可生物降解的目標(biāo)污染物降解,降低其毒性,直至完全礦化為水和二氧化碳。但

在長(zhǎng)期被污染物脅迫的環(huán)境下,土壤/場(chǎng)地中的大多數(shù)微生物均處于“活的但不

可培養(yǎng)”(Viablebutnon-culturable,VBNC)態(tài),其可能的機(jī)理是對(duì)外界惡

劣環(huán)境的防御和細(xì)胞損傷的減緩,添加具有共代謝基質(zhì)、種內(nèi)/種間信號(hào)分子、

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等功能的刺激劑能夠突破其生長(zhǎng)、代謝平衡,提高目標(biāo)污染物的降解率

和降解效率。

由于生物表面活性劑和生物刺激劑均由微生物發(fā)酵得到,這類助劑在應(yīng)用過(guò)

程中環(huán)境友好、綠色、低碳,長(zhǎng)期存留也無(wú)損土壤的健康,是我國(guó)污染土壤/地

塊修復(fù)助劑的發(fā)展、應(yīng)用方向。

5.3.技術(shù)流程

有機(jī)污染場(chǎng)地原位生物修復(fù)助劑的使用流程包括對(duì)擬修復(fù)場(chǎng)地的鉆井,通過(guò)

注入設(shè)備向土壤的污染區(qū)域注入生物表面活性劑和土著微生物活力刺激劑,使得

助劑在地下擴(kuò)散,與土壤中的污染物接觸,通過(guò)脫附解吸和生物降解作用,使土

壤中的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或相對(duì)毒性較小的物質(zhì),從而有效降低土壤中的污染物

的方法。典型的原位生物修復(fù)工程的助劑加入的工程結(jié)構(gòu)示意圖如下:

圖1典型原位生物修復(fù)助劑加入示意圖

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有機(jī)污染場(chǎng)地的異位修復(fù)生物修復(fù)助劑的使用流程包括復(fù)配助劑的混合及

稀釋、使用修復(fù)一體機(jī)將助劑與污染土壤拌合、建設(shè)及運(yùn)行生物堆、生物耕作或

生物反應(yīng)器系統(tǒng)。由刺激劑激活土壤中對(duì)目標(biāo)污染物有降解能力的土著微生物,

提高污染物的降解率和降解效率。典型的生物堆修復(fù)過(guò)程中助劑加入的工程結(jié)構(gòu)

示意圖如下:

圖2生物堆堆體示意圖

5.4.技術(shù)適用性

本規(guī)范主要適用有機(jī)物污染的場(chǎng)地土壤修復(fù)。

5.5.技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)暫未有成熟的有機(jī)物污染場(chǎng)地的生物修復(fù)助劑應(yīng)用工程。

課題組研發(fā)的助劑已經(jīng)在浙江臺(tái)州榮豐化工廠(原位生物修復(fù),主要污染物

是鹵代烴)和山東淄博博匯化工園區(qū)(異位生物堆修復(fù),主要污染物是石油烴和

多環(huán)芳烴)場(chǎng)地土壤修復(fù)中得到成功應(yīng)用。修復(fù)后石油烴、鹵代烴、多環(huán)芳烴的

土壤中污染物的濃度低于《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試

行)(GB36600-2018)》的篩選值,且比對(duì)照點(diǎn)提高修復(fù)效率30%以上,顯示在

不同類型污染場(chǎng)地的生物修復(fù)中,助劑均發(fā)揮了良好的作用。

目前還需要在更大規(guī)模、更多不同類型復(fù)合污染的場(chǎng)地中進(jìn)行驗(yàn)證,通過(guò)合

理設(shè)置注入/噴灑方式,來(lái)實(shí)現(xiàn)低成本、高效的污染物原位或異位生物去除。

6

6.主要技術(shù)內(nèi)容及說(shuō)明

6.1.使用范圍

規(guī)定了本規(guī)范的主要內(nèi)容、適用主體及對(duì)象,明確了規(guī)范對(duì)污染場(chǎng)地生物修

復(fù)助劑使用的全過(guò)程技術(shù)指導(dǎo)作用。

6.2.規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本校準(zhǔn)必不可少的條款:

GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)

GB36600土壤環(huán)境質(zhì)量-建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)

HJ25.1建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則

HJ25.2建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則

HJ25.3建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則

HJ25.4污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則

HJ25.5污染地塊風(fēng)險(xiǎn)管控與土壤修復(fù)效果評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則

HJ682建設(shè)用地土壤風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)術(shù)語(yǔ)

HJ1283污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范生物堆

HG/T20719微生物法修復(fù)化工污染土壤技術(shù)規(guī)范

DB11/T783污染場(chǎng)地修復(fù)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范

根據(jù)規(guī)范編制的項(xiàng)目背景,本規(guī)范也借鑒了編制單位前期小試、中試及實(shí)際

工程規(guī)模實(shí)踐工作中積累的一些經(jīng)驗(yàn)。

6.3.術(shù)語(yǔ)及定義

規(guī)范直接引用《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)術(shù)語(yǔ)》(HJ682-2019)、

《污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.4-2019)、《污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)

范生物堆》(HJ1283-2023)相關(guān)術(shù)語(yǔ)的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充了與本規(guī)范相關(guān)的定義,

便于規(guī)范條文的理解。

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6.4.總體要求

6.4.1.一般規(guī)定

本規(guī)范規(guī)定了生物修復(fù)中助劑使用的術(shù)語(yǔ)和定義、總體要求、助劑分類與選

擇、助劑施用設(shè)計(jì)、助劑實(shí)施過(guò)程、二次污染防治、施用后監(jiān)測(cè),適用于生物修

復(fù)助劑施用從業(yè)者進(jìn)行實(shí)際操作的技術(shù)指導(dǎo)。

6.4.2.工程構(gòu)成

在充分考慮國(guó)內(nèi)污染場(chǎng)地生物修復(fù)行業(yè)背景,結(jié)合廣泛的調(diào)研和工程實(shí)踐基

礎(chǔ)上,提出了原位生物修復(fù)助劑注入工程的三大構(gòu)成:注入罐(井)控制系統(tǒng)、

助劑反應(yīng)區(qū)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。異位生物修復(fù)助劑注入工程包括土壤破碎、土壤修復(fù)一

體機(jī)、土壤堆體/翻耕系統(tǒng)/生物反應(yīng)器、抽氣系統(tǒng)、營(yíng)養(yǎng)水分調(diào)配系統(tǒng)、滲濾液

收集處理系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。

6.4.3.助劑的選擇與施用原則

6.4.3.1助劑的選擇與施用應(yīng)遵循綠色低碳、環(huán)境友好、安全長(zhǎng)效、因地制宜與

可行性原則。

6.4.3.2應(yīng)根據(jù)土壤修復(fù)方式、污染物種類、生物降解反應(yīng)和傳質(zhì)過(guò)程等選擇適

宜的助劑種類與施用方式。

6.4.3.3當(dāng)微生物修復(fù)方式與其他土壤修復(fù)方式聯(lián)合使用時(shí),助劑的選擇與施用

還應(yīng)考慮對(duì)其他修復(fù)方式的影響。

6.4.3.4選擇的助劑種類、配比以及施用方式應(yīng)經(jīng)過(guò)小試、中試驗(yàn)證。

6.4.3.5助劑的配制與施用過(guò)程應(yīng)采取必要的二次污染防治措施。

6.5.工藝設(shè)計(jì)

6.5.1.一般規(guī)定

本節(jié)規(guī)定了原位生物修復(fù)工程和異位生物修復(fù)系統(tǒng)工程中助劑注入方案及

運(yùn)行參數(shù)的確定依據(jù)和原則。

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6.5.2.工藝流程

生物修復(fù)助劑主要用于可生物降解的有機(jī)污染物污染場(chǎng)地土壤的修復(fù),其工

藝流程基于5.2所述的工作原理和5.3所述的技術(shù)流程設(shè)置。

6.5.3.工藝設(shè)計(jì)要求

6.5.3.1.助劑的分類與功能

助劑包括對(duì)有機(jī)物有解吸能力的生物表面活性劑,和能提高微生物降解有機(jī)

