導(dǎo)語:為更好推動科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,落實《關(guān)于構(gòu)建市場導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》,加速綠色低碳技術(shù)升級,科技部社發(fā)司委托中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織編制了《國家綠色低碳先進技術(shù)成果目錄》,并于2023年9月11日正式公布。為持續(xù)宣傳推廣《國家綠色低碳先進技術(shù)成果目錄》成果,引導(dǎo)綠色低碳技術(shù)發(fā)展,我會將陸續(xù)在官微推送目錄成果信息,敬請關(guān)注。
土壤和生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域
01.技術(shù)名稱
焦化類污染場地土壤風(fēng)險評估技術(shù)
02.適用范圍
焦化類污染場地土壤風(fēng)險評估。
03.技術(shù)內(nèi)容
3.1技術(shù)原理
針對焦化類污染場地管理缺乏科學(xué)合理的風(fēng)險評估方法導(dǎo)致過度修復(fù)等問題,在系統(tǒng)研究實際場地中典型污染物賦存形態(tài)與歸趨行為等客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建了“污染物遷移轉(zhuǎn)化—精細化調(diào)查評估”核心技術(shù)體系。針對揮發(fā)性有機污染物,創(chuàng)建了土壤氣調(diào)查監(jiān)測技術(shù),開發(fā)了耦合土壤氣中污染物濃度傳輸反應(yīng)過程的呼吸暴露健康風(fēng)險量化模型與層次化評估方法。針對重金屬和半揮發(fā)性有機物,開發(fā)了模擬人體胃腸液消化過程的人體可給性測試技術(shù),開發(fā)了以土壤中污染物可給性濃度作為暴露濃度的層次化健康風(fēng)險評估方法。此外,針對以上模型與方法中眾多參數(shù)取值的變異性及不確定性,建立了基于蒙特卡羅隨機取樣的概率風(fēng)險評估方法。
工藝流程為:應(yīng)用基于物理、化學(xué)和生物技術(shù)等多手段組合的焦化類污染場地精細化方法開展場地污染狀況調(diào)查;采用基于人體胃腸液的體外模擬和溫和化學(xué)解吸的生物可給性測定方法,測定污染物經(jīng)口攝入情景下的人體可給性,通過建設(shè)土壤氣監(jiān)測井,實測土壤氣濃度和剖面分布特征。在此基礎(chǔ)上,利用土壤VOCs多相分配—傳輸—反應(yīng)的耦合模型、建筑物再利用風(fēng)險評估模型和基于模型參數(shù)不確定性的概率風(fēng)險預(yù)測模型開展精細化風(fēng)險評估。
3.2 主要創(chuàng)新點
(1)明晰了焦化類場地土壤、地下水和建筑物表面污染特征,闡明了多環(huán)芳烴在土壤及胡敏素中的吸附解吸動力學(xué)特性,發(fā)現(xiàn)苯系物在不同土質(zhì)中的界面分配規(guī)律并改進多相分配模型的預(yù)測效果,證明了苯系物在包氣帶遷移過程中存在生物降解機制、深層土壤多環(huán)芳烴缺氧生物降解潛力,開發(fā)了基于界面分配與傳輸理論的土壤VOCs源衰減模型。
(2)建立了基于物理、化學(xué)和生物技術(shù)等多手段組合的焦化類污染場地精細化監(jiān)測方法,研發(fā)了系列精細化風(fēng)險評估方法。
圖1 焦化類污染場地風(fēng)險評估工藝路線圖
04.污染治理或環(huán)境修復(fù)效果
采用精細化風(fēng)險評估方法,可將VOCs類污染物風(fēng)險評估的準(zhǔn)確度提升1~2個數(shù)量級,重金屬和半揮發(fā)性有機物風(fēng)險評估的準(zhǔn)確性提升2~5倍,降低風(fēng)險 1~2 個數(shù)量級,節(jié)約30%以上修復(fù)量,成本較同類技術(shù)降低50%以上。
05.技術(shù)示范情況
該技術(shù)已在首鋼主廠區(qū)原址、北京東方化工廠原址等國內(nèi)40余個大型復(fù)雜污染場地應(yīng)用,通過精細化場地風(fēng)險評估避免場地過度修復(fù),累積節(jié)約資金近50億元。以首鋼主廠區(qū)原址的工程項目為例,場地面積約560萬m2,多環(huán)芳烴是土壤主要污染物之一,采用傳統(tǒng)風(fēng)險評估方法確定修復(fù)目標(biāo)值0.55mg/kg,對應(yīng)污染土方量約270萬m3;通過精細識別場地中風(fēng)險關(guān)鍵驅(qū)動污染物苯并[a]芘在土壤中的賦存形態(tài)及其經(jīng)口攝入后在人體胃腸液中的釋放規(guī)律發(fā)現(xiàn),該場地土壤中苯并(a)芘“老化”“鎖定”現(xiàn)象顯著,通過該項目開發(fā)的形態(tài)歸趨與有效暴露劑量分析方法,最終確定此污染物的修復(fù)目標(biāo)值2.75mg/kg,減少修復(fù)土方量約110萬m3。
06.投資估算
設(shè)備投資約14萬元,包括2套土壤氣采樣裝備,1套人體可給性測試裝置。
07.投資回收期
每套投資回收期1年。
08. 技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣前景