来源：CESPN 作者：刘佶彬
前段时间沸沸扬扬的兰州水污染事件，将人们的目光和担忧再次聚集在饮用水和地下水安全。此次苯污染的污染源主要在于地下石油管道老化，泄露的原油及其他污染物污染了自来水厂的自流沟所致。在事故发生附近的土壤和地下水的污染程度也受到人们的关注。受有机物污染的土壤和地下水有哪些有效的修复手段？美国纽约州的一项超级基金项目值得我们参考和借鉴。
4月17日，美国环保署就纽约州Glen Cove的一项土壤和地下水有机物污染场地的超级基金修复项目提出了新的解决方案。之所以提出新的解决方案，是因为在至今15年的修复过程中，现有的修复手段无法达到土壤和地下水中有机污染物的限制标准。借此机会，我们可以一起回顾一下此案例，从中学习美国是如何应对和修复地下水有机物污染的。
该项目地处纽约长岛，占地2英亩（约8093.71平方米）。上世纪70-90年代，该地被Mattiace石化公司购买并用于化学物的存储和分配。后期由于公司在环境保护方面措施不到位，被州政府于87年查封。但与此同时，贮藏有有机化合物，液态酸和碱的储罐也被遗留在该地。考虑到周边地区的生态安全(附近有纽约州自然栖息地以及豪宅社区)，88年美国环保署颁布了一项紧急方案来隔离整个厂区和周边受污染地区，并且推出了一套包括短期隔离措施和土壤地下水长期修复两部分的应对方案。
图一，污染源示意图
短期隔离措施是实行隔离和污染源（储罐以及废水和固体废物等）异地处置。短期隔离措施结束后，美国环保署对该地区进行了彻底的修复前期调查和修复方案的可行性分析。该地土壤和地下水污染物以可挥发性有机物为主，包括了一些工业生产中常见的三氯乙烯，四氯乙烯，甲苯和二甲苯等。这些化合物均属于轻非水相液体，与兰州事件中的污染物类似，具有易挥发，黏度小，在土壤和地下水中迁移速度快等特点。其危害人体健康的途径包括了表皮接触，呼吸道和食道摄入三种。针对污染物的特殊性质和危害途径，环保署在91年6月签署了一项包括原位土壤蒸气提取，部分杀虫剂污染土壤挖掘处理，地上和地下化学物和废水储罐的异地处置，和地下水地表处理等多项解决方案的行动指南。所有地上和地下储罐以及管道的清除于96年夏天完成。97年，环保署开始建造土壤蒸气和被污染地下水的处理设备，并且在98年正式投入运行。当时对地下水的修复以空气吹脱和活性炭吸附为主，修复完毕的地下水被重新注入到地下含水层。与此同时，厂区及其周边水体，和Glen Cove河河水和底泥也一直在长期监控中。在03年，环保署将修复方案转交给第三方机构TRC实施。
自从修复设备投入运营以来，到如今已经从土壤和地下水中去除了约4536千克可挥发性有机物。在环保署91年签署的行动指南里提到，整个修复过程需要持续4－6年才能达到污染物在土壤中的残留标准。但是实际上如今已经运行了快14年已久，土壤中污染物浓度依然超标。虽然在这期间TRC也尝试过调整设备的运行参数来提高修复效率，效果并不如意。根据现有的数据分析，修复整个区域的地下水还需要大概30年，而对于受污染土壤的彻底修复更是遥遥无期。
环保署就此重新核定了污染源和污染程度，并提交了新的解决方案供公众讨论。在方案里共提出了十类解决方案，其中最推荐方案是采用生物通气法处理地下水，热处理修复土壤，植物修复技术控制地下水液压，以及垂直隔离扩散。此方案对高浓度有机物污染源修复效果最佳，对低浓度污染源修复效率一般。但是方案最大的益处在于能够提高该地区污染物自然衰减的能力，从而消除低浓度污染物的影响。生物通气主要是增加地下含氧量，进而加速LNAPL的有氧生物降解过程。地下好氧生物的生长环境通过向邻近水井中输入碳源，pH缓冲剂等进行调节。热处理是通过加热土壤来加速有机污染物的挥发，然后收集并进一步处理。植物修复是为了控制由于垂直隔离产生的逆向水压，并吸收部分土壤和地下水中的VOC。该方案的推荐原因是集污染修复和生态还原于一体，提供了一个经济，绿色，环保的修复手段。
图二，推荐方案布局图
从Glen Cove的超级基金修复项目中，编者认为主要有以下三个方面值得推荐和学习。第一，国内北方地区饮用水源大多以地下水为主，而地下水污染是个长期的过程。因此环境监控部门应当部署长期的例行检查，防范于未然。美国在全国范围内大概有60%的饮用水源来自地下水，案例中的长岛地区也属其一。一旦控制不及时，对整个地区的居民都会产生极大的影响。第二，地下水的修复也是个长期的过程。国内目前对地下水修复的认识不够，大部分项目甲方不愿意采用长期修复方案。只顾此时效益，不顾彼时危害的方法也不可取。第三，污染较为严重场地的修复是一项长期工程，修复过程中需要定期采样，合理调整设备参数提高修复效率。当整套设备长期运行但是达不到预期效果时，应该重新对污染源和污染范围进行评估，并且出台新的解决方案。
（图片来源：U.S. EPA Final Mattiace Proposed Plan 2014）
