污染地块环境风险的工程控制技术及其应用

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷第7期   作者: 徐立 任全枝
[导读] 我国国土面积广大,土地污染问题也越来越受到
        徐立、任全枝
        河南天融检测技术有限公司,河南省郑州市450000
        摘要:我国国土面积广大,土地污染问题也越来越受到重视。目前,国内的污染地块治理仍以直接清除污染物为主流,而投入更少、速度更快的工程控制技术仍未得到广泛应用。基于此背景,为推动工程控制技术在污染地块治理中得到更广泛的应用,本文对污染地块的产生原因进行了简要分析,然后概述了工程控制技术概念,对污染地块环境风险工程控制技术类型和应用进行分析,为相关工作者提供参考。
        关键词:污染地块环境风险;工程控制技术;技术应用
        引言
        近年来,我国经济高速发展过程中,土地资源配置低效问题越发突出,“三旧”改造的实行,可以有效地解决城镇化发展中的土地困境,拓展城市发展空间,提升土地利用率,而相关行业规范要求“三旧”在供地前需要对改造地块按要求完成土壤污染状况调查,确保改造地块符合土壤环境质量要求。
        1地下水监测数据的重要性未得到应有的重视
        尽管不少学者呼吁要重视地下水污染,但在实际项目中土壤和地下水数据往往还是分别被讨论分析。两者的关联性尚未引起足够的重视,部分风险评估报告甚至以“不存在饮用地下水暴露途径”为由弱化甚至忽视超标的地下水数据。在实际地层中,土壤和地下水之间存在着频繁的物质交换,严重的地下水污染反映了潜在的土壤污染。由于土壤中污染分布具有较高的空间非均质性,有限的土壤钻孔可能会遗漏实际的污染源区域,进而造成假阴性结果。与土壤不同,地下水是流动的,污染物在地下水中更容易扩散和迁移,因此,地下水监测数据更容易揭露地层中的污染,遗漏污染源区的概率相对也较低。
        2工程控制技术概念
        工程控制是通过建设封存阻隔系统,把污染物封存在原地,阻碍其迁移,将其暴露途径切断,从而降低污染风险,确保受体安全的一种阻隔技术。工程控制技术经过近年来的研究,逐渐趋于成熟,其成本相较于其他技术低,工程建设周期也不长,能对各种类型污染都发挥较优风险控制作用,这些年在污染地块风险控制方面,逐渐得到普及和应用。常用的工程控制技术包括水平阻隔与垂直阻隔,如板桩墙、泥浆墙、灌浆墙等。工程控制技术作为一种通过遏制和消除地块污染物向外界转移扩散来避免其污染扩大的技术。
        3污染地块环境风险的工程控制技术分类及应用
        3.1现有风险防控措施与应急管理差距分析
        针对企业环境风险防控措施与应急管理的差距分析,主要从环境风险管理制度、环境风险防控与应急措施、应急资源等五个方面进行完备性、可靠性的分析,找出整改项目,提出完善的实施计划。以该食品制造企业为例,按照涉及的环境风险单元和项目对企业防控和应急措施逐一进行核查,从事故排水收集、雨水防控、生产废水系统防控、毒性气体泄漏监控预警等风险防控措施,以及环境管理制度、应急设施配置等方面,逐一进行差距分析,针对危废仓库识别标识设置、雨水排口设置、环境保护制度等方面提出了整改要求,明确整改期限及责任人。
        3.2水平阻隔
        水平阻隔也被称作表层阻隔,其主要的用途和目标是隔开人、动物、植物与污染物,将地面抬高来提供适当的坡度,使地表水成为径流的形式,从而避免地表水体往地下渗漏,抑制有害物质的析离与延伸。经常采用的表层阻隔系统一般由多个基本层组成,从下至上主要有基础层、气体收集层、阻隔层、排水层、保护层与表层。阻隔系统层数和地块特征之间存在直接关联,并非每个地块的都要具备六个分层。例如,在干旱地块,就可以省略排水层。


        3.3修复和风险管控建议
        后续开挖超筛土壤修复可根据砷的浸出液和形态分析结果,土壤修复不需添加大量药剂即可确保其浸出液达标,因此建议选用较为经济的固化稳定化处理方式再阻隔填埋,稳定药剂可选用铁基材料;不开挖扰动土壤可采取风险管控措施切断其暴露途径。由于地块内污染土壤将长期存在,因此修复和风险管控效果评估合格后,依然需要进行环境管理,确保风险管控措施不受破坏,必要时对管控效果进行长期监测。土地使用权人变更时,需将相关环境管理要求和责任同步移交。
        3.4可能发生的突发环境事件情景分析
        可能发生的突发环境事件情景分析是后续应急预案编制和应急措施制定的重要参考依据,若事件情景分析不全面、不准确,会直接导致应急预案的实用性和操作性不强,不利于企业应急管理体系的建立。收集国内外同类型企业的资料,基于企业现有的风险物质、风险单元、环境风险防范措施、工艺危险性特征,对企业可能发生的突发环境事件进行情景分析,并分析可能引发或次生突发环境事件的最坏情况。按照《建设项目环境风险评价技术导则》的源强公式、影响分析模型和预测公式,进行事件情景源强分析,包括释放环境风险物质的种类、最小和最大释放量、扩散范围、浓度分布、持续时间等,并对涉及的风险防控措施和应急资源情况进行分析。
        3.5垂直阻隔
        在水利工程中,垂直阻隔技术常广泛应用于防渗,在污染地块风险控制时,主要是通过地下阻隔墙体来对污染物进行封隔,或是调整地下水流向,从而实现污染的有效控制。依照污染地块水文地质条件、污染物分布特征,垂直阻隔墙应设置不一样的形状。阻隔墙垂直形状能延伸至地表或嵌入低渗透性岩层。参考垂直阻隔墙施工方式与建筑材料,垂直阻隔方法可以分类为板桩墙、泥浆墙、灌浆墙等。在污染地块环境风险控制时,需要根据地块实际情况,选择最适合的工程控制技术。(1)板桩墙适用于土壤密实与岩石坚硬无法开展施工的地块,其采用钢板、预制混凝土、铝等材料,以打桩机垂直打入地基后,在地下形成阻隔墙。连续墙要把多块板连起来,因此,板桩间的连接不牢固,容易出现污染物渗漏。目前,已经有成熟的专门封口技术应用到板桩链接上。(2)泥浆墙是地下常用的一种阻隔技术。早在1970年,泥浆墙就被用来控制污染,能有效阻挡污染物和避免其迁移。泥浆墙的操作方法是挖开土壤呈深沟,再使用渗透性低的材料来回填,夯实后,构成渗透性低的连续墙体。主要采用的建筑材料有膨润土、水泥、黏土等。缺点是地下墙体可能受污染物侵蚀,且只用于垂直方向。(3)灌浆墙和泥浆墙相似,只存在施工方式上的差异,是将适宜物质灌入岩石、砂土、人造建筑物,以此降低被灌物渗透能力,提升强度。其深度能达到45~60m,直接受土壤密度与土壤类型的影响。优点在于不用开挖,工人暴露风险不大,且适宜多类型土壤,狭小区域也可进行安装,缺点在于比较难确保多个土桩连续性,中间的空隙易渗漏。
        结语
        综上所述,环境风险评价的结论是制定突发环境事件应急预案的主要依据,依据风险评估中企业可能发生的突发环境事件以及风险等级划分,分析制定相应的应急措施,目的在于对高风险的环境因子进行有效的管理,使其对生态环境、公众安全、社会经济的危害降到最小。
        参考文献
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