左文建，胡順磊，段 偉，劉曉鳳，吳 敏，王志超

基于AHP篩選的有機(jī)污染土聯(lián)合修復(fù)技術(shù)案例研究①

左文建1，胡順磊2*，段 偉2，劉曉鳳2，吳 敏2，王志超2

(1中鐵三局集團(tuán)投資有限公司，太原 030000；2太原理工大學(xué)土木工程學(xué)院，太原 030024)

為了研究聯(lián)合修復(fù)技術(shù)在有機(jī)物污染場(chǎng)地中的篩選方法以及修復(fù)效果，以山西某搬遷遺留場(chǎng)地土壤修復(fù)工程為案例，提出了采用層次分析法(AHP)對(duì)常用的物理、化學(xué)、生物修復(fù)技術(shù)方法進(jìn)行優(yōu)選，最終確定“常溫解吸+異位熱脫附+填埋場(chǎng)覆土利用+水泥窯協(xié)同處置”的新聯(lián)合修復(fù)模式，并且研究了該聯(lián)合修復(fù)模式的處理效果及其對(duì)環(huán)境造成的影響。結(jié)果表明，AHP可用于有機(jī)污染場(chǎng)地修復(fù)最佳方案的篩選；采用該聯(lián)合修復(fù)模式費(fèi)用低、效果良好且未對(duì)周圍環(huán)境造成影響?？梢娫撀?lián)合修復(fù)模式能夠有效地處理此類型場(chǎng)地污染土體。該修復(fù)模式的成功實(shí)施為類似污染場(chǎng)地土壤修復(fù)項(xiàng)目提供了借鑒和參考價(jià)值，并在一定程度上控制了土壤資源的流失。

有機(jī)污染土；篩選方法；層次分析法；聯(lián)合修復(fù)技術(shù)；修復(fù)效果

由于城市的快速發(fā)展，現(xiàn)有居住和商業(yè)用地已不能滿足使用需求，需要將原有的工業(yè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)榫幼『蜕虡I(yè)用地，而一些化工企業(yè)在其所在地塊上長(zhǎng)期從事生產(chǎn)化工產(chǎn)品，導(dǎo)致土壤受到嚴(yán)重的有機(jī)污染。有機(jī)污染主要包括多環(huán)芳烴(PAHs)、石油類、有機(jī)農(nóng)藥、合成洗滌劑、酚類等[1]。有機(jī)污染物的揮發(fā)性和致癌性會(huì)在未來(lái)土地再開發(fā)利用過(guò)程中對(duì)人類的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。因此我國(guó)對(duì)有機(jī)污染場(chǎng)地的修復(fù)越來(lái)越重視。

