氯代烃芳香烃复合场地调查与修复技术研究

王海平

（1.上海岩土工程勘察设计研究院有限公司；2.上海环境岩土工程技术研究中心，上海 200093）

在土壤和地下水中，有机污染物的含量一般来说是比较低的，尽管如此，其毒性却不可忽视。大部分有机污染物由于具有生物积累性、慢性毒性以及“三致”作用等，在国际上已经被列为优先控制的污染物[1]。目前，大部分发达国家已经建立有机污染物的优先监控制度，相比之下，我国起步较晚[2]。同时，由于我国技术条件和工作基础等均比较薄弱，有机污染物的调查分析和修复技术需要进一步研究和开发。

1 我国氯代烃芳香烃复合场地污染的现状

目前，我国土壤和地下水污染十分严重。以我国东部平原地下水污染情况为例，其存在的污染场地就达40万个。大部分场地均是氯代烃芳香烃复合场地，即大部分场地含有的污染物是氯代烃和芳香烃。其中，氯代烃具有毒性，其降解难度大，一旦进入地下水，其污染可持续10年，甚至是上百年[3]。同时，芳香烃也是一种有毒物质，在自然环境中降解速度远低于同样分子量的烷烃。从这一角度来说，我国污染场地调查与修复工作具有重要的价值和意义。与此同时，我国地质局2013年在对氯代烃芳香烃复合场地的调查中发现，其污染场地不仅数量多、持续时间长，同时带来的危害也是巨大的[4]。由此可见，氯代烃芳香烃复合场地调查和修复技术研究势在必行。

然而，现阶段我国氯代烃芳香烃复合场地调查和修复技术，无论是在科研方面，还是在监测方面，主要参照国外的方法，我国并没有形成自己的体系[5]。由此可见，研究氯代烃芳香烃复合场地调查和修复技术是我国目前环境科学研究和监测的重要课题。

2 氯代烃芳香烃复合场地调查与修复技术

2.1 直接推进钻机原位土壤采集与监测构建技术

我国在氯代烃芳香烃复合场地调查与修复技术研究方面，尽管起步较晚，发展速度较慢，但依然取得了一定成果。其中，直接推进钻机原位土壤采集与监测构建技术就是一项重要的研究成果[6]。相比于传统的钻探方法，直接推进钻机原位土壤采集与监测构建技术具有以下优势：第一，采样速度快，方式灵活；第二，成本价格低廉；第三，在分层采样以及地层刻画方面能够实现可视化[7]；最后，与传统的物理技术相比，其能够精确刻画污染区的情况。

2.2 连续多通道多级监测井分层检测地下水中污染物方法

连续多通道多级监测井分层检测地下水中污染物方法，其最大的功用是能够实现不同含水层的采样和监测。该方法针对DNAPL和LNAPL的运移特征，沿着地下水流向剖面，构建了7口7层连续多通道多级监测井，所以其可以实现地下水的采样和监测。由此可见，连续多通道多级监测井分层检测地下水中污染物方法也具有一定的优势。

2.3 地下水中发挥新组分低流量采样方法

地下水中发挥新组分低流量采样方法是指利用MicroPurge和特性Solinist气囊泵低流量的，采集地下水中具有挥发性的有机污染物样品[8]。该方法的最大优势在于能够有效克服传统方法对水井和地下含水层的严重干扰。另外，其优势还在于能够保障所采集的地下水的有机污染物样品具有较高的精确性和准确性，进而保障数据研究的可靠性。

3 优化氯代烃芳香烃复合场地调查与修复技术的几点建议

3.1 建立复合场地监测与试验研究基地

通过实际调查，人们发现，大部分污染场地均含有氯代烃和芳香烃。为了给氯代烃芳香烃复合场地调查与修复提供技术支撑，人们可以从以下几个方面着手：第一，建立氯代烃芳香烃复合场地监测与试验研究基地，为调查与修复技术研究提供保障；第二，在氯代烃芳香烃复合场地展开相关工作，如地质雷达、水土污染评价以及钻探取样等工作；第三，建立4口深层监测井、7口分层多级监测井、8口浅层监测井，同时还应注重筛选民用井中的13口浅井和17口深井，从而形成氯代烃芳香烃复合场地的地下水污染立体监测。

