2005年11月,中石油吉化双苯厂发生爆炸事故,泄露的有机污染物导致了重大环境污染事件,爆炸现场的土壤、地下水污染严重,爆炸坑附近土中的硝基苯含量最高可达33652 mg/kg,地下水中硝基苯浓度初期高达10000 mg/L以上,苯和苯胺的浓度最高达500、200 mg/L。从污染物类型来看,该场地的有机污染物有苯系物、硝基苯类、氯苯类、苯胺类、氯酚类70多种,有机污染物包括了非水相液体(NAPL)污染物的两大类型,既有重非水相液体(DNAPL)污染物,如硝基苯类、氯苯类,又包括了轻非水相液体(LNAPL)污染物,如苯、甲苯等,具有非常好的代表性。
图1 爆炸现场情况
本项目在吉化原双苯厂事故污染场地,于爆炸发生后、以及2010-2011年进行了原位空气扰动、循环井修复等示范工作,取得了很好的效果。
原位地下曝气示范从2011年6月开始,工持续进行了54天。为间歇式注入空气方式,每天12小时注入,12小时停止。曝气设备包括:空压机、过滤罐、压力表、流量计等,用厚壁胶管将各零部件连接,保持管路接口处密封。
其中,AS修复技术示范进行了26天,循环井修复技术示范进行了28天。井内曝气管使用直径为20 mm的PPR管,管底深入至井下距离隔水底板0.5 m位置。井下管头密封,曝气管下部0.5m内区域布有筛孔,孔径0.5 mm。对曝气井井口使用胶垫、热熔、上螺丝等方式,使井口密封。
通电后,首先打开空压机,并逐步增大曝气压力,最后调整压力稳定在0.25 MPa,此时曝气流量为6 m3/h。
示范场地井位分布 示范场地情况曝气井 曝气修复运行现场
图2示范场地修复照片
图3为修复前后地下水中硝基苯的等值线对比图,污染物去除率在80%以上,除此之外,苯、苯胺、氯苯也有很好的去除效果。
图3 修复前后地下水中硝基苯的浓度分布情况
吉化污染场地示范工程的成功运行表明本团队所研发的地下水污染修复技术是具有较好的应用前景的,目前本团队也正在将实验室研发的其他修复技术陆续进行工程化示范,以满足其场地应用的需求。
第三方评价:
(1)2012年9月,“重大环境污染事件应急技术系统研究开发与应用示范”专家组对本项目“重大环境污染事件污染场地净化与修复技术”进行了评审,并给出了验收意见:
2008AA06A410课题在地下原位空气扰动技术的改进及循环井修复、地下原位修复的反应带构建、污染场地快速处理处置、污染场地风险评估的快速信息化和定量化等方面,取得了一批具有自主知识产权的技术,并且形成了一支专业的技术研发团队,所取得的成果具有较好的社会和环境效益。
(2)2011年4月,在长春组织召开了“松花江沿岸地下水污染控制关键技术及工程示范”课题“松花江沿岸浅层地下水有毒有机污染物的原位修复技术与示范”子课题的验收会。验收专家组听取了子课题负责单位吉林大学所做的汇报,审查了提交的技术报告等有关文件,形成以下验收意见:
研发了地下水污染的原位修复技术:原位空气扰动技术、原位反应带技术和微生物技术,对每项技术的适用条件、参数和影响因素进行了研究,为现场示范提供了依据;
开展了现场抽出-处理和原位空气扰动示范实验,抽出-处理试验使硝基苯和苯的浓度降低82-98%,有效地控制了地下水污染晕向松花江的迁移;
提出了松花江沿岸石油化工有机污染场地的地下水污染修复技术集成方案,对松花江沿岸地下水水质污染的改善具有实际意义。
最后,项目评估取得了98分的优异成绩。
(3)中石油吉林石化公司对本项目在吉化双苯厂爆炸场地进行的工程示范也给予了较高的评价:通过多项地下水污染修复示范工程的应用,使污染场地的地下水污染物浓度极大地降低,同时,通过对地下水流场监测和水质监测,表明该区域地下水的污染晕得到了有效的控制,污染物没有进一步向松花江迁移。