目前用于有機(jī)污染場(chǎng)地土壤修復(fù)的技術(shù)較多，根據(jù)修復(fù)點(diǎn)位的不同，分為原位修復(fù)和異位修復(fù)，根據(jù)修復(fù)原理的不同分為物理法、化學(xué)法、生物法等[2]。熱脫附是一項(xiàng)較為成熟的土壤修復(fù)技術(shù)，Bonnard等[3]以及范宇和徐飛[4]的研究表明熱脫附修復(fù)技術(shù)對(duì)于多環(huán)芳烴污染較為嚴(yán)重的土壤有非常好的處理效果；Chen等[5]研究發(fā)現(xiàn)使用添加蛋殼和植物灰的熱脫附技術(shù)修復(fù)污染土，可以提高修復(fù)后的土壤質(zhì)量并提高修復(fù)效率?；瘜W(xué)氧化技術(shù)作為一種高效的修復(fù)技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐。吳昊等[6]指出活化過(guò)硫酸鈉原位化學(xué)氧化技術(shù)對(duì)石油類污染場(chǎng)地土壤修復(fù)有較好的效果；Suanon等[7]通過(guò)對(duì)原制藥廠污染土壤的修復(fù)效果探究，得出TX-100增強(qiáng)的高級(jí)氧化技術(shù)是修復(fù)有機(jī)氯污染土壤的一種可靠方法。與化學(xué)氧化等其他技術(shù)相比，微生物修復(fù)技術(shù)能夠有效避免二次污染問題，且成本更低，操作性強(qiáng)，更易于維護(hù)，已成為石油烴污染土壤修復(fù)的研究熱點(diǎn)[8–9]。近年來(lái)，水泥窯協(xié)同處理技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于嚴(yán)重污染土壤的處理，整個(gè)工藝流程巧妙，避免了料漿的制備，提高了窯系統(tǒng)的效率，且對(duì)熟料沒有不利影響[10]。Tian等[11]基于雙基點(diǎn)(TOPSIS)法研究發(fā)現(xiàn)水泥窯協(xié)同處理是OCPs污染場(chǎng)地的最佳修復(fù)技術(shù)；Yang等[12–13]的研究表明水泥窯協(xié)同處理對(duì)二噁英類化合物具有很高的破壞效率，是處置固體廢物的一種好技術(shù)。然而有機(jī)物污染土壤往往含有多種有機(jī)污染物，修復(fù)難度較大，采取單一化的修復(fù)技術(shù)難以達(dá)到預(yù)期效果[14]，而且長(zhǎng)期使用物理、化學(xué)單一的方法來(lái)進(jìn)行土壤修復(fù)，可能會(huì)對(duì)土壤造成持續(xù)性的傷害[15]。相比單一修復(fù)技術(shù)，聯(lián)合修復(fù)技術(shù)綜合了各種技術(shù)的長(zhǎng)處，充分利用不同方法技術(shù)間的協(xié)同作用，使其環(huán)境適應(yīng)性和修復(fù)效果更為突出[9]，是有機(jī)污染土修復(fù)發(fā)展中最有前景的一種修復(fù)手段。面對(duì)眾多的修復(fù)技術(shù)，聯(lián)合哪種或哪幾種修復(fù)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)較好處理效果成為聯(lián)合模式的關(guān)鍵。

層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)性強(qiáng)、簡(jiǎn)潔實(shí)用、所需定量數(shù)據(jù)信息較少，把判斷各要素的相對(duì)重要性化為簡(jiǎn)單的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算。這種思想能處理許多用傳統(tǒng)的最優(yōu)化技術(shù)無(wú)法著手的實(shí)際問題。

本文依托山西某搬遷遺留場(chǎng)地土壤修復(fù)工程，對(duì)有機(jī)污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)及修復(fù)效果進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)常用修復(fù)技術(shù)的研究總結(jié)，基于AHP比較篩選出針對(duì)該場(chǎng)地有機(jī)物污染的高效聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。通過(guò)對(duì)該場(chǎng)地修復(fù)效果的綜合評(píng)價(jià)及實(shí)施要點(diǎn)的分析，旨在驗(yàn)證該聯(lián)合修復(fù)技術(shù)的有效性，也為類似污染場(chǎng)地土壤修復(fù)項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)和實(shí)施提供參考。

1 工程概況

1.1 場(chǎng)地概況

目標(biāo)地塊原為煤氣化工廠區(qū)內(nèi)的選煤廠，占地面積97 749 m2。場(chǎng)地之前為廢棄的耕地，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)時(shí)間約為30 a，對(duì)周邊環(huán)境有一定的影響。目前，場(chǎng)地內(nèi)的建構(gòu)筑物均已拆除完畢，大部分的建筑垃圾均已清運(yùn)，原建構(gòu)筑物所在區(qū)域地表仍遺留有薄層建筑垃圾，建筑垃圾主要來(lái)源于本場(chǎng)地內(nèi)建構(gòu)筑物拆除后遺留的磚塊、水泥塊及夾雜的粉土。該地塊的用地規(guī)劃類型為居住用地及中小學(xué)用地，地塊周邊現(xiàn)有居民小區(qū)、村落，以及規(guī)劃建立的居民區(qū)。

