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中国环境科学 2022年第8期42卷 3713-3719页

作者：杨硕赵雯楚阎秀兰张丹北京市生态环境保护科学研究院国家城市环境污染控制工程技术研究中心污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

合成了4种不同长径比的SiO_(2)颗粒调控水/NAPL界面,考察所形成的Pickering乳化效果和稳定性,结果表明:长径比(L/D)为2.3的SiO_(2)颗粒分散的Pickering乳液液滴尺寸均匀,直径约10μm,且10d内保持稳定,乳化指数高达63%.流变测试进一步证... 详细信息

合成了4种不同长径比的SiO_(2)颗粒调控水/NAPL界面,考察所形成的Pickering乳化效果和稳定性,结果表明:长径比(L/D)为2.3的SiO_(2)颗粒分散的Pickering乳液液滴尺寸均匀,直径约10μm,且10d内保持稳定,乳化指数高达63%.流变测试进一步证实所形成的Pickering乳化具有低剪切应变下乳液稳定的特性,利于地下水的原位修复技术的实施.同时考察胶体颗粒浓度,水中离子强度以及水/NAPL比例对Pickering乳化效果和稳定性的影响,为Pickering乳化技术在实际地下水修复应用提供理论基础.通过对比Pickering乳化和未乳化条件下NAPL溶解和氧化降解动力学过程,发现Pickering乳化通过增大两相间界面积显著提高NAPL的溶解速率,进而实现NAPL相污染物降解速率的提高.

关键词：地下水三氯乙烯非水溶相二氧化硅 Pickering乳化原位化学氧化影响因素

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地下水修复的技术不可达性及美国管理对策对我国的启示

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环境科学研究 2022年第5期35卷 1120-1130页

作者：张丽娜姜林贾晓洋夏天翔梁竞朱笑盈刘文晓北京市生态环境保护科学研究院北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037 污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037

由于地下水文地质条件的非均质性、污染物环境行为的多样性、修复技术应用的局限性等原因,地下水修复过程存在较大的不确定性,导致出现修复时间和资源的消耗与修复预期不匹配等问题,对地下水修复效果评估和场地再开发利用带来压力.美国... 详细信息

由于地下水文地质条件的非均质性、污染物环境行为的多样性、修复技术应用的局限性等原因,地下水修复过程存在较大的不确定性,导致出现修复时间和资源的消耗与修复预期不匹配等问题,对地下水修复效果评估和场地再开发利用带来压力.美国提出了地下水修复技术不可达性的概念,推行了技术不可达豁免政策,将技术不可达评估纳入地下水修复管理程序中,并提出适应性管理、低风险结案、长期监测等一系列管理要求,以保障场地修复后的健康风险和环境风险.我国尚未建立技术不可达情景的应对措施和技术体系,在复杂污染场地地下水修复中仍存在修复目标、修复周期、修复效果评估周期等各方面的挑战.本文围绕地下水修复的技术不可达性,借鉴美国污染场地管理经验,提出了修复技术不可达情景下的应对策略,包括建立修复过程跟踪管理技术体系、适时开展残留污染物风险评估、严格落实污染场地后期管理等建议,以期为保障修复后场地再开发安全利用提供理论依据和技术支撑.

关键词：污染场地地下水修复技术不可达性适应性管理低风险结案

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基于修复效果的污染土壤修复工程环境足迹分析

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环境科学研究 2022年第10期35卷 2367-2377页

作者：刘文晓夏天翔张丽娜贾晓洋朱笑盈梁竞蔡敏琦北京市生态环境保护科学研究院北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037 污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037

为定量评估污染土壤修复工程的环境影响,基于北方某焦化厂有机污染场地原位热脱附和阻隔通风技术的实际修复效果,计算了该工程各阶段的环境足迹及相对贡献,阐明了其主要来源,并对这两种技术修复单位方量土壤的环境足迹和基于污染物含量... 详细信息

