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        太原第一熱電廠(chǎng)污染土治理修復(fù)技術(shù)應(yīng)用

        2023-08-12 03:27:28王衛(wèi)紅
        石油化工建設(shè) 2023年3期
        關(guān)鍵詞:芳烴積水潤(rùn)滑油

        王 覃 王衛(wèi)紅

        中化二建集團(tuán)有限公司(山西華晉巖土工程勘察有限公司)山西太原 030021

        太原市第一熱電廠(chǎng)一期場(chǎng)地,面積約203 畝。生產(chǎn)期為1955~2000 年,長(zhǎng)達(dá)45 年。2000 年底停產(chǎn),2011 生產(chǎn)設(shè)施全部拆除。場(chǎng)地內(nèi)堆存有煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏等廢渣,截至2017 年12 月份,場(chǎng)地范圍已基本全部覆土種樹(shù)。根據(jù)前期調(diào)查報(bào)告,場(chǎng)地內(nèi)的土壤受到石油烴、多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物污染,部分區(qū)域污染物濃度超過(guò)人體健康風(fēng)險(xiǎn)可接受水平,需要開(kāi)展相應(yīng)的修復(fù)工程。

        1 場(chǎng)地周邊環(huán)境概括

        本項(xiàng)目場(chǎng)地北側(cè)為太原第一熱電廠(chǎng)五、六期工程。南側(cè)為太原第一熱電廠(chǎng)南側(cè)地塊,西側(cè)為太原化肥廠(chǎng)、省化工廳倉(cāng)庫(kù)、站臺(tái)、貨場(chǎng)等,東側(cè)為太原第一熱電廠(chǎng)非生產(chǎn)區(qū)、居民區(qū)和醫(yī)院。場(chǎng)地目標(biāo)地塊周?chē)h(huán)境敏感點(diǎn)(1km內(nèi))主要為住宅、學(xué)校。根據(jù)場(chǎng)地的未來(lái)規(guī)劃,未來(lái)的潛在敏感受體還包括場(chǎng)地施工人員及未來(lái)住宅人員。表1 為場(chǎng)地的主要環(huán)境敏感目標(biāo)。

        表1 主要環(huán)境敏感目標(biāo)

        本項(xiàng)目場(chǎng)地地塊距離汾河4.5km,距離晉陽(yáng)湖1.5km。本次修復(fù)工程在一電廠(chǎng)最西側(cè),土壤修復(fù)設(shè)施距離晉陽(yáng)湖1.8km。項(xiàng)目與晉源區(qū)地表水系的位置關(guān)系見(jiàn)圖1。

        圖1 晉源區(qū)水系圖

        2 場(chǎng)地調(diào)查情況

        2.1 固廢堆存與覆土情況

        場(chǎng)地原地表以上建構(gòu)筑物及設(shè)施拆除后,堆放部分建筑垃圾;場(chǎng)地大致平整后直接堆放煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏等固體廢物。截至本次調(diào)查,場(chǎng)地煤矸石等固體廢物已堆存約5 年。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘、電廠(chǎng)相關(guān)人員咨詢(xún)結(jié)果,結(jié)合場(chǎng)地地勘鉆孔情況,判斷煤研石、粉煤灰、脫硫石膏堆存面積分別約為27900、12412、15385m2,堆存數(shù)量分別約為27900、37236、7693m3。上層覆蓋黃土面積約99897m2,厚度0.1~1m,覆蓋量約49949m3。

        2.2 地下水調(diào)查

        本場(chǎng)地地下水超篩選值污染物為常規(guī)無(wú)機(jī)指標(biāo),重金屬、總石油烴、多環(huán)芳烴類(lèi)(SVOCs)、VOCs 等場(chǎng)地特征污染物均未超標(biāo)。氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮等常規(guī)指標(biāo)超標(biāo),原因應(yīng)為周邊老工業(yè)區(qū)歷史生產(chǎn)生活活動(dòng)導(dǎo)致區(qū)域地下水污染。調(diào)查發(fā)現(xiàn),地下水為孔隙潛水,在場(chǎng)地規(guī)劃利用方式下,不具備利用價(jià)值,對(duì)未來(lái)在場(chǎng)地活動(dòng)的受體人群無(wú)暴露途徑,因此不會(huì)對(duì)受體人群構(gòu)成健康風(fēng)險(xiǎn),無(wú)需進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

        2.3 土壤調(diào)查

        本場(chǎng)地土壤超篩選值污染物為二苯并呋喃、SVOCs和總石油烴,其SVOCs 主要包括菲、熒蒽、芘、蒽、苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3- cd)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)花,超篩選值區(qū)域?yàn)榕潆妳^(qū)和潤(rùn)滑油管線(xiàn)沿線(xiàn)區(qū)域。

        2.3.1 配電區(qū)