1.2 場(chǎng)地污染現(xiàn)狀

該地塊的污染主要分為地表以上建筑垃圾污染，以及地表以下土壤污染。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，該地塊的超標(biāo)污染物為氯代烴、多環(huán)芳烴、石油烴等。污染超標(biāo)倍數(shù)為0.20倍 ～ 41.4倍。其中5種污染物的致癌風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)可接受水平，1種污染物的非致癌風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)可接受水平?；游廴緦游恢饕? ～ 4.0 m，部分點(diǎn)位污染深度達(dá)到 5.0 m，污染未涉及到地下水。具體污染物篩選值[16]及超標(biāo)情況如表1所示。

表1 污染物超標(biāo)情況

2 修復(fù)方案確定

2.1 修復(fù)目標(biāo)

本地塊共需修復(fù)14種污染物，修復(fù)目標(biāo)值為篩選值[16](表1)。地塊范圍內(nèi)污染建筑垃圾和污染土壤的修復(fù)總面積為12 192 m2，需修復(fù)總方量為20 888 m3。

2.2 修復(fù)方案遴選

考慮到場(chǎng)地周圍存在居民小區(qū)、村落等敏感區(qū)域，因此修復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生的二次污染特別是廢氣、揚(yáng)塵、噪聲等應(yīng)加以重視，所以選擇異位修復(fù)作為本場(chǎng)地修復(fù)的主要思路。根據(jù)場(chǎng)地污染現(xiàn)狀，初選出6種土壤修復(fù)技術(shù)，并列舉了其成熟性、修復(fù)周期、修復(fù)成本、適用性等指標(biāo)[17–24]，如表2所示。

篩選污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)需考慮多重因素，要通過(guò)相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合分析每種修復(fù)技術(shù)方能確定目標(biāo)污染場(chǎng)地最適合的修復(fù)技術(shù)。利用AHP求出篩選指標(biāo)權(quán)重，并建立修復(fù)技術(shù)評(píng)價(jià)矩陣，根據(jù)權(quán)重與評(píng)價(jià)矩陣的元素乘積來(lái)篩選出最合適的修復(fù)技術(shù)。

根據(jù)各因素對(duì)修復(fù)技術(shù)的影響程度，選取技術(shù)成熟度(B1)、修復(fù)周期(B2)、經(jīng)濟(jì)可行性(B3)、可操作性(B4)、二次污染(B5)這5個(gè)指標(biāo)建立修復(fù)技術(shù)篩選指標(biāo)體系(A)。結(jié)合本場(chǎng)地特點(diǎn)，根據(jù)AHP比例標(biāo)度表來(lái)建立A-B判斷矩陣，如表3所示。

表2 常用修復(fù)技術(shù)的指標(biāo)

表3 A-B判斷矩陣

AHP的計(jì)算步驟[25]為：

1)對(duì)A-B判斷矩陣的每一列元素進(jìn)行歸一化處理。

式中：b為元素和元素的重要性之比；是b的歸一化結(jié)果；為元素個(gè)數(shù)。

2)將每一列經(jīng)歸一化處理后的判斷矩陣按行相加。

式中：b為第列歸一化后結(jié)果之和。

3)對(duì)向量＝(1，2，，)歸一化處理，得到判斷矩陣的屬性權(quán)重向量。

式中：ω為b的歸一化結(jié)果。本研究中求得=(1，2，…，ω)= (0.125，0.278，0.059，0.113，0.425)。

4)通過(guò)判斷矩陣及其權(quán)重向量計(jì)算最大特征根。

式中：max為權(quán)重向量最大特征根；為A-B判斷矩陣；()為第個(gè)特征根。本研究中求得max=5.089。

5)對(duì)構(gòu)造的判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，判斷其是否為一致矩陣。