物能力的生物刺激劑。

6.5.3.2.助劑類型的選擇

不同場(chǎng)地,其土壤中的污染物類型和質(zhì)量存在差異,不同助劑適用的污染物

類型不同,需針對(duì)不同污染物,首先進(jìn)行助劑的初選,然后通過(guò)針對(duì)性的小試、

中試實(shí)驗(yàn),并考慮場(chǎng)地建設(shè)條件,確定最終使用的助劑的類型。

6.5.3.3.助劑性能要求

本規(guī)范中的兩種助劑分別為含以糖脂為主要成分等的生物表面活性劑,以及

含有機(jī)酸、多糖、腐殖酸、大量/中量/微量元素的復(fù)合刺激劑。需要測(cè)試的主要

產(chǎn)品性能包括生物表面活性劑的臨界膠束濃度、表面張力、接觸角、增溶/乳化

能力、解吸能力,以及生物刺激劑中的有機(jī)酸、多糖、氮磷鉀、礦物質(zhì)元素等的

含量。兩種助劑均需測(cè)試溶解度、毒性、生物降解度和pH值。

6.5.3.4.實(shí)施過(guò)程

應(yīng)用該技術(shù)之前,需通過(guò)實(shí)驗(yàn)室小試研究確定助劑的處理效果和投加量,并

進(jìn)行中試試驗(yàn)進(jìn)一步確定和優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù),確定注入點(diǎn)的水平和垂向有效影響半

徑、土壤結(jié)構(gòu)分布、污染去除率、反應(yīng)產(chǎn)物等。還可以通過(guò)建立場(chǎng)地概念模型、

反應(yīng)傳質(zhì)模型等方式指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行。

(1)原位生物修復(fù)

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據(jù)經(jīng)驗(yàn)及前期實(shí)驗(yàn)確定的藥劑對(duì)污染物的降解效果,選擇適用的助劑及助劑

添加濃度。再結(jié)合中試試驗(yàn),確定注入濃度、注入量和注入速率,確定的注入井

(孔)位置和數(shù)量,建立原位生物修復(fù)助劑注入系統(tǒng)。

修復(fù)系統(tǒng)由助劑制備/儲(chǔ)存系統(tǒng)、助劑注入井(孔)、助劑注入系統(tǒng)(注入井注

入或直推)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成。助劑注入系統(tǒng)包括:助劑儲(chǔ)存罐、助劑注入泵、

助劑混合設(shè)備、助劑流量計(jì)、壓力表等。

助劑可采用注入方式投加,加料井可設(shè)置在高地勢(shì)處,監(jiān)測(cè)井建設(shè)在低地勢(shì)

處,充分利用重力作用促進(jìn)助劑的分散,減少能耗。修復(fù)助劑通過(guò)注入井或直推

注入設(shè)備注入到污染區(qū),助劑的注入量、注入速率以及注入壓力等相關(guān)參數(shù)通過(guò)

相關(guān)資料、小試和中試實(shí)驗(yàn)獲得。

注入井(孔)的分布、數(shù)量和深度根據(jù)污染區(qū)的大小、污染分布情況和污染

程度進(jìn)行設(shè)計(jì),并通過(guò)數(shù)值模擬以及現(xiàn)場(chǎng)中試實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更新和確定,以保證注入

井內(nèi)注入的助劑和營(yíng)養(yǎng)液能在1周內(nèi)擴(kuò)散到達(dá)污染區(qū)最遠(yuǎn)范圍。期間要注意助劑

和營(yíng)養(yǎng)液的損耗,其中化學(xué)品的遷移時(shí)間和反應(yīng)速率可以根據(jù)可處理性研究和泵

試驗(yàn)估算,但必須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)證實(shí)。

在注入井(孔)的周邊及污染區(qū)的外圍還應(yīng)設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)井。監(jiān)測(cè)井應(yīng)設(shè)置于注

入井(孔)的周邊及污染區(qū)的外圍,如有地勢(shì)差,則可設(shè)置在低地勢(shì)處,以對(duì)污

染區(qū)的污染物及助劑的分布和運(yùn)移進(jìn)行修復(fù)過(guò)程中及修復(fù)后的效果監(jiān)測(cè)。

(2)異位生物修復(fù)

