污染场地环境风险管理与原位地下水修复技术-pp课件.ppt
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1、污染场地环境风险管控与原位地下水修复技术污染场地环境风险管控与原位地下水修复技术1ppt课件主要内容主要内容n污染场地现状分析污染场地现状分析n污染场地环境风险管理框架模式污染场地环境风险管理框架模式n污染场地概念模型污染场地概念模型n土壤与地下水风险评估技术方法学土壤与地下水风险评估技术方法学n原位地下水修复技术原位地下水修复技术n总结总结2ppt课件n 污染耕地约有1.5亿亩,中重度污染耕地高达5000万亩n 全国工业企业搬迁遗留的严重污染场地超过50万家n 矿区、油田以及饮用水源地土壤环境安全日趋恶化n 土壤污染呈现出流域性和区域化发展的态势我国土壤污染问题十分突出,严重影响农产品安全和
2、人体健康我国土壤污染问题十分突出,严重影响农产品安全和人体健康2014年4月17日“全国土壤污染状况调查公报”场地污染现状分析场地污染现状分析3ppt课件北京:北京:根据根据北京奥运行动计北京奥运行动计划划,四环路区内,四环路区内200多家污染多家污染企业搬迁,置换企业搬迁,置换800万万m2工业用工业用地再开发地再开发沈阳:沈阳:2008年,年,56家污染企业家污染企业搬迁改造;搬迁改造;2009年,搬迁改造城年,搬迁改造城区内所有重污染企业区内所有重污染企业江苏省:江苏省:2000-2005年年 ,400家家化工企业搬离城区,关停小化工化工企业搬离城区,关停小化工企业企业1000多家;多家
3、;2010年,置换土年,置换土地地30万亩万亩广州:广州:2007年,年,147家大型工业企业关家大型工业企业关闭、停产、搬迁闭、停产、搬迁 重庆:重庆:2010年,年, 主城区主城区112家污染企业家污染企业“环保搬迁环保搬迁”场地污染现状分析场地污染现状分析4ppt课件存在大量高风险污染场地存在大量高风险污染场地n1000多个农药生产基地多个农药生产基地 (含(含44家生产家生产POPs有机氯农药遗留场地)有机氯农药遗留场地)n80 余处金属渣堆放区域,无防雨、防渗余处金属渣堆放区域,无防雨、防渗措施(总量措施(总量600万吨)万吨)n难以计数的化工企业遗留场地难以计数的化工企业遗留场地场
4、地污染现状分析场地污染现状分析5ppt课件北京原某农药厂:表层土壤六六六浓度在北京原某农药厂:表层土壤六六六浓度在1-1-440 mg/kg440 mg/kg,DDTsDDTs浓度在浓度在5-966 mg/kg5-966 mg/kg,农药生,农药生产车间和农药存放场地土壤污染最为严重。产车间和农药存放场地土壤污染最为严重。华北某农药厂:下风向华北某农药厂:下风向200 m200 m处土壤中处土壤中DDTDDT浓度浓度达到达到2624.0 mg/kg2624.0 mg/kg,原生产车间、废物堆放场,原生产车间、废物堆放场土壤中土壤中DDTDDT浓度分别高达浓度分别高达677940mg/kg677
5、940mg/kg和和791600 791600 mg/kgmg/kg。巴塞尔公约巴塞尔公约推荐标准为推荐标准为50mg/kg50mg/kg。6ppt课件露天堆放,大片土地严重污染露天堆放,大片土地严重污染7ppt课件垃圾堆放垃圾堆放化工厂废水排放化工厂废水排放加油站加油站特定场地的地下水污染状况矿区矿区l 化工厂化工厂:1,2-二氯乙烷,苯胺,硝基苯,氯苯,苯二氯乙烷,苯胺,硝基苯,氯苯,苯 等等l 垃圾堆放垃圾堆放:硝酸盐,亚硝酸盐,氨氮,重金属等:硝酸盐,亚硝酸盐,氨氮,重金属等l 加油站加油站:苯系物,石油烃,多环芳烃苯系物,石油烃,多环芳烃 等等l 矿区矿区:重金属(高锰、高砷、高镉、
6、高铁重金属(高锰、高砷、高镉、高铁),氰化物等),氰化物等场地污染现状分析场地污染现状分析8ppt课件全国地下水污染调查评价结果(2005-2010)调查地区调查地区主要污染物类型主要污染物类型浅层地下水浅层地下水承压水承压水华北平原华北平原铁、锰、砷、硫酸盐、硝酸盐氟苯并a芘、滴滴涕、六六六、四氯化碳、三氯甲烷淮河流域平原淮河流域平原氟、“三氮”、氯化物、砷、汞、铬(VI)氟、亚硝酸盐苯、苯并a芘、三氯乙烷、二氯乙烷苯长江三角洲长江三角洲(10-20m)“三氮”、锰、氟、铁二氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、六六六、农药二氯乙烷、二氯甲烷、环氧化七氯、七氯珠江三角洲珠江三角洲锰、硝酸盐、氨氮、铁邻苯二