        配電區(qū)土壤多環(huán)芳烴[苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3- cd)芘、二苯并(a,h)蒽]的水平污染范圍以土- 6- 8、土- 13、土- 6- 1、土- 21、土- 6- 7、土- 6- 6、土- 6- 5 和土- 9(順時(shí)針?lè)较颍檫吔绻拯c(diǎn),垂直污染深度為原地表下0~2.3m,最大超篩選值倍數(shù)為14.4 倍。

        2.3.2 潤(rùn)滑油管線(xiàn)

        潤(rùn)滑油管線(xiàn)土壤污染因子為SVOCs 和總石油烴,其中SVOCs 包括二苯并呋喃、多環(huán)芳烴[菲、熒蒽、芘、菌、苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3- cd)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)花]。SVOCs的水平污染范圍以土- 30- 9、土- 30- 4、土- 12、土- 30- 7、土- 30- 8、土- 30- 3、土- 30- 11、土- 19(順時(shí)針?lè)较颍檫吔绻拯c(diǎn),垂直污染深度為原地表下0~3.4m,最大超篩選值倍數(shù)為128 倍。潤(rùn)滑油總石油烴的水平污染范圍為以土- 30- 9、土- 30- 4、土- 12、土- 30- 7、土- 30- 8、土- 30- 3、土- 30- 11、土- 19(順時(shí)針?lè)较颍檫吔绻拯c(diǎn),垂直污染深度為原地表下0~5.5m,最大超篩選值倍數(shù)為4.73 倍。鑒于本場(chǎng)地土壤存在總石油烴和SVOCs(多環(huán)芳烴、二苯并呋喃)超風(fēng)險(xiǎn)篩選值的情況,存在健康風(fēng)險(xiǎn)。

        風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告顯示,本場(chǎng)地污染物修復(fù)目標(biāo)值確定為 苯 并(a)蒽∶0.634mg/ kg,苯 并(b)熒 蒽∶0.636mg/ kg,茚并(1,2,3- cd)芘∶0.636mg/ kg,二苯并(a,h)蒽∶0.0636mg/ kg,苯并(a)芘∶0.2mg/ kg,總石油烴>C16(脂肪族)10000mg/ kg。

        根據(jù)場(chǎng)地土壤污染物檢測(cè)結(jié)果劃定場(chǎng)地修復(fù)范圍,需修復(fù)投影面積約2715m2,修復(fù)土方量約8908m3。

        3 修復(fù)范圍、工程量和修復(fù)目標(biāo)

        3.1 潤(rùn)滑油管線(xiàn)區(qū)

        潤(rùn)滑油管線(xiàn)區(qū)修復(fù)面積共計(jì)約825m2,其中總石油烴修復(fù)面積約221m2,修復(fù)起止高程為785.2~790.4m,修復(fù)土方量約1150m3;多環(huán)芳烴修復(fù)面積約535m2,修復(fù)起止高程788.3~791.4m,修復(fù)土方量約1660m3;總石油烴、多環(huán)芳烴復(fù)合修復(fù)面積約69m2,污染土壤修復(fù)起止高程785.2~791.4m,且788.3~791.4m 范圍內(nèi)修復(fù)污染物為總石油烴和多環(huán)芳烴,修復(fù)土方量約214m3。共中785.2~788.3m 范圍內(nèi)修復(fù)污染物為總石油烴,修復(fù)土方量約214m3。共計(jì)修復(fù)土方量約3238m3。詳見(jiàn)表2 和圖2。

        圖2 潤(rùn)滑油管線(xiàn)修復(fù)范圍示意圖

        表2 潤(rùn)滑油管線(xiàn)區(qū)場(chǎng)地修復(fù)范圍及工程量

        3.2 配電區(qū)

        分析各污染物修復(fù)范圍及深度,確定配電區(qū)總修復(fù)范圍為1890m2,修復(fù)污染土壤深度標(biāo)高為785.5~788.5m,共計(jì)約5670m3。其中787.5~788.5m 范圍修復(fù)污染物為苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3- cd)芘、二苯并(a,h)蒽,785.5~787.5m 范圍修復(fù)污染物為苯并(a)芘。詳見(jiàn)表3 和圖3。

        圖3 配電區(qū)修復(fù)范圍示意圖

        表3 配電區(qū)場(chǎng)地修復(fù)范圍及工程量

        綜合計(jì)算潤(rùn)滑油管線(xiàn)區(qū)域和配電區(qū)修復(fù)范圍,得出本場(chǎng)地修復(fù)面積共計(jì)約2715m2,修復(fù)土方量約8908m3。詳見(jiàn)表4 和圖4。

        表4 場(chǎng)地土壤修復(fù)目標(biāo) mg/ kg

        4 技術(shù)路線(xiàn)