異位生物修復(fù)系統(tǒng)可采用生物堆、生物耕作或生物反應(yīng)器等方式進(jìn)行修復(fù)。

對(duì)于生物堆修復(fù),應(yīng)先參照HJ1283建設(shè)堆體,包括將液體助劑通過(guò)泵送系

統(tǒng)及土壤修復(fù)一體機(jī)尾部噴淋裝置,將其與污染土壤同時(shí)輸出,達(dá)到固液充分混

合的效果。

參照國(guó)內(nèi)外工程經(jīng)驗(yàn),為確保新鮮空氣能夠從堆體頂部的氣體進(jìn)口沿堆體縱

剖面進(jìn)入堆體并被設(shè)置在堆體底部的抽氣管網(wǎng)收集,堆體設(shè)置為下底面5m×10

m、高2m、邊坡坡度1:1的棱臺(tái)形。

還可采用生物耕作或生物反應(yīng)器的方式進(jìn)行異位修復(fù),包括污染土壤的破碎

和土壤修復(fù)一體機(jī),將土壤與助劑混合后進(jìn)行生物耕作或生物反應(yīng)器等運(yùn)行。

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異位修復(fù)的監(jiān)測(cè)取樣點(diǎn)設(shè)置在系統(tǒng)底部、垂向中間以及相鄰抽氣支管距離中

心等修復(fù)薄弱區(qū)域。

6.5.3.5.實(shí)施技術(shù)要求

影響生物修復(fù)技術(shù)修復(fù)效果的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)包括:助劑類型、助劑投加量、

助劑投加順序、場(chǎng)地水文地質(zhì)、土壤理化性質(zhì)、新鮮空氣通氣量等。另外,根據(jù)

經(jīng)驗(yàn)首先對(duì)這些初始設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行選擇后,還需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室小試和中試試驗(yàn),

以對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和確定,從而為實(shí)際修復(fù)提供依據(jù)。一般地,本標(biāo)準(zhǔn)建議土壤

孔隙度應(yīng)不小于45%,含水率在20-40%,有機(jī)質(zhì)含量一般在5%。可通過(guò)助劑加

壓注入設(shè)備、噴淋系統(tǒng)和養(yǎng)分添加系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)以上實(shí)施要求。

6.5.3.6.修復(fù)過(guò)程監(jiān)測(cè)指標(biāo)

根據(jù)調(diào)查階段場(chǎng)地污染識(shí)別情況,生物堆土壤樣品檢測(cè)指標(biāo)為:土壤基本理

化性質(zhì)、關(guān)注污染物的濃度、微生物數(shù)量、土壤酶活。

6.5.4.二次污染防治

在原位生物修復(fù)的助劑注入過(guò)程中,助劑及污染物可能從場(chǎng)地土壤中滲透進(jìn)

入地下水,尤其需要監(jiān)測(cè)由于助劑的滲流作用帶來(lái)污染物向地下水的轉(zhuǎn)移。在生

物堆或生物耕作修復(fù)中,滲濾液也有可能帶有未完全降解的污染物,需集中收集

后優(yōu)先通過(guò)營(yíng)養(yǎng)水分調(diào)配系統(tǒng)進(jìn)行回灌利用。兩種修復(fù)方式中注入的生物表面活

性劑和生物刺激劑綠色安全,無(wú)需特別處理。

在場(chǎng)地修復(fù)過(guò)程中有可能有有害氣體揮發(fā)或成井過(guò)程的揚(yáng)塵,需要監(jiān)測(cè)生物

氣中的關(guān)注污染物濃度。此外,助劑包裝機(jī)現(xiàn)場(chǎng)施工工人的生活垃圾需安全妥善

處理,由當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一外運(yùn)做進(jìn)一步處置。

6.5.5.施用后監(jiān)測(cè)

修復(fù)過(guò)程和修復(fù)后需在采樣井/點(diǎn)監(jiān)測(cè)助劑的擴(kuò)散范圍監(jiān)測(cè)土壤和地下水中

目標(biāo)污染物的濃度。

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7.規(guī)范實(shí)施的環(huán)境效益與技術(shù)

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