7、甲酸酯、多环芳烃、卤代烃主要污染物主要污染物: : 硝酸盐、重金属、持久性有机污染物、卤代烃硝酸盐、重金属、持久性有机污染物、卤代烃; ; 主要来源主要来源: : 农药、化肥,生活污水、工业农药、化肥,生活污水、工业“三废三废” ” 、石油化工含油废水排放、石油化工含油废水排放 场地污染现状分析场地污染现状分析9ppt课件主要污染物主要污染物挥发酚挥发酚石油烃石油烃硝酸盐硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐氨氮氨氮COD氰化物氰化物HgPbCrAs我国地下水污染的空间分布我国地下水污染的空间分布10ppt课件经济快速发展下经济快速发展下场地土壤与地下水污染场地土壤与地下水污染态势态势污染面积在扩大污染面积在
8、扩大 污染物种在增多污染物种在增多 污染类型在叠加污染类型在叠加 污染浓度在提高污染浓度在提高多源性、多样性、复合性多源性、多样性、复合性场地污染现状分析场地污染现状分析11ppt课件12n污染场地环境管理框架体系有待健全污染场地环境管理框架体系有待健全n各类技术指南、规范偏重于土壤各类技术指南、规范偏重于土壤 (土壤、地下水定义模糊)(土壤、地下水定义模糊)n场地调查与风评工作重视程度低(污染边界,特征,介质)场地调查与风评工作重视程度低(污染边界,特征,介质)n修复方案的制定与评估结论严重脱节,修复工程针对性差修复方案的制定与评估结论严重脱节,修复工程针对性差n修复技术单一(水泥窑、异位热
9、脱附、填埋)修复技术单一(水泥窑、异位热脱附、填埋)场地污染现状分析场地污染现状分析存在的问题存在的问题12ppt课件城市污染场地(棕地)关注城市污染场地(棕地)关注污染物污染物 Acetone Benzene Toluene Xylene Napthalene Aldrin, dieldrin Chlordane DDT, DDE, DDD BHC (HCH) PCBs As, Cr, Pb, Hg, Ni, Zn MeCl2, CHCl3, CCl4 VC, DCEs, TCE, PCE CH3CCI3, C2H4CI2SolventsHighly RecalcitrantOrganics
10、(POPs)MetalsChlorinatedVOCs(CVOCs)Challenging to treatVERY difficult to treat!有机溶剂有机溶剂氯代烃类氯代烃类重金属类重金属类持久性有机污染物持久性有机污染物污染场地环境风险管理框架模式污染场地环境风险管理框架模式13ppt课件可持续管理 框架体系1980 - 19901991 - 20042005 现在现在将所有物质都恢复到自然背景值污染场地风险管理框架体系1. 技术上难以达到2. 无需清除彻底3. 成本高可持续性管理框架基于风险管理框架,更加关注修复过程中环境,社会及经济效益的平衡环境,社会及经济效益的平衡环境环
11、境经济经济社会社会可持续性可持续性可行性可行性平衡性平衡性容忍性容忍性污染物暴露途径受体风险污染场地风险管理框架强调源源- -暴露途径暴露途径- -受体链受体链,关注修复技术的选择及环境效益完全清除完全清除我国目前处于我国目前处于完全清除完全清除阶段,急需尽早建立污染场地阶段,急需尽早建立污染场地风险管理风险管理和和可持续管理可持续管理框架体系框架体系污染场地环境风险管理框架模式污染场地环境风险管理框架模式14ppt课件完全清除完全清除1980 to 1990风险管理框架风险管理框架1990 to 2004可持续管理框架可持续管理框架2005 to present美国超级基金地下水修复美国超级
12、基金地下水修复1986-20111986-2011年数据年数据自自污染场地风险管理框架体系污染场地风险管理框架体系实施以来,昂贵的实施以来,昂贵的抽提技术抽提技术持续减少,而以风险管理为基持续减少,而以风险管理为基础的础的制度控制制度控制持续上升,自然衰减监测技术、生物与物化修复技术已逐步占主导地位持续上升,自然衰减监测技术、生物与物化修复技术已逐步占主导地位抽提技术社会制度控制自然衰减监测原位修复抽提技术污染场地环境风险管理框架模式污染场地环境风险管理框架模式15ppt课件核心核心:建立污染场地环境管理框架体系:建立污染场地环境管理框架体系污染物迁移行为特征的研究污染物迁移行为特征的研究土壤
