1 任務(wù)來(lái)源
原位熱脫附技術(shù)是一項新興的土壤與地下水污染修復技術(shù)，自 20 世紀 70 年代起被用于污染地塊修復工程。我國目前對于該項技術(shù)還缺乏相關(guān)技術(shù)標準，對原位熱脫附修復工程的組織和實(shí)施還缺乏規范要求，難以滿(mǎn)足修復企業(yè)及管理部門(mén)對該項技術(shù)應用和管理方面的需求。為規范原位熱脫附修復工程的技術(shù)要求，使得修復工程組織實(shí)施有據可依，原環(huán)境保護部《關(guān)于開(kāi)展 2016 年度國家環(huán)境保護標準項目實(shí)施工作的通知》（環(huán)辦科技函〔2016〕633 號）下達了《原位熱脫附修復工程技術(shù)規范》的編制任務(wù)，項目編號為 2016- 59。本標準由生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所、江蘇大地益源環(huán)境修復有限公司、北京建工環(huán)境修復股份有限公司、北京高能時(shí)代環(huán)境技術(shù)股份有限公司四個(gè)單位共同承擔。 2020年 4 月，生態(tài)環(huán)境部科技與財務(wù)司主持召開(kāi)了該標準征求意見(jiàn)稿技術(shù)審查會(huì )，依據專(zhuān)家建議將標準名稱(chēng)修改為《污染土壤修復工程技術(shù)規范 原位熱脫附》。
2 標準制訂的必要性
我國土地資源短缺。隨著(zhù)城市化進(jìn)程的加速，城市用地功能調整，大量污染企業(yè)外遷，留下大量農藥、化工等高風(fēng)險工業(yè)污染場(chǎng)地急需修復。目前我國場(chǎng)地修復市場(chǎng)已經(jīng)初具規模，但相應的土壤修復及風(fēng)險管控的相關(guān)標準還相對缺乏，難于科學(xué)、系統、規范地指導污染土壤的治理修復工作。2016 年，國務(wù)院發(fā)布了《土壤污染防治行動(dòng)計劃》（“土十條”），要求健全土壤污染防治相關(guān)標準和技術(shù)規范?！吨腥A人民共和國土壤污染防治法》第十二條要求，加強土壤污染防治標準體系建設。
“土十條”第二十三條明確規定：治理與修復工程原則上在原址進(jìn)行，并采取必要措施防止污染土壤挖掘、堆存等造成二次污染。因此，針對揮發(fā)性有機物、半揮發(fā)性有機物、農藥類(lèi)、多環(huán)芳烴類(lèi)有機物污染的土壤和地下水的修復，原位熱脫附技術(shù)具有廣泛的應用前景。事實(shí)上，原位熱脫附技術(shù)（例如電阻加熱、熱傳導、蒸汽注入加熱、熱空氣加熱等）在土壤和地下水修復領(lǐng)域的應用發(fā)展很快，2013 年至今在我國也取得了迅猛發(fā)展。該技術(shù)對于存在污染源或非水相液體（Non-aqueous phase liquid, NAPL）的重污染土壤和地下水具有修復更迅速、更徹底的優(yōu)勢，特別適用于污染深度大或存在于建筑物以下，異位開(kāi)挖施工難度大的污染區域。自 2014 年以來(lái)，國內土壤修復企業(yè)已經(jīng)從不同國家引進(jìn)了的數套原位熱脫附系統，并在多個(gè)污染地塊開(kāi)展了示范工程及修復工程實(shí)踐。然而，由于國內尚無(wú)原位熱脫附相關(guān)的技術(shù)規范，各修復企業(yè)在工程項目的組織實(shí)施過(guò)程中存在處理技術(shù)不適宜、處理過(guò)程不規范、二次污染風(fēng)險高等問(wèn)題。隨著(zhù)原位熱脫附技術(shù)應用越來(lái)越廣泛，編制原位熱脫附修復工程技術(shù)規范，將有效指導各修復企業(yè)規范施工，防范修復過(guò)程的二次污染，對于解決我國土壤和地下水環(huán)境污染問(wèn)題，保障《土壤污染防治行動(dòng)計劃》的實(shí)施，貫徹落實(shí)《土壤污染防治法》，推動(dòng)國民經(jīng)濟的可持續發(fā)展具有重大的意義。
3 主要工作過(guò)程
（1）編制組成立