式中：CI為矩陣一致性指標(biāo)。

通過(guò)查表得到相應(yīng)的平均一致性指標(biāo)RI，當(dāng)=5時(shí)，RI=1.12。利用CI和RI的比值CR來(lái)判斷矩陣的一致性比例。

當(dāng)CR<0.1時(shí)，說(shuō)明該判斷矩陣的一致性可以接受。經(jīng)計(jì)算判斷矩陣A-B的CR值為0.019 8<0.1，認(rèn)為該矩陣的一致性可以接受。

將各技術(shù)指標(biāo)根據(jù)其優(yōu)越性分別劃分為5個(gè)等級(jí)，并分別賦予1 ～ 5分，優(yōu)越性判斷等級(jí)劃分見表4，并根據(jù)表2的信息建立修復(fù)技術(shù)評(píng)價(jià)集，構(gòu)建評(píng)價(jià)矩陣(表5)。

根據(jù)修復(fù)技術(shù)評(píng)價(jià)矩陣，得到上述6個(gè)修復(fù)技術(shù)的評(píng)價(jià)集：化學(xué)氧化技術(shù)評(píng)價(jià)集1=(4，4，4，3，3)；微生物技術(shù)評(píng)價(jià)集2=(3，1，4，2，5)；常溫解吸技術(shù)評(píng)價(jià)集3=(5，5，5，5，4)；異位熱脫附技術(shù)評(píng)價(jià)集4=(5，4，3，5，4)；垃圾填埋場(chǎng)覆土利用技術(shù)評(píng)價(jià)集5=(5，5，5，4，4)；水泥窯協(xié)同處置技術(shù)評(píng)價(jià)集6=(4，4，4，4，3)。

計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果：D1=1×=3.463；D2=2×=3.239；D3=3×=4.575；D4=4×=4.179；D5=5×=4.463；D6=6×=3.575。由評(píng)價(jià)結(jié)果可知，6個(gè)修復(fù)技術(shù)的排序?yàn)镈3>D5>D4>D6>D1>D2。對(duì)于該場(chǎng)地，認(rèn)為評(píng)價(jià)結(jié)果大于3.5的修復(fù)技術(shù)為有效修復(fù)技術(shù)，所以適用于本場(chǎng)地的污染土壤修復(fù)技術(shù)有常溫解吸、異位熱脫附、填埋場(chǎng)覆土利用和水泥窯協(xié)同處置。

表4 優(yōu)越性判斷等級(jí)劃分

表5 修復(fù)技術(shù)評(píng)價(jià)矩陣

3 場(chǎng)地修復(fù)

該地塊紅線范圍內(nèi)污染土方量巨大，施工工期較短，污染物種類繁多，采用單一的修復(fù)方法無(wú)法滿足，故選擇聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，不同的修復(fù)技術(shù)可處置不同特征的污染物，不同濃度的同種類污染物采用的修復(fù)技術(shù)可能也不相同。根據(jù)表2中修復(fù)技術(shù)的適用性，輕度污染土壤運(yùn)往填埋場(chǎng)用作覆蓋用土；常溫解吸技術(shù)處理含有VOCs的污染土；熱脫附技術(shù)修復(fù)中等濃度的污染土壤；水泥窯協(xié)同處置技術(shù)修復(fù)高濃度污染土壤以及石油烴超標(biāo)土壤。

3.1 修復(fù)前試驗(yàn)

考慮到常溫解吸技術(shù)成本較低且場(chǎng)地待修復(fù)面積較大，因此優(yōu)先采用常溫解吸技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)前進(jìn)行了修復(fù)前試驗(yàn)，來(lái)探究該技術(shù)對(duì)現(xiàn)有污染物的修復(fù)效果。常溫解吸技術(shù)適用于VOCs的修復(fù)，分別取含有一定濃度萘、氯仿、四氯化碳、1,2,3-三氯丙烷、1,2-二溴-3-氯丙烷5種VOCs的污染土樣品，對(duì)其采用常溫解吸修復(fù)工藝，然后取修復(fù)后土樣采用標(biāo)準(zhǔn)[16]推薦的檢測(cè)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，各污染物修復(fù)前后濃度對(duì)比如圖1所示。

