某藥業公司苯系物污染土壤修復工程藥劑篩選研究

褚小剛 崔文娟* 孫杭炬

（1、杭州市生態環境局富陽分局，浙江 杭州 311400 2、圣清環保股份有限公司，云南 昆明 650000 3、浙江金伯士藥業有限公司，浙江 杭州 311400）

1 某藥業公司土壤污染情況

某藥業公司位于富春江南岸，距離富春江約50m，成立于2000 年，于2018 年關停。企業主要產品為10t/a 尼可剎米。尼可剎米生產工藝流程見圖1。主要工藝包括加熱反應、降溫回收、加堿分離、脫色、過濾蒸餾。主要原輔材料為甲苯、二乙胺、三氯氧磷和煙酸。生產過程中產生的主要污染物為酸霧、含甲苯廢水。由于該公司生產年限較長，生產過程中曾發生過廢水收集管道破損，導致生產廢水泄露，生產廢水中的污染物下滲進入土壤中，可能導致土壤污染。

圖1 尼可剎米生產工藝流程

經過調查，該公司土壤樣品PID 最高達到15000ppm，土壤有較重異味，土壤樣品中甲苯的濃度范圍為488～503 mg/kg；苯的濃度范圍為2.11～3.28 mg/kg；乙苯的濃度范圍為16.6～22.7 mg/kg；地下水中甲苯、苯和乙苯超出《地下水質量標準》（GB/T14848-2018） Ⅲ類水質標準，甲苯的濃度范圍為0.362～0.82 mg/L，超標率50%；苯的濃度范圍為0.346 ～0.481 mg/L，超標率100%；乙苯的濃度范圍為0.242～0.488 mg/L，超標率為80%。廠區土壤樣品中甲苯、苯和乙苯指標異常偏高，而廠區圍墻外對照點土壤樣品各指標均低于第一類用地風險篩選值，地下水樣品各指標均達到地下水Ⅲ類標準，說明該公司在生產過程中對土壤和地下水存在污染。

目前，國內外有機物污染修復技術主要有原位和異位修復技術，考慮到該公司土壤異味較重，避免有機物揮發造成二次污染，擬采用原位修復技術。原位修復技術應用比較成熟的為熱脫附技術和氧化技術，熱脫附技術需要配套熱脫附裝置，費用較高，經濟上不具有可行性，且熱脫附技術不適宜用于地下水位較淺、土壤含水量較高的場地，因此，擬選用原位氧化技術，針對具體的污染指標篩選修復藥劑。

該公司所在地塊規劃用途為工業企業用地，執行建設用地第二類用地標準，考慮到污染土壤異味較重，藥劑篩選標準為：（1）異味基本去除；（2）處理后污染土過濾出的水中甲苯、苯和乙苯低于地下水Ⅲ類水質標準，土壤中甲苯、苯和乙苯降低率≥50%。

2 修復藥劑篩選

2.1 試驗材料

試驗藥劑為芬頓試劑（FeSO4和H2SO4）、雙氧水（30%）、次氯酸鈉（Cl＞5.2%）和過硫酸鈉。

污染土：考慮到該公司緊鄰富春江，地下水位約1.0m，且地下水超標，原位處理同時考慮土壤和地下水的處理效果，將土壤和地下水混合，混合比例為2:1，制成污染土。在異味較重、苯系物指標濃度較高的點位鉆孔采樣，取深度4～7m 的采樣襯管，襯管開口用塑料布密封，同時取地下水10L，送小試實驗室配置污染土，配制好的污染土取樣送檢土壤苯系物指標。

2.2 試驗器材

PID（VOCs 快速檢測儀）、250mL 三角瓶、500mL 燒杯、2L 燒杯、10L 塑料桶、磁力攪拌器、量杯、玻璃棒、塑料膜、取樣瓶若干。

3 試驗方法

3.1 取150g 配制好的污染土，用稀硫酸調pH 至表1 要求的反應pH，然后加入修復藥劑，攪拌混勻后，用塑料膜密封，靜置反應18h，觀察并記錄異味降低情況。

表1 氧化劑投機比例

3.2 選取異味降低明顯的藥劑進行擴大試驗，擴大試驗按3.1 中的比例擴大10 倍，待異味明顯降低后至基本無異味后取樣送第三方實驗室進行檢測。

4 結果分析

4.1 異味去除效果

本次試驗共計13 組篩選試驗，各組試驗異味去除情況見表2。

表2 小試試驗異味去除記錄表

表2 顯示，芬頓試劑和雙氧水（酸性條件下）對異味去除效果明顯，根據異味降低的情況，選取編號2、3、8 和9 四組做10倍擴大試驗，污染土處理至異味基本去除后，取樣送第三方實驗室檢測甲苯、苯和乙苯的濃度。

4.2 擴大試驗檢測結果

根據表3 和表4 顯示的藥劑篩選試驗檢測結果，2、3 和9號三組樣品經處理后，水質指標苯、甲苯、乙苯均達到地下水Ⅲ類水質標準，2、3、8 和9 號四組樣品經處理后，土壤指標苯、甲苯、乙苯降低率均大于50%，達到處理要求。結合藥劑成本和原位藥劑注入的復雜程度，9 號樣品使用的芬頓試劑對異味去除效果不徹底，且為組合藥劑，受組合藥劑反應時間和成本限制，3 號樣品使用的雙氧水對異味去除效果好、污染物去除效率較高，藥劑成本可控。因此，選擇雙氧水（酸性條件下）作為修復藥劑，雙氧水用量為：在pH3～4 的條件下，雙氧水（30%）用量為2.5%。

表3 擴大試驗土壤檢測結果（單位：mg/kg）

表4 擴大試驗水質檢測結果（單位：mg/L）

5 結論

通過對四種藥劑的篩選試驗，得出以下結論：

5.1 芬頓試劑和雙氧水（酸性條件下）對異味的去除均有明顯的效果。

5.2 在酸性條件下，雙氧水具有較高的氧化效果，酸有一定的催化作用。

5.3 次氯酸鈉、過硫酸鈉對苯系物的氧化效果較差，根據相關文獻資料，次氯酸鈉和過硫酸鈉需要在鐵粉等催化劑的作用下，才能發揮氧化效果。