为定量评估污染土壤修复工程的环境影响,基于北方某焦化厂有机污染场地原位热脱附和阻隔通风技术的实际修复效果,计算了该工程各阶段的环境足迹及相对贡献,阐明了其主要来源,并对这两种技术修复单位方量土壤的环境足迹和基于污染物含量变化与风险削减的环境足迹强度进行了分析.结果表明:在达到修复目标的情况下,工程施工准备阶段环境足迹占比仅在1%左右,高风险区原位热脱附施工运行阶段温室气体排放量、能源消耗量、耗水量、空气污染物排放量占比分别为63.39%、93.02%、72.82%和71.08%,低风险区阻隔通风施工运行阶段温室气体排放量、能源消耗量、耗水量、空气污染物排放量占比分别为35.40%、6.77%、26.26%和27.74%;原位热脱附技术修复单位方量土壤的环境足迹高于阻隔通风技术,原位热脱附技术的能源消耗量约为阻隔通风技术的49.70倍,温室气体排放量、耗水量、空气污染物排放量为阻隔通风技术的6.32~10.30倍.研究显示:天然气使用、电能消耗和现场机械设备使用是该工程环境足迹的主要来源,在高风险区原位热脱附修复工程中苯的环境足迹强度高于苯并[a]芘,原位热脱附技术的能源强度高于阻隔通风技术,基于污染物含量降低情况的环境足迹强度对量化原位热脱附技术的环境足迹适用性较好,而基于风险削减的环境足迹强度适用于阻隔通风技术.

关键词：环境足迹分析原位热脱附阻隔通风温室气体排放可持续修复

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基于不同空间插值的污染场地土壤锑修复范围预测研究

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土壤 2022年第4期54卷 817-826页

作者：贾琳夏天翔张丽娜贾晓洋张丹北京市生态环境保护科学研究院北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037 污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037

以污染场地土壤锑超标地层为研究对象,结合土壤每层锑含量的分布特点,分析和比较了克里格插值模型(OK、UK)、反距离插值(IDW)、泰森多边形(TIN)和分区预测模型(OK+TIN)对不同深度土壤锑修复范围及预测精度的差异。结果表明:各方法确定的... 详细信息

以污染场地土壤锑超标地层为研究对象,结合土壤每层锑含量的分布特点,分析和比较了克里格插值模型(OK、UK)、反距离插值(IDW)、泰森多边形(TIN)和分区预测模型(OK+TIN)对不同深度土壤锑修复范围及预测精度的差异。结果表明:各方法确定的0~1 m地层修复面积大小顺序为IDW>OK=UK>TIN>OK+TIN,修复面积依次为74154、57427、37338、32707 m2;各方法确定的1~3.8 m地层修复面积大小顺序为IDW>UK>TIN>OK+TIN>OK,修复面积依次为13089、11030、9660、2183、1231 m2,克里格插值带来的平滑作用导致超标范围的遗漏和未超标区域纳入修复范围。在受成本和污染物空间分布制约的情况下,TIN方法从几何原理的角度可以较为准确地反映不同深度土壤锑的修复范围;克里格插值(包括OK+TIN方法)和反距离插值受数据分布假设的约束,平滑效应明显,估计精度受限。

关键词：污染场地锑空间插值修复范围

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典型物流仓储类退役场地土壤污染特征及健康风险分析

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环境工程技术学报 2025年第1期15卷 259-267页

作者：蔡敏琦李明姣陈嘉禾张丹杜喜臣北京市生态环境保护科学研究院污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室国家城市环境污染控制工程技术研究中心中国疾病预防控制中心环境与人群健康重点实验室中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所内蒙古大学生态与环境学院核工业北京地质研究院

为探究物流仓储场地土壤中重金属污染特征及对人群健康的潜在影响,以北方某市郊区物流仓储退役场地为研究区域,检测分析4个样地土壤的污染水平,并进一步评价污染物的累积程度及环境健康风险。结果表明,4个样地土壤中重金属浓度水平均未... 详细信息