由試驗(yàn)結(jié)果可知，對(duì)于含有萘的污染土壤，采用常溫解吸技術(shù)修復(fù)效果不佳。因此，應(yīng)根據(jù)萘的不同濃度采用填埋場(chǎng)資源化用土、異位熱脫附或水泥窯協(xié)同處置對(duì)含有萘的污染土壤進(jìn)行處理處置。

3.2 污染土修復(fù)

根據(jù)土壤的污染類型、可揮發(fā)性與修復(fù)難易程度，在修復(fù)之前對(duì)待修復(fù)的污染土壤按照有關(guān)污染物標(biāo)準(zhǔn)[16]進(jìn)行了精細(xì)化劃分(表6)，以滿足不同修復(fù)技術(shù)對(duì)污染物種類和污染濃度的要求。

修復(fù)前對(duì)基坑進(jìn)行清挖，對(duì)建筑垃圾進(jìn)行篩分，根據(jù)污染土種類以及表2中各修復(fù)方法的適用性，并考慮污染土中萘的含量，選用相應(yīng)的技術(shù)處理，總的修復(fù)技術(shù)路線如圖2所示。其中常溫解吸和熱脫附后的土壤經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)合格后可以進(jìn)行再利用，具體工藝如圖3所示。

常溫解吸技術(shù)施工難度低、經(jīng)濟(jì)性好，適合處理大面積污染土；熱脫附作為一種非燃燒技術(shù)，對(duì)環(huán)境影響較小、污染物處理范圍寬、修復(fù)更徹底；水泥窯協(xié)同處置是水泥工業(yè)提出的一種新的廢棄物處置手段，它能夠在進(jìn)行水泥熟料生產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)固體廢物的無(wú)害化處置過(guò)程，并能夠分解高濃度的污染物，三者結(jié)合并以低成本、高效率的填埋場(chǎng)覆土利用為輔助，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，組成一種新的聯(lián)合修復(fù)模式。

圖1 VOCs修復(fù)前后濃度

表6 污染土分類

圖2 修復(fù)技術(shù)路線圖

圖3 熱脫附和常溫解吸技術(shù)工藝

4 修復(fù)效果評(píng)估

4.1 布點(diǎn)與采樣

根據(jù)HJ 25.5—2018《污染地塊風(fēng)險(xiǎn)管控與土壤修復(fù)效果評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則(試行)》[26]中的要求進(jìn)行基坑以及修復(fù)后土壤的布點(diǎn)。該地塊共布設(shè)基坑坑底采樣點(diǎn)46個(gè)，側(cè)壁采樣點(diǎn)68個(gè)。共采集153個(gè)樣品，其中平行樣15個(gè)；共采集修復(fù)后土壤29個(gè)樣品，包含平行樣5個(gè)。

4.2 實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)果

采用標(biāo)準(zhǔn)[16]推薦的分析方法，對(duì)14種污染物進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果顯示，有3個(gè)基坑點(diǎn)位的樣品存在超標(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)污染物為苯并[a]芘，其余基坑點(diǎn)位以及修復(fù)后土壤的檢測(cè)結(jié)果均合格。需要對(duì)以上超標(biāo)采樣點(diǎn)位所代表的基坑底部和側(cè)壁繼續(xù)擴(kuò)挖，擴(kuò)挖后再取該點(diǎn)位樣品進(jìn)行第二次檢測(cè)，第二次檢測(cè)結(jié)果均合格，3個(gè)點(diǎn)位擴(kuò)挖前后檢測(cè)結(jié)果如表7所示。

表7 擴(kuò)挖前后污染物濃度(mg/kg)

