铬污染场地环境风险定量评估与修复实验效果探究

摘要

重金属污染是目前环境污染问题的一个非常重要的来源。由于我国早期粗放式工业生产模式，导致了相关行业的环境污染异常严重，其中重金属铬污染在工业污染中更显得突出。关于我国铬污染场地的初步调查情况表明，历史上堆放的铬渣会对周围土壤造成了比较严重的污染，而污染的土壤作为污染源在铬渣清理后仍然存在对周围环境造成污染的风险。因此，对铬污染场地的风险评估和修复工作是目前亟需开展的工作之一。
　　重庆民丰化工厂的铬渣已经实现了无害化综合利用，但是场地土壤依然存在严重的铬污染。本文以该污染场地作为研究对象，共布设监测点位327个，采集土壤样品（包括表层建渣）1307个，水样2个。从监测结果分析，监测样品中总铬含量最高达到81200mg/kg，六价铬最高含量达到1770mg/kg。
　　根据《污染场地风险评估导则》的相关要求，计算三价铬和六价铬在不同暴露途径中对人体的健康风险，并依据该风险计算场地修复目标值。得到如下相关结论。
　　①表层土壤中六价铬吸入土壤颗粒物暴露途径的致癌风险为1.01E-04，超过可接受水平，风险较高。表层土壤中三价铬经口摄入土壤、皮肤接触土壤途径的非致癌危害商仅为0.17和0.004，未超过可接受危害商值1；六价铬经口摄入土壤、吸入土壤颗粒物途径的非致癌危害商分别为7.02和1.54，超过可接受危害商值1；六价铬皮肤接触土壤途径的非致癌危害商为0.17，在可接受范围之内。深层土壤中三价铬经淋浴途径的危害商为0.57，未超可接受危害商值1；六价铬经淋浴途径的危害商为27.46，超可接受危害商值27.46倍，对人体危害水平较高。
　　②根据重庆民丰化工厂污染场地的实际情况，考虑到修复的可行性，同时参考《污染场地风险评估导则》对修复目标值的确定方法，建议将场地的六价铬修复目标值定为34.8mg/kg。
　　③最终计算出Cr6+污染浓度在34.8-200mg/kg的污染土壤方量为128.72万立方米，Cr6+污染浓度在200-1000mg/kg的污染土壤方量为117.18万立方米，Cr6+污染浓度在1000mg/kg以上的污染土壤方量为2.26万立方米总计污染土壤量248.16万立方米。再加上场区地表以上被污染的建筑废物约1.34万m3，场地总计需处置污染物约249.5万立方米。
　　④基于定量评估的基础上，通过淋洗和固化实验对铬污染土壤进行修复效果研究。针对研究场地中不同污染程度的铬污染土壤采取不同的修复方案。对于重度污染土壤(>1000mg/kg），可以采用药剂进行原位淋洗技术进行修复。通过比较不同药剂淋洗实验效果，鉴于FeSO4的良好的还原效果和较低的价格成本（约1000元/吨），并可将80％以上的酸可提取态Cr转化为其他形态，从而有效降低Cr的毒性，在实际修复工程中可以选择FeSO4作为淋洗药剂。对于中轻度污染土壤(<1000mg/kg），可以采用固化稳定化技术进行修复。通过实验分析可知，在重金属污染土壤中添加新型组合固化剂能有效地降低土壤浸出液中 Cr的含量。在药剂添加量逐渐增加时，固化效果会显著提高。当CCT03+CCT01添加量达到6%+10%时，除去率已经高达90%以上，再添加药剂固化效果变化较小。

目录

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中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1研究背景

1.2铬的生态效应

1.3铬在环境中的迁移转化

1.4铬污染场地概况

2 研究内容与方法

2.1研究内容及技术路线

2.2布点方法

2.3数据处理

2.4研究场地概况

3 污染场地定量风险评价

3.1 场地定量风险评价的一般程序

3.2 风险识别

3.3 毒性评价

3.4 暴露评价

3.5风险表征

3.6 土壤污染修复范围的计算

4 污染土壤修复试验

4.1 淋洗实验效果研究

4.2固化实验效果研究

4.3结论

5 总结与展望

5.1 主要研究结论

5.2 不足与展望

致谢

参考文献

附录A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录