为探究物流仓储场地土壤中重金属污染特征及对人群健康的潜在影响,以北方某市郊区物流仓储退役场地为研究区域,检测分析4个样地土壤的污染水平,并进一步评价污染物的累积程度及环境健康风险。结果表明,4个样地土壤中重金属浓度水平均未超过GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中第二类建设用地标准值,但部分重金属元素特别是Pb和Hg的浓度高于区域背景值,且4个样地的重金属综合累积指数均超过1,说明物流仓储活动对该地区的土壤环境造成了一定影响。环境健康风险评价显示,4个样地的总致癌风险均高于1×10^(−6),属于不可接受水平,需要进一步关注污染的潜在人群健康损害。研究结果可为物流仓储场地土壤污染防控以及潜在风险识别和管控提供科学数据。

关键词：物流仓储重金属表层土壤污染累积性指数环境健康风险

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基于形态及生物可给性的汞污染场地概率风险

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环境科学研究 2021年第11期34卷 2748-2756页

作者：陈卓张丹吴志远贾晓洋夏天翔北京市环境保护科学研究院国家城市环境污染控制工程技术研究中心污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037

为准确客观地评估汞污染场地的人体健康风险,克服当前土壤修复目标值过于保守的缺陷,对我国东北某大型汞化工废渣遗留场地进行详细环境调查,使用场地均匀设置的313个土壤样品(地表下0.5 m)的总汞含量检出数据、9个样品的零价汞含量占比... 详细信息

为准确客观地评估汞污染场地的人体健康风险,克服当前土壤修复目标值过于保守的缺陷,对我国东北某大型汞化工废渣遗留场地进行详细环境调查,使用场地均匀设置的313个土壤样品(地表下0.5 m)的总汞含量检出数据、9个样品的零价汞含量占比数据、30个样品的胃肠可给态汞含量占比数据进行蒙特卡洛概率模拟,使用参数的概率模拟值进行汞经口摄入和气态呼吸吸入的人体健康风险和修复目标值的概率预测.结果表明:①场地的总汞含量在空间上差异明显,变化范围为0.002~579.14 mg/kg,变异系数为3.88,且主要集中在0~2.5 m;零价汞含量占比平均为15.2%±6.4%,与土壤总汞含量呈显著对数负相关(R 2=0.7845);胃肠可给态汞含量占比平均为2.74%±2.81%,与总汞含量不具有显著相关关系.②气态呼吸吸入是该场地主要的人体健康风险来源,占总风险值的90%,风险不可忽略(危害商大于1)的概率为5.00%;经口摄入的风险不可忽略(危害商大于1)的概率为0.15%.③基于零价汞、胃肠可给态汞含量的修复目标值累积概率分布的5%上分位数为53.8 mg/kg,相应的修复面积分别为5427.9 m^(2),显著低于以GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中第一类用地风险筛选值(8 mg/kg)为修复目标值而确定的修复面积(37057.6 m^(2));零价汞含量占比与儿童体重是影响修复目标值最主要的参数,对修复目标值的不确定性贡献率分别为-78%和42%.研究显示,基于土壤汞形态及生物可给性的概率风险评估能更为准确地显示污染场地的人体健康风险及主要风险途径,也能有效降低相应的修复目标值,避免对场地过度修复.