3.2 构建地下水污染健康风险评估体系

针对氯代烃芳香烃复合场地污染物，在构建地下水污染健康风险评估体系的过程中，人们应从以下几方面着手：第一，学习发达国家先进的地下水污染健康风险评估方法，如美国EPA发布的健康风险评价四步法，以建立适宜我国的地下水污染健康风险评估体系；第二，综合考虑多种因素，如饮水摄入、洗浴皮肤接触以及洗浴呼吸吸入等，结合相关理论，如地下水溶质运移理论，研究浅层地下水中的污染物，进而评估该污染物对人体的健康危害；最后，运用信息化手段，计算研究区域内浅层地下水污染对人体的危害范围、峰值等。

3.3 加强复合污染原位化学氧化技术研究

针对氯代烃芳香烃复合场地污染物，人们应加强复合污染原位化学氧化技术研究，尤其是地下水氯代烃芳香烃复合场地污染原位化学氧化技术的研发。例如，研究相应的配方或试剂，将其转化成具有较强氧化性的硫酸根自由基，进而实现污染物的降解。以柠檬酸作为亚铁整合试剂，再利用Fe（II）催化氧化性的硫酸根自由基，从而实现降解功能。在此基础上，还应注重对污染源区域的主要污染含水层，8 m或15 m进行原位注入修复试验。除此之外，还应对相应区域进行监测，如定期进行监测或3个月后进行监测等，以观察氯代烃芳香烃复合场地污染的浓度，进而掌握其修复效果。

3.4 探索微生物修复在污染场地的应用

微生物修复技术作为一种新型的原位生物修复技术，相比物理和化学修复技术，其不仅具有费用低、无二次污染的特点，还具有适宜大面积面源污染修复的优势[9]。微生物修复技术是土壤有机污染修复技术的重要研究方向。但该技术用于污染场地修复时，其降解菌的保存期较短，修复效果不稳定，难以大规模应用。因此，未来应注重这方面的进一步研究，微生物与植物联合修复将是我国最具潜力的研究内容。目前，国外筛选的植物有玉米、荠菜以及黑麦草等，人们可以将其与微生物联合，研发联合修复技术，这样不仅能够降解有机污染物，还能够为共生菌和根际微生物提供适宜的生长环境[10]。因此，未来我国应继续探索微生物修复在污染场地中的应用。

4 结语

目前，我国氯代烃芳香烃复合场地污染不仅面积广、危害大，而且持续时间长，亟需调查和修复。目前，我国已经形成一套具有针对性的有机物污染场地调查技术和方法。未来，人们应注重建立复合场地监测与试验研究基地，构建地下水污染健康风险评估体系，加强复合污染原位化学氧化技术研发。唯有如此，方能为氯代烃芳香烃复合场地调查与修复提供足够的技术支撑。

1 苏贵金，黄林艳，芦会杰，等.镍钴铁三元复合纳米金属氧化物及制法和应用[J].2015，13（11）：132-135.

2 堵锡华，吴 琼，田 林，等.预测氯代芳烃对戈卑鱼毒性的理论研究[J].分子科学学报，2017，33（2）：127-130.

3 樊梦阳.钯催化氨基酸衍生物的碳氢键活化反应和铜催化氯代芳烃的偶联反应研究[J].生命有机化学，2016，13（4）：213-214.

4 高占啟，杨 雪，彭 英.新型有机污染物氯代多环芳烃分析方法及其污染现状研究进展[J].环境化学，2016，35（2）：287-296.

5 韩占涛，钱 永，孔祥科.氯代烃芳香烃复合场地调查与修复技术研究[J].科技成果管理与研究，2015，12（10）：123-125.

6 张冠麟.钯基催化剂在氯代芳香烃加氢脱氯反应中的应用[D].上海：上海应用技术学院，2015.

7 周生虎，于洪波.氯代芳烃液相催化加氢制备苯和环己烷的方法及催化剂：中国，CN104741117A[P].2015-07-01.

8 李 丽.典型奶制品和牛肉中氯代芳烃的含量和污染特征研究[D].保定：河北大学，2015.

9 党 娟.（氯代）多环芳烃等有机污染物在大气中的气相氧化反应机理研究[D].济南：山东大学，2016.

10 T K Vyas，S R Murthy.Chlorobenzene degradation by bacillus sp.tas6cb：a potential candidate to remediate chlorinated hydrocarbon contaminated sites[J].J Basic Microbiol，2015，55（3）：382-329.