        修復(fù)工程要先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行表層清理,即對(duì)污染土壤上覆的固廢層及黃土層進(jìn)行開(kāi)挖并暫存,然后將污染土壤開(kāi)挖運(yùn)輸至密閉大棚暫存。其中石油烴污染土進(jìn)行化學(xué)氧化處理,處置完成后進(jìn)入待檢區(qū),檢測(cè)合格后才能運(yùn)出場(chǎng)外;多環(huán)芳烴類(lèi)污染土進(jìn)行熱脫附處理,這部分土在大棚內(nèi)進(jìn)行篩分干化后,然后輸送至自密閉的熱脫附設(shè)備進(jìn)行處理,處理后的污染土進(jìn)入待檢區(qū),檢測(cè)合格后方可運(yùn)出場(chǎng)外,熱脫產(chǎn)生的尾氣及廢水經(jīng)過(guò)設(shè)備自帶的處理設(shè)施處置達(dá)標(biāo)后排放。對(duì)于本次工程產(chǎn)生的基坑降水和積水等,統(tǒng)一將水匯集,經(jīng)過(guò)一體化污水處理設(shè)備處置后達(dá)標(biāo)排放。

        (1)工業(yè)固廢處置:對(duì)于兩個(gè)污染區(qū)域表層中的固廢層(粉煤灰等),要先在污染土壤開(kāi)挖前進(jìn)行處置,開(kāi)挖后應(yīng)對(duì)土壤和工業(yè)固廢進(jìn)行分選,分選后的工業(yè)固廢收集后進(jìn)行臨時(shí)存放,存放地必須符合防滲防漏防淋等相關(guān)環(huán)境管理要求。

        (2)污染土壤修復(fù):采用異位修復(fù)- 資源化綜合利用方式處置污染土壤,總石油烴污染土壤采用化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù),降低土壤中的石油烴、多環(huán)芳烴污染物,減少對(duì)環(huán)境敏感目標(biāo)造成影響;多環(huán)芳烴及復(fù)合污染土壤采用熱脫附裝置,去除土壤中的污染物。

        (3)場(chǎng)地內(nèi)積水處置:修復(fù)工程施工過(guò)程中,場(chǎng)地會(huì)產(chǎn)生一些積水,主要包括堆場(chǎng)雨后積水、基坑積水等。這些積水如果長(zhǎng)時(shí)間浸泡土壤,會(huì)造成土壤二次污染。同時(shí),這些場(chǎng)地積水與污染土壤接觸后,也會(huì)造成水質(zhì)污染。為了防止場(chǎng)地積水與土壤的交叉污染,需及時(shí)對(duì)雨后積水、基坑積水等進(jìn)行處理。當(dāng)出現(xiàn)積水時(shí),用泵將積水匯入收集池,處置達(dá)標(biāo)后,綜合利用或排放。

        5 修復(fù)效果評(píng)價(jià)

        修復(fù)驗(yàn)收,除了進(jìn)行嚴(yán)密的采樣和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)之外,還需要對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的分析,確定場(chǎng)地污染物是否達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),以判定場(chǎng)地是否達(dá)到修復(fù)效果要求。若達(dá)不到修復(fù)效果要求,需要給出繼續(xù)修復(fù)建議。場(chǎng)地如需開(kāi)展后期管理,還應(yīng)評(píng)估后期管理計(jì)劃合理性及落實(shí)程度。

        修復(fù)效果評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括土壤清挖區(qū)域、污染土修復(fù)區(qū)域、修復(fù)后土壤、場(chǎng)地內(nèi)非修復(fù)區(qū)域的污染土壤全部修復(fù)達(dá)標(biāo)。將所采土壤樣品污染物濃度測(cè)定值與修復(fù)目標(biāo)值比對(duì),采取逐點(diǎn)對(duì)比的方式進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)、驗(yàn)收檢驗(yàn)等工作。超過(guò)修復(fù)目標(biāo)值表示未修復(fù)合格,需進(jìn)一步修復(fù);低于修復(fù)目標(biāo)值,則表示土壤修復(fù)合格。

        對(duì)于基坑,若某處驗(yàn)收采樣檢測(cè)不合格,則根據(jù)網(wǎng)格對(duì)局部污染土壤進(jìn)行再次清理和驗(yàn)收,必要時(shí)可在局部進(jìn)行詳細(xì)采樣,詳細(xì)采樣布點(diǎn)采用網(wǎng)格布點(diǎn)方法。對(duì)于修復(fù)后的土壤堆體,若某堆體驗(yàn)收采樣檢測(cè)不合格,則將污染土運(yùn)至處置設(shè)施處,重新運(yùn)行修復(fù)設(shè)施進(jìn)行修復(fù)后,再次進(jìn)行采樣驗(yàn)收。

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