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1、绿色可持续污染场地调查 航天凯天环保科技股份有限公司 卢军博士, 首席科学家 2017中国重金属污染土壤治理修复大会 9月21-22日武汉 绿色可持续修复(GSR)概念 GSR发展及决定性因素 GSR场地调查现状及存在问题 场地调查方法及GSR机会 总结 报告内容 1 2 3 4 5 GSR 概念 绿色修复 “考虑清理行动的所有环境影响并采用各种策略使 净环境效益最大化的实践” (US EPA) 核心要素 减少能源使用总量，增加可再生资源的利用 减少空气污染物和温室气体排放 节约用水，保持水质 节约资源，减少浪费 保护土地和生态系统 可持续修复 “在整个治理周期中，保护人类健康和环境，同 时最
2、大限度地提高环境、社会和经济效益的场调 和修复的过程” (SURF, 2013) 美国绿色可持续修复发展历史 过浅 过激 过度 认知 反应 治理 无知 无视 无为 理解不断深化 反应更加客观 风险管理绿色可持续风险管理 196019902020 再用 回收 转化 降解 挖 抽 埋 烧 乱排 废患 高强度清理绿色可持续治理 产生 产生 发展 发展 发展 成熟 成熟 成熟 产生 GSR关键在于场地调查 美国近年来污染场地治理费用变化 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2000年2010年2015年1990年以前 超 过 100 亿 80 亿 40 亿 20 亿 治 理 费 用 （ 十 亿 美
3、 元 / 年 ） 美国近二十年污染场地治 理费用大幅下降。有效的污染 防控扼制新生污染，精准的场 地调查避免了过度修复。 绿色可持续场地调查 问题 狭义 vs. 广义 “修复” 混淆 调查与“修复”分离 强调“修复”，忽视调查 机会 环境治理战略：风险管控为主导 巨大的场地调查市场 场地治理远期市场：数十万亿 场地调查投入比例：中国：5% vs 美国：20-60% 场地调查中绿色和可持续理念的应用不亚于甚至超过“修复”阶段 场地调查技术及方法 1 2 地表与地下地球物理勘测 钻井与推压井 三元现场决策法/高分辨率场地调查法 土壤采样 地下水采样 地下水监测网优化 监测自然衰减 (MNA) 污染
4、源 环境法医学 迁移途径 修复地质学 修复水文地质学 场地概念模式 调查技术与方法 环境法医学 研究目标 污染物鉴识与溯源 应用 追责 环境方面 遗留污染物 保险承保范围 地产转让 多污染源混合 污染源防控 建立或完善场地概念模型 预测污染物迁移/暴露途径 场地调查及修复优先化 优化修复设计方案 其它 环境法医学 （污染物鉴 识与溯源） 追责 污染源=环境损害责任； 谁污染，谁治理。 污染预防 截源 环境治理 场地概念模型：污染 源，迁移途径，环境受 体 生物指示计 土壤样品 B (2.5英尺) 土壤样品 A (10 英尺) 土壤样品 B (2.5 英尺) 土壤样品A (10 英尺) 石油设施
5、 地下水 流向 采样地点 管道 甲基基甲基基 团团 2位位 修复地质学-环境层序地层学 高浓度区域 现场源 区域 现场源 区域 高浓度区域 修复水文地质学-轻非水溶性液体(LNAPL) Vertical Equilibrium Model垂直平衡模型Pancake Model (1980s)烙饼模型（1980s） 0 5 10 15 20 0.0000.0010.0100.1001.000 LNAPL 井深度井深度(ft) 轻非水相液体(LNAPL )透射率 地球物理勘测 Direction of increasing value 钻井/推压井 钻井方法 中空螺旋钻 钢线绳冲击钻 直接旋转 谐
6、振声波 其他 推压井 圆锥贯入仪 直接注入 三元现场决策法 技术路线 不确定性管理 实时测量技术 动态工作策略 系统规划 土壤采样 离散采样 复合采样 增量采样 (ISM) 决策采样单元(DUs) 低偏见高精度平均值估计 控制采样误差程序 地下水采样 低流量采样 被动采样 基于扩散与吸附 GORE 模型 直接取样 Hydra套管 快速取样器 基于扩散 透析采样器 RPP 采样器 地下水监测网优化 关注点 监测井太多 / 采样太频繁 / 数据管理及解释复杂 / 缺乏标准方法和工具 时间趋势分析 基于曼-肯德尔线性回归分析 / 对每个采样点的浓度趋势进行评估和分类 提供当地污染羽稳定信息 / 加权
7、平均时污染羽稳定性的特征 空间矩分析 零矩与趋势 / 一矩与趋势 / 二矩与趋势 监测井重复性分析 监测井充分性分析 采样频率分析 从技术-监管-科学角度看监控下的自然衰减 1 2 3 主动修复技术亦难以完全 修复所有污染物; 因此，监控 下的自然衰减（MNA）通常 被用于氯化 溶剂污染场地现 场修复。 （源区自然衰减）也是 重要的，因为工程化的修 复措施通常并不能完全修 复土壤，而源区自然衰减 可能对解决残留烃有用。 监控的自然衰减也可能 是一种可行的修复方法，在 这种情况下，对公共健康或 敏感环境受体产生不利影响 的可能性非常低。 主动修复也难以彻底清除污染源带自然衰减量可观监控下的自然衰
8、减可能适 合于低风险场地 微生物捕捉器 微生物被动取样工具 仅收集环境适应能力强的活性微生物时段采样（vs. 瞬时） 利用分子生物学工具和稳定同位素分析方法分析 单体化合物同位素分析 观测井号观测井号200820112013 G243-30.9-11.128.1 G248-31.3-5.4-5.9 G24627.830.539 G262A-30.7-5.4-1.3 G262B-29.154.819 MTBE碳同位素比值（13C ） MTBE污染场地示意图 After Julio Zimbron 2015 CO2 多层次 采样器 CO2 通量箱 CO2 捕捉器 监测井 自然 CO2 CO2 轻非
9、水相 液体源 直接措施 表面气体流量 土壤气体梯度 源带自然衰减-CO2收集器 地下水 轻非水溶性液体源带自然衰减-温度剖面 渗透区（Smear zone） 有氧生物降解区 深 度 （ ft bgs) 可持续指标计算实例 度量修复阶段单元MNA/LTM主动修复 气体排放 量 CO2吨15,20880,153 CO115854 NOx5253,853 SOx31236 能量能量消耗MJ3.02E +022.22E +07 生态足迹东部枫树英亩57373 工作事故预期工人意外事故#0.71.8 LNAPL 衰减/恢复 5年 MNA/NSZD vs. 2 年主动修复 气油体积 （加仑） 200-300300-500 AECOM， 2015 场地调查是场地修复成功与否之关键 相比于场地修复，场地调查更符合绿色和可持续理念 多种场调技术和方法可供选择以实现绿色可持续 中国场地调查在绿色可持续方面亟待提升 总结 集团网站： 航天凯天环保集团 谢谢！