13、与地下水修复工程技术的实施土壤与地下水修复工程技术的实施1) 风险评估技术导则2) 健康与环境评估模型污染场地环境风险管理框架模式污染场地环境风险管理框架模式16ppt课件经口摄入经口摄入和皮肤接触和皮肤接触表层土壤表层土壤吸入室内吸入室内污染物蒸气污染物蒸气 饮用地下水饮用地下水 下层土壤污染源下层土壤污染源 土壤污染土壤污染物淋溶物淋溶 表层土壤污染源表层土壤污染源 地下水迁移地下水迁移 蒸气入侵蒸气入侵 生态环境生态环境鱼鱼吸入室外污吸入室外污物蒸气和土物蒸气和土壤颗粒物壤颗粒物贝壳贝壳地下水地下水水平迁移水平迁移 鱼苗鱼苗n土壤与地下水污染问题土壤与地下水污染问题n人体健康人体健康:H
14、uman Healthn水环境水环境:Water Environment污染场地通用概念模型污染场地通用概念模型 Generic Conceptual Site Model污染场地环境风险管理框架模式污染场地环境风险管理框架模式17ppt课件传统的方法传统的方法基于风险的方法基于风险的方法实施实施修复选择修复选择场地调查场地调查通用标准通用标准场地调查场地调查修复选择修复选择实施实施风险评估风险评估特定场地标准特定场地标准污染场地环境风险管理框架模式污染场地环境风险管理框架模式18ppt课件需要的场地特征数据增多需要的场地特征数据增多, , 修复成本却降低修复成本却降低健康健康: HERA,
15、RBCA, CLEA水环境水环境: HERA, RBCA, RTMMODFLOW, RT3DMT3DMS, PTH3D可持续修复可持续修复第四阶段第四阶段(TIER 4)基于场地特征条件基于场地特征条件推导推导地下水地下水特定场地评估基准特定场地评估基准(修复目标)(修复目标)第二阶段第二阶段(TIER 2)基于基于保守保守条件条件推导推导土壤与地下水土壤与地下水成因场地评估基准成因场地评估基准(筛选值)(筛选值)第一阶段第一阶段(TIER 1)定性风险评估定性风险评估常用模型常用模型定量风险评估定量风险评估第三阶段第三阶段(TIER 3)基于场地特征条件基于场地特征条件推导推导土壤与地下水土
16、壤与地下水特定场地评估基准特定场地评估基准(修复目标)(修复目标)项目资金项目资金投入越来越多投入越来越多问题识别问题识别Problem Formulation毒性评估毒性评估Toxicity Assessment风险表征风险表征Risk Characterisation暴露评估暴露评估Exposure Assessment源源 - 途径途径- 受体联合体受体联合体健康健康: HERA, RBCA, CLEA水环境水环境: HERA, RBCA, RTM多层次风险评估体系多层次风险评估体系污染场地环境风险管理框架模式污染场地环境风险管理框架模式19ppt课件Official Chinese G
17、uidelines Published in Feb 2014, effective from July 1st 2014, but need improvement1. 场地环境调查技术导则 (HJ 25.1-2014)2. 场地环境监测技术导则 (HJ 25.2-2014)3. 污染场地风险评估技术导则 (HJ25.3-2014)4. 污染场地土壤修复技术导则 (HJ 25.4-2014)p 出台一系列场地环境管理办法出台一系列场地环境管理办法 环发环发201466号号关于加强工业企业关停、搬迁及原址场地再开发利用过程关于加强工业企业关停、搬迁及原址场地再开发利用过程中污中污 染防治工作的
18、通知染防治工作的通知污染场地环境风险管理框架模式污染场地环境风险管理框架模式20ppt课件污染暴露链:污染物污染暴露链:污染物暴露途径暴露途径受体受体污染场地概念模型污染场地概念模型污染物暴露途径受体风险Relationship of Contaminant-Exposure Pathway-ReceptorsPollutant Linkage水文地质概念模型水文地质概念模型:Understanding geology/hydrogeology, natural attenuation processes is critical for risk assessment 21ppt课件经口摄入皮
19、肤接触吸入室外颗粒物吸入室内颗粒物吸入室外蒸气吸入室内蒸气饮用地下水吸入室外颗粒物吸入室外蒸气植物吸收吸入室内蒸气饮用地下水原 场离 场Conceptual Exposure Model(暴露概念模暴露概念模型型)污染场地概念模型污染场地概念模型22ppt课件EWNCP Aquifer System4个第四纪含水层单元。第一与第二个为 “浅层含水层区” ,第三与第四个为 “深层含水层区”。地下水储存潜势高,山麓地区为重要的补给源。污染场地概念模型污染场地概念模型23ppt课件North China Plain (NCP)2013年5月,华北六省市地下水污染专项检查结果显示:120家企业利用渗坑
