黑臭流域环境底泥修复方案评估框架

查看全部 · 发表于 2021-4-7 07:22:57

由于底泥修复项目固有的复杂性，在评估和选择修复方案之前，我们应在场地概念模型（CSM）中明确地识别场地表征，如污染源区域、迁移转化机制、场地背景、上游区域以及场地关键特征。

这里介绍的修复方案评估框架将有助于修复技术的选择，并根据场地表征来评估适用于不同底泥污染场地的修复方案。

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01

背景状况

“背景”通常是指不受场地化学物影响的物质，状况或地点。背景通常分为自然背景和人为背景。自然背景始终存在于环境中而不受人类活动影响。人为背景受人类活动的影响，但与在该场地发生的具体活动无关。场地的背景状况和化学物浓度通常通过对照样品来确定。

对照样品通常从上游或未受场地影响的区域获得，并包括以下不同种类：

底泥样品通常是通过表面抓取，但也可以选择能够代表有工业活动前水平的更深的底泥层段。
地表水样是从流入场地的侧方或上游站点进行采集。样品可以是离散样品（抓取），也可以是复合样品（在某段时间内持续采集或根据水柱高度按比例整合成的一个样品）。
总悬浮固体（颗粒物）样品通常是从流入场地或者场地流域的上游，雨水或合流制下水道溢流（CSO）排水口，底泥捕获器，集泥井或大气颗粒物采样器采集。这些样本持续为底泥的背景状况提供宝贵数据。
残留样品通常通过生物群（鱼类，无脊椎动物）进行采集。

一旦计算出背景数据集或阈值，我们就可以把它们运用到场地清理的不同阶段，包括：

确定污染是否已经发生。
确定场地边界及评估场地状况（污染物的性质和程度）。
把潜在污染物和背景化学物质区分开，以完善污染物清单。
根据背景数据建立清理标准。
使用跟场地物理，地质化学和生态学相似的参考区域来评估污染物对场地造成的影响和风险的程度。
建立修复行动目标（RAO）
建立绩效标准来评估合规监测数据。
在进行修复后评估再污染可能性（适用于所有修复技术）。
可增加与公众和利益相关者进行风险沟通的机会。

02

污染源控制

鉴别及控制水生系统污染源是修复污染底泥的一个重要组成部分，有效的污染源控制是运用任何修复技术的先决条件。

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大型复杂的场地可能有多个污染源

应该控制的污染源包括

水中污染源。这些污染源的特点是当前或历史事故使底泥污染物浓度升高，并持续地影响下游或邻近水体。

陆地污染源。陆地污染源包括通过侵蚀和坡面流迁、雨水排放、陆地活动（例如扬尘，土壤、沉积物蠕变或工程控制的不适当使用）迁移到水体的受污染的土壤，被侵蚀的污染河岸，及积洪期被间歇侵蚀的洪泛区。在某些情况下，污染的地下水也可能将污染物转移到底泥和地表水中。

流域污染源。区域流域的活动也会造成底泥污染。由大气沉降，城市和农业活动造成的非点源都可能造成区域或流域底泥污染。

如果存在多个污染源，我们必须根据风险确定优先级，来更合理地分配我们的资源。一般来说，所有持续扩散污染物的上游污染源（包括受污染的地下水，雨水，非水相液体迁移及其他载体）在底泥修复过程中都应该被优先考虑。

03

场地表征数据

收集现场数据进行修复评估

场地条件的不同将影响修复技术的性能，所以场地数据对于修复技术的评估尤其重要。场地表征数据不仅需要能够描述污染的性质和程度，还必须包含足够的信息来评估底泥的稳定性和迁徙途径，污染物流动性，水路特征，水文分析以及相邻的陆地和水路扩散条件。

表1列出了底泥污染场地所需要的数据类型，获取数据的途径以及数据类型对修复技术选择的影响。

04

修复区的划分和测绘

修复区的划分是将污染底泥的总面积和体积划分成可操作的单位，便于之后修复的进行。根据特定的场地条件来划分区域可以简化修复技术的评估。并不是每个场地都可以进行区域划分，但是我们至少都应该先检验场地是否能够划分出修复区。

明确污染物的分布和初步修复目标（PRG）是划分区域的第一步。这些区域应根据场地信息和修复技术评估进一步细化。但是在大型复杂的底泥场地，将场地划分为不同的修复区域将有助于修复技术的重点评估以及修复备选方案的开发，筛选和评估。

05

修复技术的筛选

为了简化筛选步骤，我们在修复选择框架中加入了调查问卷，从而更好地对监测式自然恢复（MNR），加强型监测式自然恢复（EMNR），原位处理，常规封盖，改良式封盖，以及挖掘和疏浚等修复技术进行初步筛选评估。这些问题可以根据每个区域的特征，在修复技术的评估和筛选过程中把一些技术排除掉。关于筛选修复技术的更多信息可以在其他底泥修复的文章中找到。

06

修复技术的评估

在初步筛选后，可将根据场地信息来对修复技术进行进一步的详细评估，从而确定最佳技术。通过此次评估可以排除不适用的修复技术。

表2列出了物理，底泥，污染物以及土地和水路迁移方式等特征。依据这些特征可以确定以下技术的适用性：监测式自然恢复（MNR），加强型监测式自然恢复（EMNR），原位处理，常规封盖，改良式封盖，挖掘和疏浚。每个单元格都对应一个特征和技术，以及该技术特点的重要性排名。

07

修复行动备选方案的评估

修复行动备选方案的评估应考虑该场地所属的监管框架以及其一系列标准。

修复行动备选方案的评估标准通常分为以下几个主要类别

是否能够达成项目目标（如修复行动目标（RAO））
有效性（例如长期可靠性和短期影响）
技术可行性（这项技术可以成功实行吗？）
行政可行性（是否可以获得必要的审批？）
成本和工期
能否满足利益相关者