关键词：零价汞胃肠可给态蒙特卡洛健康风险

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焦化污染土壤有机质不同组分中多环芳烃分布及其生物有效性分析

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环境科学学报 2021年第8期41卷 3349-3358页

作者：钟名誉陈卓贾晓洋王世杰夏天翔北京市环境保护科学研究院污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037

土壤有机质(SOM)是影响土壤中多环芳烃(PAHs)赋存的重要因素,本文对3个地区的PAHs污染土壤,将其分为土壤轻组分(LF)、重组分(HF)以及另外3个有机质组分(松散结合的腐殖质(H_(1))、稳定结合的腐殖质(H_(2))和紧密结合的腐殖质(H_(3))),... 详细信息

土壤有机质(SOM)是影响土壤中多环芳烃(PAHs)赋存的重要因素,本文对3个地区的PAHs污染土壤,将其分为土壤轻组分(LF)、重组分(HF)以及另外3个有机质组分(松散结合的腐殖质(H_(1))、稳定结合的腐殖质(H_(2))和紧密结合的腐殖质(H_(3))),采用过硫酸盐氧化法间接测定土壤中16种PAHs的生物有效性,分析了氧化前、后土壤分离的各组分之间PAHs的浓度以及其结构组成.结果表明:(1)LF中PAHs浓度为226.51~11240.40 mg·kg^(-1),HF则为29.81~1506.00 mg·kg^(-1),虽然LF占总样品的质量百分比仅为1.41%~2.43%,所含的PAHs占土壤中PAHs总量的13%~17%,LF富集PAHs的能力要远大于HF;(2)原土中2~3环的PAHs生物有效性为0.48~0.81,均值为0.68,略高于∑PAHs均值(0.67)、4环(0.55)以及5~6环(0.30);而HF中4环PAHs生物有效性为0.58~0.68,均值为0.61,略高于∑PAHs均值(0.56)、5~6环(0.45)以及2~3环(0.60),原土中PAHs生物有效性均值要比HF高,低环PAHs生物有效性要高于高环.(3)对比HF和LF,FTIR(傅里叶变换红外光谱)分析结果显示,LF比HF在波长为1033 cm^(-1)处相对吸光度明显增加,增幅为11.41%~22.62%,而在3500~3300 cm^(-1)处LF比HF相对吸光度则略有下降,降幅为1.57%~16.36%,因而LF中含C—O官能团的物质较多,表明LF比HF含有更多的碳水化合物以及高度聚合物等,导致LF中所含的PAHs要远高于其他组分,而HF中的PAHs多分布于H_(3)中,可能是由于H_(3)中存在较高的疏水性有机质.在对PAHs污染土壤修复治理以及健康风险评估中,应重视土壤LF组分及其所含PAHs生物有效性规律以及PAHs污染严重时HF中PAHs可能存在较多的情况,土壤中有机物成分显著影响土壤中PAHs的分布和生物利用度这一事实可用于PAHs污染的土壤.

关键词：焦化厂土壤 PAHs 过硫酸盐重组轻组生物有效性

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不同焦化厂土壤中多环芳烃污染特征比较研究

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生态与农村环境学报 2021年第5期37卷 627-635页

作者：钟名誉李慧颖贾晓洋王世杰夏天翔北京市环境保护科学研究院污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037

为研究焦化生产对土壤多环芳烃(PAHs)污染规律,采集北京、重庆和太原地区3个焦化厂地块的土壤样品共1437个,采用气相色谱-质谱(GC-MS)法测定US EPA优先控制的16种PAHs质量含量。结果表明,北京、重庆和太原地区3个焦化厂污染土壤中总多... 详细信息