注：“ND”表示未檢出該污染物。

圖4 各污染物修復(fù)前后濃度

綜合兩次數(shù)據(jù)分析結(jié)果，本地塊基坑清挖效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行常溫解吸和熱脫附后的土壤樣品中各污染物最大檢出值均低于修復(fù)目標(biāo)值，符合修復(fù)治理要求，無(wú)需繼續(xù)修復(fù)。各污染物修復(fù)效果如圖4所示。修復(fù)后的土壤可以進(jìn)行再次利用，一定程度上控制了土壤資源流失。

4.3 二次污染評(píng)估

對(duì)環(huán)境的友好性也是評(píng)價(jià)修復(fù)技術(shù)好壞的一種尺度，修復(fù)方案的效果不僅取決于對(duì)污染物的去除程度，也取決于是否對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。本工程采取了一系列二次污染防治措施，其中最為突出的是對(duì)廢氣的監(jiān)測(cè)和處理。根據(jù)監(jiān)測(cè)范圍大小、污染物的空間分布特征、氣象因素綜合考慮確定廢氣監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)。

根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，與GB 16297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》[27]、GB 14554—1993《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[28]以及GB 30485—2013《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》[29]中規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示所有檢測(cè)的排放項(xiàng)目濃度值均低于相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，各檢測(cè)項(xiàng)目排放標(biāo)準(zhǔn)和最大檢出濃度對(duì)比如圖5所示。

結(jié)合以上試驗(yàn)結(jié)果，在該聯(lián)合修復(fù)模式下，該地塊清挖效果達(dá)到目標(biāo)要求，土壤異位修復(fù)效果達(dá)到目標(biāo)要求，施工過(guò)程未對(duì)周圍環(huán)境造成不良影響。該模式工期短、效率高、經(jīng)濟(jì)性好，其修復(fù)效果良好且對(duì)環(huán)境影響較小，具有較好的推廣價(jià)值，能夠?yàn)槠渌愃莆廴緢?chǎng)地修復(fù)提供案例支撐。事實(shí)證明，單一的修復(fù)方法都有各自的缺點(diǎn)，因此應(yīng)綜合各種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處，取長(zhǎng)補(bǔ)短，采用聯(lián)合修復(fù)技術(shù)修復(fù)被有機(jī)物污染的土壤無(wú)疑是最有效的修復(fù)方式。而基于AHP的篩選方法可以有效應(yīng)用于篩選有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)。

5 結(jié)論

1)基于AHP進(jìn)行篩選，采用常溫解吸+填埋場(chǎng)覆土利用+異位熱脫附+水泥窯協(xié)同處置的聯(lián)合修復(fù)模式為該場(chǎng)地最佳模式，該模式工期短、效率高、經(jīng)濟(jì)性好，修復(fù)后的場(chǎng)地污染物濃度均低于控制標(biāo)準(zhǔn)且對(duì)環(huán)境影響較小，表明基于AHP的篩選方法可以應(yīng)用于篩選有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)，具有較好的推廣價(jià)值，能夠?yàn)槠渌愃莆廴緢?chǎng)地修復(fù)提供案例支撐。

(A. 常溫解吸和熱脫附尾氣；B. 水泥窯尾氣；C. 無(wú)組織廢氣；其中，苯并[a]芘、汞及其化合物的濃度單位為ng/m3)

2)對(duì)于有機(jī)物污染場(chǎng)地，有機(jī)污染物種類繁多，施工工期較短，采用單一的修復(fù)方法無(wú)法滿足，而聯(lián)合修復(fù)技術(shù)可充分利用不同方法技術(shù)之間的協(xié)同作用，因此選擇聯(lián)合修復(fù)技術(shù)是最有效的一種修復(fù)手段。

3)對(duì)于周圍存在居民小區(qū)、村落等敏感區(qū)域的場(chǎng)地，修復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生的二次污染特別是廢氣、揚(yáng)塵、噪聲等會(huì)對(duì)其造成很大影響，因此適合采用異位修復(fù)技術(shù)。

