導(dǎo)語(yǔ):為更好推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,落實(shí)《關(guān)于構(gòu)建市場(chǎng)導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》,加速綠色低碳技術(shù)升級(jí),科技部社發(fā)司委托中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)組織編制了《國(guó)家綠色低碳先進(jìn)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(guó)家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果目錄》成果,引導(dǎo)綠色低碳技術(shù)發(fā)展,我會(huì)將陸續(xù)在官微推送目錄成果信息,敬請(qǐng)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(chǎng)地土壤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)
02.適用范圍
焦化類污染場(chǎng)地土壤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
03.技術(shù)內(nèi)容
3.1技術(shù)原理
針對(duì)焦化類污染場(chǎng)地管理缺乏科學(xué)合理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法導(dǎo)致過(guò)度修復(fù)等問(wèn)題,在系統(tǒng)研究實(shí)際場(chǎng)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(xì)化調(diào)查評(píng)估”核心技術(shù)體系。針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)污染物,創(chuàng)建了土壤氣調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù),開發(fā)了耦合土壤氣中污染物濃度傳輸反應(yīng)過(guò)程的呼吸暴露健康風(fēng)險(xiǎn)量化模型與層次化評(píng)估方法。針對(duì)重金屬和半揮發(fā)性有機(jī)物,開發(fā)了模擬人體胃腸液消化過(guò)程的人體可給性測(cè)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(xiǎn)評(píng)估方法。此外,針對(duì)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(jī)取樣的概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(chǎng)地精細(xì)化方法開展場(chǎng)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(cè)定方法,測(cè)定污染物經(jīng)口攝入情景下的人體可給性,通過(guò)建設(shè)土壤氣監(jiān)測(cè)井,實(shí)測(cè)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(xiǎn)評(píng)估模型和基于模型參數(shù)不確定性的概率風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型開展精細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
3.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
(1)明晰了焦化類場(chǎng)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(dòng)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(jìn)多相分配模型的預(yù)測(cè)效果,證明了苯系物在包氣帶遷移過(guò)程中存在生物降解機(jī)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(chǎng)地精細(xì)化監(jiān)測(cè)方法,研發(fā)了系列精細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。
圖1 焦化類污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工藝路線圖
04.污染治理或環(huán)境修復(fù)效果
采用精細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,可將VOCs類污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確度提升1~2個(gè)數(shù)量級(jí),重金屬和半揮發(fā)性有機(jī)物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性提升2~5倍,降低風(fēng)險(xiǎn) 1~2 個(gè)數(shù)量級(jí),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(guó)內(nèi)40余個(gè)大型復(fù)雜污染場(chǎng)地應(yīng)用,通過(guò)精細(xì)化場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估避免場(chǎng)地過(guò)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(xiàng)目為例,場(chǎng)地面積約560萬(wàn)m2,多環(huán)芳烴是土壤主要污染物之一,采用傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法確定修復(fù)目標(biāo)值0.55mg/kg,對(duì)應(yīng)污染土方量約270萬(wàn)m3;通過(guò)精細(xì)識(shí)別場(chǎng)地中風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)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(chǎng)地土壤中苯并(a)芘“老化”“鎖定”現(xiàn)象顯著,通過(guò)該項(xiàng)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(wàn)m3。
06.投資估算
設(shè)備投資約14萬(wàn)元,包括2套土壤氣采樣裝備,1套人體可給性測(cè)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