氯代烴芳香烴復合場地調查與修復技術研究

王海平

（1.上海巖土工程勘察設計研究院有限公司；2.上海環境巖土工程技術研究中心，上海 200093）

在土壤和地下水中，有機污染物的含量一般來說是比較低的，盡管如此，其毒性卻不可忽視。大部分有機污染物由于具有生物積累性、慢性毒性以及“三致”作用等，在國際上已經被列為優先控制的污染物[1]。目前，大部分發達國家已經建立有機污染物的優先監控制度，相比之下，我國起步較晚[2]。同時，由于我國技術條件和工作基礎等均比較薄弱，有機污染物的調查分析和修復技術需要進一步研究和開發。

1 我國氯代烴芳香烴復合場地污染的現狀

目前，我國土壤和地下水污染十分嚴重。以我國東部平原地下水污染情況為例，其存在的污染場地就達40萬個。大部分場地均是氯代烴芳香烴復合場地，即大部分場地含有的污染物是氯代烴和芳香烴。其中，氯代烴具有毒性，其降解難度大，一旦進入地下水，其污染可持續10年，甚至是上百年[3]。同時，芳香烴也是一種有毒物質，在自然環境中降解速度遠低于同樣分子量的烷烴。從這一角度來說，我國污染場地調查與修復工作具有重要的價值和意義。與此同時，我國地質局2013年在對氯代烴芳香烴復合場地的調查中發現，其污染場地不僅數量多、持續時間長，同時帶來的危害也是巨大的[4]。由此可見，氯代烴芳香烴復合場地調查和修復技術研究勢在必行。

然而，現階段我國氯代烴芳香烴復合場地調查和修復技術，無論是在科研方面，還是在監測方面，主要參照國外的方法，我國并沒有形成自己的體系[5]。由此可見，研究氯代烴芳香烴復合場地調查和修復技術是我國目前環境科學研究和監測的重要課題。

2 氯代烴芳香烴復合場地調查與修復技術

2.1 直接推進鉆機原位土壤采集與監測構建技術

我國在氯代烴芳香烴復合場地調查與修復技術研究方面，盡管起步較晚，發展速度較慢，但依然取得了一定成果。其中，直接推進鉆機原位土壤采集與監測構建技術就是一項重要的研究成果[6]。相比于傳統的鉆探方法，直接推進鉆機原位土壤采集與監測構建技術具有以下優勢：第一，采樣速度快，方式靈活；第二，成本價格低廉；第三，在分層采樣以及地層刻畫方面能夠實現可視化[7]；最后，與傳統的物理技術相比，其能夠精確刻畫污染區的情況。

2.2 連續多通道多級監測井分層檢測地下水中污染物方法

連續多通道多級監測井分層檢測地下水中污染物方法，其最大的功用是能夠實現不同含水層的采樣和監測。該方法針對DNAPL和LNAPL的運移特征，沿著地下水流向剖面，構建了7口7層連續多通道多級監測井，所以其可以實現地下水的采樣和監測。由此可見，連續多通道多級監測井分層檢測地下水中污染物方法也具有一定的優勢。

2.3 地下水中發揮新組分低流量采樣方法

地下水中發揮新組分低流量采樣方法是指利用MicroPurge和特性Solinist氣囊泵低流量的，采集地下水中具有揮發性的有機污染物樣品[8]。該方法的最大優勢在于能夠有效克服傳統方法對水井和地下含水層的嚴重干擾。另外，其優勢還在于能夠保障所采集的地下水的有機污染物樣品具有較高的精確性和準確性，進而保障數據研究的可靠性。

3 優化氯代烴芳香烴復合場地調查與修復技術的幾點建議

3.1 建立復合場地監測與試驗研究基地

通過實際調查，人們發現，大部分污染場地均含有氯代烴和芳香烴。為了給氯代烴芳香烴復合場地調查與修復提供技術支撐，人們可以從以下幾個方面著手：第一，建立氯代烴芳香烴復合場地監測與試驗研究基地，為調查與修復技術研究提供保障；第二，在氯代烴芳香烴復合場地展開相關工作，如地質雷達、水土污染評價以及鉆探取樣等工作；第三，建立4口深層監測井、7口分層多級監測井、8口淺層監測井，同時還應注重篩選民用井中的13口淺井和17口深井，從而形成氯代烴芳香烴復合場地的地下水污染立體監測。

3.2 構建地下水污染健康風險評估體系

針對氯代烴芳香烴復合場地污染物，在構建地下水污染健康風險評估體系的過程中，人們應從以下幾方面著手：第一，學習發達國家先進的地下水污染健康風險評估方法，如美國EPA發布的健康風險評價四步法，以建立適宜我國的地下水污染健康風險評估體系；第二，綜合考慮多種因素，如飲水攝入、洗浴皮膚接觸以及洗浴呼吸吸入等，結合相關理論，如地下水溶質運移理論，研究淺層地下水中的污染物，進而評估該污染物對人體的健康危害；最后，運用信息化手段，計算研究區域內淺層地下水污染對人體的危害范圍、峰值等。

3.3 加強復合污染原位化學氧化技術研究

針對氯代烴芳香烴復合場地污染物，人們應加強復合污染原位化學氧化技術研究，尤其是地下水氯代烴芳香烴復合場地污染原位化學氧化技術的研發。例如，研究相應的配方或試劑，將其轉化成具有較強氧化性的硫酸根自由基，進而實現污染物的降解。以檸檬酸作為亞鐵整合試劑，再利用Fe（II）催化氧化性的硫酸根自由基，從而實現降解功能。在此基礎上，還應注重對污染源區域的主要污染含水層，8 m或15 m進行原位注入修復試驗。除此之外，還應對相應區域進行監測，如定期進行監測或3個月后進行監測等，以觀察氯代烴芳香烴復合場地污染的濃度，進而掌握其修復效果。

3.4 探索微生物修復在污染場地的應用

微生物修復技術作為一種新型的原位生物修復技術，相比物理和化學修復技術，其不僅具有費用低、無二次污染的特點，還具有適宜大面積面源污染修復的優勢[9]。微生物修復技術是土壤有機污染修復技術的重要研究方向。但該技術用于污染場地修復時，其降解菌的保存期較短，修復效果不穩定，難以大規模應用。因此，未來應注重這方面的進一步研究，微生物與植物聯合修復將是我國最具潛力的研究內容。目前，國外篩選的植物有玉米、薺菜以及黑麥草等，人們可以將其與微生物聯合，研發聯合修復技術，這樣不僅能夠降解有機污染物，還能夠為共生菌和根際微生物提供適宜的生長環境[10]。因此，未來我國應繼續探索微生物修復在污染場地中的應用。

4 結語

目前，我國氯代烴芳香烴復合場地污染不僅面積廣、危害大，而且持續時間長，亟需調查和修復。目前，我國已經形成一套具有針對性的有機物污染場地調查技術和方法。未來，人們應注重建立復合場地監測與試驗研究基地，構建地下水污染健康風險評估體系，加強復合污染原位化學氧化技術研發。唯有如此，方能為氯代烴芳香烴復合場地調查與修復提供足夠的技術支撐。

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