4)對(duì)于含有萘的污染土壤，采用常溫解吸的方式修復(fù)后的濃度為修復(fù)目標(biāo)值的4倍以上，修復(fù)效果不佳。應(yīng)根據(jù)萘的不同濃度采用填埋場(chǎng)資源化用土、異位熱脫附或水泥窯協(xié)同處置對(duì)污染土壤進(jìn)行處理處置。

[1] 胡正, 沈青. 原位熱脫附技術(shù)在有機(jī)污染地塊中的修復(fù)效果研究[J]. 環(huán)境科技, 2020, 33(6): 30–34.

[2] 劉惠, 陳奕. 有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)及案例研究[J]. 環(huán)境工程, 2015, 33(S1): 920–923.

[3] Bonnard M, Devin S, Leyval C, et al. The influence of thermal desorption on genotoxicity of multipolluted soil[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2010, 73(5): 955–960.

[4] 范宇, 徐飛. 多環(huán)芳烴污染土壤修復(fù)技術(shù)應(yīng)用對(duì)比研究[J]. 建筑科技, 2019, 3(6): 52–55.

[5] Chen W, Chen M Q, Sun C, et al. Eggshell and plant ash addition during the thermal desorption of polycyclic aromatic hydrocarbon–contaminated coke soil for improved removal efficiency and soil quality[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2020, 27(10): 11050–11065.

[6] 吳昊, 孫麗娜, 王輝, 等. 活化過(guò)硫酸鈉原位修復(fù)石油類污染土壤研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境化學(xué), 2015, 34(11): 2085–2095.

[7] Suanon F, Tang L, Sheng H J, et al. Organochlorine pesticides contaminated soil decontamination using TritonX- 100-enhanced advanced oxidation under electrokinetic remediation[J]. Journal of Hazardous Materials, 2020, 393: 122388.

[8] 羅俊鵬, 趙一澍, 廖曉勇, 等. 化學(xué)預(yù)氧化-生物強(qiáng)化-生物刺激對(duì)土壤中菲降解的聯(lián)合效應(yīng)[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào), 2019, 13(10): 2521–2529.

[9] 潘云飛, 唐正, 彭欣怡, 等. 石油烴污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 化工進(jìn)展, 2021, 40(8): 4562–4572.

[10] Li Y Q, Wang H Z, Zhang J, et al. Application of POPs-contaminated soil in the cement industry with high pollutant destruction efficiency//Hu ZQ. Legislation, technology and practice of mine land reclamation[M]. Florida, USA: CRC Press, 2014: 473–478.

[11] Tian J P, Huo Z, Ma F J, et al. Application and selection of remediation technology for OCPs-contaminated sites by decision-making methods[J]. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2019, 16(11): 1888.

[12] Yang L L, Zhao Y Y, Shi M W, et al. Brominated dioxins and furans in a cement kiln co-processing municipal solid waste[J]. Journal of Environmental Sciences, 2019, 79: 339–345.

[13] Yang L L, Zheng M H, Zhao Y Y, et al. Unintentional persistent organic pollutants in cement kilns co-processing solid wastes[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2019, 182: 109373.

[14] 陳正梁. 有機(jī)物污染土壤修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用概述[J]. 環(huán)境與發(fā)展, 2020, 32(3): 84–85.

[15] 張軍, 王碩. 有機(jī)物污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 山東化工, 2019, 48(21): 55–56, 59.

[16] 生態(tài)環(huán)境部, 國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局. 土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn): GB 36600—2018[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2018.

[17] Aydin S, Kara?ay H A, Shahi A, et al. Aerobic and anaerobic fungal metabolism and Omics insights for increasing polycyclic aromatic hydrocarbons biodegradation[J]. Fungal Biology Reviews, 2017, 31(2): 61–72.