为研究焦化生产对土壤多环芳烃(PAHs)污染规律,采集北京、重庆和太原地区3个焦化厂地块的土壤样品共1437个,采用气相色谱-质谱(GC-MS)法测定US EPA优先控制的16种PAHs质量含量。结果表明,北京、重庆和太原地区3个焦化厂污染土壤中总多环芳烃(ΣPAHs)质量含量最大值分别为10647.2、39332.7和19381.9 mg·kg^(-1),PAHs污染都很严重,其中5环PAHs对ΣPAHs毒性的贡献率最大(63.01%~78.61%)。在垂直方向上,GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤风险管控标准》中8种优先管控的PAHs质量含量最大值随着土壤深度的增加而降低,其中,重庆场地土壤中污染物质量含量最大值随着土壤深度增加而减少的降低速率明显低于其他2个场地。同分异构比值法分析结果表明,北京、重庆和太原地区3个焦化厂来源于煤炭燃烧的PAHs占比分别为88.46%~90.38%、83.56%~98.17%和74.56%~92.96%,焦化厂土壤中PAHs仍存在少部分石油泄露、燃烧等污染源。北京、重庆和太原场地8种PAHs超过GB 36600—2018一类、二类管制值的最大比例分别为8.23%、5.18%,15.34%、9.77%及13.72%、8.68%,北京和重庆某焦化厂土壤再开发利用的健康风险更高。研究显示,在0~20 m深度,焦化厂搬迁后其旧址的土壤中依然残留着较高质量含量PAHs,环境风险较高。相似焦化厂场地土壤中PAHs污染特征与其所在区域以及土壤地层分布差异密切相关,地层分布在很大程度上会影响PAHs在土壤中的赋存和迁移,且对高环PAHs的影响相对于低环PAHs较小。该文研究结果可为焦化工业不同污染场所的土壤修复和环境风险评估提供参考。

关键词：土壤焦化厂多环芳烃污染毒性健康风险

来源：评论

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复杂污染场地的风险管理挑战及应对

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环境科学研究 2021年第2期34卷 458-467页

作者：姜林梁竞钟茂生张瑞环夏天翔赵莹北京市环境保护科学研究院北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037 污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037

复杂污染场地中土壤和地下水介质的非均质性、污染物形态归趋变化的复杂性是导致复杂污染场地调查、风险评估与修复过程存在较大不确定性的主要原因.基于侵入式采样和实验室样品分析等高成本调查技术无法理想反映复杂场地的真实污染分布... 详细信息

复杂污染场地中土壤和地下水介质的非均质性、污染物形态归趋变化的复杂性是导致复杂污染场地调查、风险评估与修复过程存在较大不确定性的主要原因.基于侵入式采样和实验室样品分析等高成本调查技术无法理想反映复杂场地的真实污染分布,简单的定值风险评估结果则具有较大的不确定性,线性化场地管理技术体系不能适应复杂污染场地风险管理面临的不确定性挑战.结合国内外实践经验,本文提出“二精一优”的场地风险管理技术方法体系,即:①基于“有效数据理论”的定量测试与半定量实时监测技术相结合的精准调查技术;②基于污染物形态归趋规律,综合采用基于生物有效性、多证据和概率分析等多种手段的精细化风险评估技术;③动态调整优化的非线性场地风险管理技术框架.

关键词：污染场地风险管理不确定性非均质性形态归趋多证据分析

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美国污染场地修复技术对我国修复行业发展的启示

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环境工程 2021年第6期39卷 173-178页

作者：梁竞王世杰张文毓张丹张元邹惠北京市环境保护科学研究院北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037 污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037

随着我国工业化进程的发展,暴露出来的土壤污染问题越来越严重。对我国2005—2019年以来455个污染场地修复项目进行了统计分析,发现我国污染场地修复项目数量逐年递增,修复方式以异位修复为主,占比为63%,修复技术以阻隔/填埋(29%)、固化... 详细信息

随着我国工业化进程的发展,暴露出来的土壤污染问题越来越严重。对我国2005—2019年以来455个污染场地修复项目进行了统计分析,发现我国污染场地修复项目数量逐年递增,修复方式以异位修复为主,占比为63%,修复技术以阻隔/填埋(29%)、固化/稳定化(18%)为主。相比之下,2005—2014年,美国污染场地修复方式实现了从异位修复到原位修复的转换,原位修复技术占比达到54%,其中土壤气相抽提技术、物理分离、固化/稳定化技术、化学修复和生物修复技术应用居多,地下水抽提-处理技术的应用逐年下降。基于美国修复技术发展趋势,我国未来修复技术路线应以原位修复为主。

关键词：土壤地下水污染场地修复技术发展趋势

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