來源：CESPN 作者：劉佶彬
前段時間沸沸揚揚的蘭州水污染事件，將人們的目光和擔憂再次聚集在飲用水和地下水安全。此次苯污染的污染源主要在于地下石油管道老化，泄露的原油及其他污染物污染了自來水廠的自流溝所致。在事故發(fā)生附近的土壤和地下水的污染程度也受到人們的關注。受有機物污染的土壤和地下水有哪些有效的修復手段？美國紐約州的一項超級基金項目值得我們參考和借鑒。
4月17日，美國環(huán)保署就紐約州Glen Cove的一項土壤和地下水有機物污染場地的超級基金修復項目提出了新的解決方案。之所以提出新的解決方案，是因為在至今15年的修復過程中，現(xiàn)有的修復手段無法達到土壤和地下水中有機污染物的限制標準。借此機會，我們可以一起回顧一下此案例，從中學習美國是如何應對和修復地下水有機物污染的。
該項目地處紐約長島，占地2英畝（約8093.71平方米）。上世紀70-90年代，該地被Mattiace石化公司購買并用于化學物的存儲和分配。后期由于公司在環(huán)境保護方面措施不到位，被州政府于87年查封。但與此同時，貯藏有有機化合物，液態(tài)酸和堿的儲罐也被遺留在該地�？紤]到周邊地區(qū)的生態(tài)安全(附近有紐約州自然棲息地以及豪宅社區(qū))，88年美國環(huán)保署頒布了一項緊急方案來隔離整個廠區(qū)和周邊受污染地區(qū)，并且推出了一套包括短期隔離措施和土壤地下水長期修復兩部分的應對方案。
圖一，污染源示意圖
短期隔離措施是實行隔離和污染源（儲罐以及廢水和固體廢物等）異地處置。短期隔離措施結(jié)束后，美國環(huán)保署對該地區(qū)進行了徹底的修復前期調(diào)查和修復方案的可行性分析。該地土壤和地下水污染物以可揮發(fā)性有機物為主，包括了一些工業(yè)生產(chǎn)中常見的三氯乙烯，四氯乙烯，甲苯和二甲苯等。這些化合物均屬于輕非水相液體，與蘭州事件中的污染物類似，具有易揮發(fā)，黏度小，在土壤和地下水中遷移速度快等特點。其危害人體健康的途徑包括了表皮接觸，呼吸道和食道攝入三種。針對污染物的特殊性質(zhì)和危害途徑，環(huán)保署在91年6月簽署了一項包括原位土壤蒸氣提取，部分殺蟲劑污染土壤挖掘處理，地上和地下化學物和廢水儲罐的異地處置，和地下水地表處理等多項解決方案的行動指南。所有地上和地下儲罐以及管道的清除于96年夏天完成。97年，環(huán)保署開始建造土壤蒸氣和被污染地下水的處理設備，并且在98年正式投入運行。當時對地下水的修復以空氣吹脫和活性炭吸附為主，修復完畢的地下水被重新注入到地下含水層。與此同時，廠區(qū)及其周邊水體，和Glen Cove河河水和底泥也一直在長期監(jiān)控中。在03年，環(huán)保署將修復方案轉(zhuǎn)交給第三方機構(gòu)TRC實施。
自從修復設備投入運營以來，到如今已經(jīng)從土壤和地下水中去除了約4536千克可揮發(fā)性有機物。在環(huán)保署91年簽署的行動指南里提到，整個修復過程需要持續(xù)4－6年才能達到污染物在土壤中的殘留標準。但是實際上如今已經(jīng)運行了快14年已久，土壤中污染物濃度依然超標。雖然在這期間TRC也嘗試過調(diào)整設備的運行參數(shù)來提高修復效率，效果并不如意。根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析，修復整個區(qū)域的地下水還需要大概30年，而對于受污染土壤的徹底修復更是遙遙無期。
環(huán)保署就此重新核定了污染源和污染程度，并提交了新的解決方案供公眾討論。在方案里共提出了十類解決方案，其中最推薦方案是采用生物通氣法處理地下水，熱處理修復土壤，植物修復技術控制地下水液壓，以及垂直隔離擴散。此方案對高濃度有機物污染源修復效果最佳，對低濃度污染源修復效率一般。但是方案最大的益處在于能夠提高該地區(qū)污染物自然衰減的能力，從而消除低濃度污染物的影響。生物通氣主要是增加地下含氧量，進而加速LNAPL的有氧生物降解過程。地下好氧生物的生長環(huán)境通過向鄰近水井中輸入碳源，pH緩沖劑等進行調(diào)節(jié)。熱處理是通過加熱土壤來加速有機污染物的揮發(fā)，然后收集并進一步處理。植物修復是為了控制由于垂直隔離產(chǎn)生的逆向水壓，并吸收部分土壤和地下水中的VOC。該方案的推薦原因是集污染修復和生態(tài)還原于一體，提供了一個經(jīng)濟，綠色，環(huán)保的修復手段。
圖二，推薦方案布局圖
從Glen Cove的超級基金修復項目中，編者認為主要有以下三個方面值得推薦和學習。第一，國內(nèi)北方地區(qū)飲用水源大多以地下水為主，而地下水污染是個長期的過程。因此環(huán)境監(jiān)控部門應當部署長期的例行檢查，防范于未然。美國在全國范圍內(nèi)大概有60%的飲用水源來自地下水，案例中的長島地區(qū)也屬其一。一旦控制不及時，對整個地區(qū)的居民都會產(chǎn)生極大的影響。第二，地下水的修復也是個長期的過程。國內(nèi)目前對地下水修復的認識不夠，大部分項目甲方不愿意采用長期修復方案。只顧此時效益，不顧彼時危害的方法也不可取。第三，污染較為嚴重場地的修復是一項長期工程，修復過程中需要定期采樣，合理調(diào)整設備參數(shù)提高修復效率。當整套設備長期運行但是達不到預期效果時，應該重新對污染源和污染范圍進行評估，并且出臺新的解決方案。
（圖片來源：U.S. EPA Final Mattiace Proposed Plan 2014）