[18] 李愛民, 楊福勝, 郝帥, 等. 基于熱脫附法的汞污染土壤修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 土壤, 2020, 52(3): 433–438.

[19] 袁靜, 王青玲, 侯金玉, 等. 亞油酸鈉刺激多環(huán)芳烴污染土壤微生物修復(fù)的機(jī)理研究[J]. 土壤, 2020, 52(5): 948–955.

[20] Yang Z Z, Wang C, Wang J F, et al. Investigation of formation mechanism of particulate matter in a laboratory- scale simulated cement kiln co-processing municipal sewage sludge[J]. Journal of Cleaner Production, 2019, 234: 822–831.

[21] 吳嘉茵, 方戰(zhàn)強(qiáng), 薛成杰, 等. 我國(guó)有機(jī)物污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)的專利計(jì)量分析[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào), 2019, 13(8): 2015–2024.

[22] 楊珍珍, 耿兵, 田云龍, 等. 土壤有機(jī)污染物電化學(xué)修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2021, 58(5): 1110–1122.

[23] 駱永明, 滕應(yīng). 中國(guó)土壤污染與修復(fù)科技研究進(jìn)展和展望[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2020, 57(5): 1137–1142.

[24] 韓偉, 葉淵, 焦文濤, 等. 污染場(chǎng)地修復(fù)中原位熱脫附技術(shù)與其他相關(guān)技術(shù)耦合聯(lián)用的意義、效果及展望[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào), 2019, 13(10): 2302–2310.

[25] 吳敏. 工業(yè)污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)的篩選——以福建省泉州市某工業(yè)污染場(chǎng)地為例[J]. 水土保持通報(bào), 2018, 38(6): 195–199.

[26] 生態(tài)環(huán)境部. 污染地塊風(fēng)險(xiǎn)管控與土壤修復(fù)效果評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則: HJ 25.5—2018[S]. 北京: 中國(guó)環(huán)境出版社, 2018.

[27] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)局. 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn): GB 16297—1996 [S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1996.

[28] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)局, 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局. 惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn): GB 14554—1993[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1993.

[29] 環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. 水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn): GB 30485—2013[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2013.

Case Study of Combined Remediation Technology for Organic Contaminated Soils Based on AHP Screening

ZUO Wenjian1, HU Shunlei2*, DUAN Wei2, LIU Xiaofeng2, WU Min2, WANG Zhichao2

(1 China Railway Third Bureau Group Investment Co., Ltd., Taiyuan 030000, China; 2 College of Civil Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)

To investigate the screening approaches and remediation effects of combined remediation technology in organic contaminated sites, a relocation legacy site soil remediation project in Shanxi was used as a case study. In this paper, the commonly used physical, chemical and biological remediation technologies were screened by analytic hierarchy process (AHP). The new combined remediation model of “room temperature desorption + ectopic thermal desorption + landfill cover soil utilization + cement kiln co-processing” was finally determined. The repair effect of the combined remediation model and its impact on the environment were studied. The results show that AHP can be used for screening the best remediation solution for organic contaminated sites, and the combined remediation model has low cost, good effect and no impact on the surrounding. The combined remediation model is effective in treating contaminated soils at this type of site. The successful implementation of this remediation model provides a guideline for similar remediation projects and controls the loss of soil resources to a certain extent.

Organic contaminated soil; Screening approach; Analytic hierarchy process; Combined remediation technology; Remediation effect

X53

A

10.13758/j.cnki.tr.2023.02.020

左文建, 胡順磊, 段偉, 等. 基于AHP篩選的有機(jī)污染土聯(lián)合修復(fù)技術(shù)案例研究. 土壤, 2023, 55(2): 390–398.

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科學(xué)技術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目(2019-K-135)和山西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(202103021223122)資助。

(hushunlei97@163.com)

左文建(1980—)，男，山西汾陽(yáng)人，本科，高級(jí)工程師，主要從事節(jié)能環(huán)保研究。E-mail: 327791968@qq.com