美國(guó)阿伯丁農(nóng)藥企業(yè)搬遷場(chǎng)地植物修復(fù)案例
1.污染場(chǎng)地概況
阿伯?。ˋberdeen)農(nóng)藥生產(chǎn)污染場(chǎng)地位于美國(guó)北卡羅來(lái)納州Moore(穆?tīng)枺┛h,由5個(gè)地理位置相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域組成:農(nóng)藥生產(chǎn)區(qū)、雙子區(qū)、六航道區(qū)、Mclver轉(zhuǎn)儲(chǔ)區(qū)、211線路區(qū)(圖5-13)。該企業(yè)由一個(gè)農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑生產(chǎn)工廠和4個(gè)處理農(nóng)藥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物的車(chē)間組成,運(yùn)營(yíng)時(shí)間從19世紀(jì)30年代中期到1987年,主要生產(chǎn)DDT、艾氏劑、狄氏劑、七氯、林丹、異狄氏劑酮、氯丹和毒殺芬等。殺蟲(chóng)劑生產(chǎn)和配制過(guò)程造成了土壤和地下水的大面積污染。該場(chǎng)地在1989年3月列入美國(guó)NPL。
圖5-13 阿伯?。ˋberdeen)農(nóng)藥企業(yè)搬遷
污染場(chǎng)地(Marilyn et al.2000)
2.主要污染物
土壤中和遷移到地下水中的污染物包括六氯苯、毒殺芬、DDT、DDE、苯系物等。地下水是阿伯丁市居民飲用水的唯一水源,而地下水大面積被農(nóng)藥污染,嚴(yán)重影響城市供水。
3.修復(fù)技術(shù)
場(chǎng)地修復(fù)的主要工程是種植雜交楊樹(shù)(hybrid poplar)。大多數(shù)楊樹(shù)種類(lèi)廣泛生長(zhǎng)于北半球的溫帶和寒冷地區(qū)。雜交楊樹(shù)是同屬不同種雜交樹(shù)種,具有生長(zhǎng)迅速,易于扦插繁殖,比母樹(shù)更能忍耐極端環(huán)境等的優(yōu)勢(shì),適合于修復(fù)受石油烴、氯化溶劑、重金屬、農(nóng)藥、炸藥等和養(yǎng)分過(guò)量的土壤和地下水。雜交楊樹(shù)林不僅能修復(fù)環(huán)境,還能防止表土流失,可作為河岸緩沖帶、野生動(dòng)物棲息地、防風(fēng)林和風(fēng)景林等。
1991年,USEPA簽署決議,開(kāi)始對(duì)農(nóng)藥生產(chǎn)區(qū)地表污染土壤采用挖掘和熱處理技術(shù)修復(fù);1993年,USEPA決定采用抽取和凈化相結(jié)合的辦法,清除農(nóng)藥生產(chǎn)區(qū)、雙子區(qū)和六航道區(qū)地下水農(nóng)藥污染,并進(jìn)行地下水監(jiān)測(cè);1994年和1997年,研究決定采用植物修復(fù)作為新的戰(zhàn)略之一;1997年春季進(jìn)行了中試試驗(yàn)確定樹(shù)種及種植方式,并在1998年春季展開(kāi)植物修復(fù)工程(圖5-14)。
種植樹(shù)種是雜交楊樹(shù),種植深度為0.45~3.60m。種植的楊樹(shù)依靠地下水作為生長(zhǎng)水源吸收受污染地下水;地表植物攔截和利用大部分降水,有助于楊樹(shù)依賴地下水生長(zhǎng)。在這里植物修復(fù)并不是直接降解污染物,而是被用來(lái)泵吸飽和區(qū)的地下水,從而消除地下水中潛在的殘留污染物。利用楊樹(shù)泵吸受污染的地下水,其修復(fù)成本遠(yuǎn)低于使用抽取凈化方法的成本。在修復(fù)過(guò)程中,根際生物降解污染物能力增強(qiáng),對(duì)植物修復(fù)起了輔助作用。
圖5-14 阿伯?。ˋberdeen)場(chǎng)地種植雜交楊樹(shù)
(hybrid poplar)對(duì)土壤和地下水修復(fù)
1998年種植規(guī)模約為3.0×104m2,種植約3500棵楊樹(shù)。體液徑流量監(jiān)測(cè)顯示,1999年楊樹(shù)生長(zhǎng)季節(jié)大約有1.5×104m3的地下水被蒸發(fā),表現(xiàn)出良好的修復(fù)能力。所以,1999年USEPA又決定采用植物修復(fù)Mclver轉(zhuǎn)儲(chǔ)區(qū)地下水。
4.修復(fù)效果
10多年的地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,植物修復(fù)自然衰減監(jiān)測(cè)技術(shù)完全可以替代抽取和凈化受污染地下水技術(shù)。2003年9月,USEPA發(fā)布決議,修訂了農(nóng)藥生產(chǎn)區(qū)、雙子區(qū)和六航道區(qū)地下水的修復(fù)措施(采用植物修復(fù)),同時(shí)決定該場(chǎng)地不再列入NPL(USEPA)。2004年,在Pages湖中采集沉積物、地表水和魚(yú)樣,分析結(jié)果表明,與該場(chǎng)地相關(guān)的污染物水平對(duì)公眾的健康沒(méi)有危害。從2004年開(kāi)始,該場(chǎng)地土地一部分被用于商用微型儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)及輕工業(yè)基地,另一部分作為娛樂(lè)場(chǎng)地。
2008年9月22日,第一次5年監(jiān)測(cè)報(bào)告完成,并建議從樹(shù)冠蒸散率、根系生長(zhǎng)及根際土壤生化活動(dòng)等方面評(píng)估植物修復(fù)對(duì)修復(fù)區(qū)域水文的影響;目前該場(chǎng)地地下水仍在監(jiān)測(cè)中。第二次5年監(jiān)測(cè)報(bào)告在2013年完成。
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