20、、渗井偷排工业废水污染场地概念模型污染场地概念模型24ppt课件 (a) shallow aquifer (b) deep aquifer污染场地概念模型污染场地概念模型25ppt课件100500-50渗坑废水渗坑废水农田灌溉农田灌溉100500-50室内室内室室外外地下水饮用地下水饮用潜水面潜水面地下水流向地下水流向粉质粘土粉质粘土粘土粘土细砂细砂粗砂粗砂蒸气扩散蒸气扩散地下水饮用地下水饮用地下水抽水井地下水抽水井地表水水面地表水水面淋溶液渗漏淋溶液渗漏uIrrigation 农田灌溉 - 食品安全 (健康)uDrinking Water 饮用地下水 - (健康)uIndoor and Ou
21、tdoor Vapour Intrusion 室内外蒸气入侵(健康)uDischarge to Surface Water 河流释放 (生态风险)河北邢台渗坑风险河北邢台渗坑风险- -水文地质概念模式水文地质概念模式 污染场地概念模型污染场地概念模型26ppt课件27Weak AquiferWeak Aquiferu Widespreadu Complicated Site Historiesu Clay dominated geologyu Weak aquifer (high WT)u Composite Contaminantsu Slowly migrating off-siteu H
22、idden, longevityu Difficult to treatYangtze Delta Region Hydrogeological Conceptualization 污染场地概念模型污染场地概念模型27ppt课件Hyporheic Zone (潜流交换带)黄铁矿氧化区酸性矿坑水与岩石相互作用酸性矿坑水与岩石相互作用Neutralisation, dilution, sorption and biochemical reactions重金属元素沉淀重金属元素沉淀Metal Precipitationand Co-Precipitation废弃矿山环境污染过程演化废弃矿山环境污染过
23、程演化28ppt课件地下水污染过程:有次序氧化还原过程示意图地下水污染过程:有次序氧化还原过程示意图+1000氧化还原电位 (毫伏)0-500O2H2ONO3-N2Mn4+Mn2+富氧富氧(氧化氧化)厌氧厌氧(还原还原)Fe3+Fe2+SO42-SH2CO2CH4Methanogenesis (甲烷产生)Sulphate Reduction (硫酸盐根还原)Iron Reduction (铁还原)Manganese Reduction(锰还原)Denitrification (去硝酸盐根)Oxidation (氧化)H2OH2 (g)Beta Elimination (-消去)Sequenti
24、al Reduction有次序氧化还原过程氯代烃最佳还原区氯代烃最佳还原区 (Chlorinated Solvents)苯系物苯系物 氧化区氧化区(BTEX)Nano-technology污染场地概念模型污染场地概念模型29ppt课件污染场地概念模型污染场地概念模型有效降雨量有效降雨量空气混合与交换含水层地下水潜水面地下水流向隔水层重质非水相液体轻质非水相液体居民建筑风向/风效应包气带污染源对流与扩散扩散分配商业建筑近主要污染源地下油罐残留挥发物主要迁移机制毛细上升区DNAPL、LNAPL水文水文地质及地质及VOC迁移概念模型迁移概念模型干净地下水30ppt课件地下水污染物自然衰减过程地下水污
25、染物自然衰减过程 BTEX Oxidation污染场地概念模型污染场地概念模型污染源地下水潜水面地面厌氧带泄漏带地下水流向甲烷产生带硫酸盐还原带铁还原带锰还原带硝酸盐还原带31ppt课件AHRDRD1,1-DCAEthanolEthaneCO2ADM or NDMRD1,1-DCEVCEtheneCA1,1,1-TCADHCDHC地下水污染物自然衰减过程地下水污染物自然衰减过程 Reductive Dechlorination污染场地概念模型污染场地概念模型三氯乙烯 - TCE二氯乙烯 - DCE氯乙烯 VC乙烯 三氯乙烷 二氯乙烷 32ppt课件风险估算风险估算(Risk estimatio
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