2016 年 4 月，原環(huán)境保護部下達《原位熱脫附修復工程技術(shù)規范》的編制任務(wù)，生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所組織相關(guān)單位及人員成立標準編制小組，確定參編單位及人員名單。
（2）開(kāi)題報告起草與論證
2016 年 5 月，項目立項，簽訂任務(wù)書(shū)。
2016 年 6 月，完成標準的開(kāi)題報告和標準編制大綱。
2017 年 1 月，完成《原位熱脫附修復工程技術(shù)規范》及編制說(shuō)明的初稿。
2017 年 10 月，原環(huán)境保護部科技標準司主持召開(kāi)了本標準的開(kāi)題論證會(huì )議。
（3）征求意見(jiàn)稿起草
2018 年 1 月，完成《原位熱脫附修復工程技術(shù)規范》及編制說(shuō)明的第一次修訂。
2018 年 4 月，完成《原位熱脫附修復工程技術(shù)規范》及編制說(shuō)明的第二次修訂。
2019 年 7 月，組織國內原位熱脫附專(zhuān)家及修復公司代表召開(kāi)《原位熱脫附修復工程技術(shù)規范》技術(shù)研討會(huì )，全面征集行業(yè)內部意見(jiàn)；
2019 年 11 月，經(jīng)多次討論并征求專(zhuān)家和相關(guān)管理者意見(jiàn)，形成征求意見(jiàn)稿初稿。
2019 年 12 月，召開(kāi)征求意見(jiàn)稿的預審會(huì )議，修改形成征求意見(jiàn)稿。
2020 年 4 月，生態(tài)環(huán)境部科技與財務(wù)司主持召開(kāi)了該標準征求意見(jiàn)稿技術(shù)審查會(huì )，與會(huì )專(zhuān)家一致同意該標準通過(guò)技術(shù)審查，并建議將標準名稱(chēng)修改為《污染土壤修復工程技術(shù)規范-原位熱脫附》。編制組依據技術(shù)審查會(huì )專(zhuān)家意見(jiàn)，修改形成征求意見(jiàn)稿并提交公開(kāi)征求意見(jiàn)。
4 國內外相關(guān)標準研究
4.1 編制依據
國內現有污染場(chǎng)地管理法律法規框架：
（1）《中華人民共和國環(huán)境保護法》（2015 年 1 月 1 日起實(shí)施）
（2）《中華人民共和國土壤污染防治法》（2019 年 1 月 1 日起實(shí)施）
（3）《土壤污染防治行動(dòng)計劃》（國發(fā)〔2016〕31 號）
（4）《污染地塊土壤環(huán)境管理辦法（試行）》（原環(huán)境保護部，2016 年）
（5）《建設用地土壤污染狀況調查 技術(shù)導則》（HJ 25.1-2019）
（6）《建設用地土壤污染風(fēng)險管控和修復 監測技術(shù)導則》（HJ 25.2-2019）
（7）《建設用地土壤污染風(fēng)險評估技術(shù)導則》（HJ 25.3-2019）
（8）《建設用地土壤修復技術(shù)導則》（HJ 25.4-2019）
（9）《污染地塊風(fēng)險管控與土壤修復效果評估技術(shù)導則》（HJ 25.5-2018）
（10）《污染地塊地下水修復和風(fēng)險管控技術(shù)導則》（HJ 25.6-2019）
（11）《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設用地土壤污染風(fēng)險管控標準（試行）》（GB 36600-2018）
（12）《污染場(chǎng)地修復技術(shù)目錄（第一批）》，2014 年
4.2 國內外相關(guān)技術(shù)標準、技術(shù)政策、指南制訂情況分析
（1）原位熱脫附設計規范（美國陸軍工程兵部隊）
-- Design: In Situ Thermal Remediation（US Army Corps of Engineers）
此規范是針對美國軍方于 2014 年編制的，用于處置涉及有毒有害輻射性物質(zhì)時(shí)的原位熱脫附技術(shù)設計參考文件。報告從技術(shù)原理介紹、場(chǎng)地特性分析、可實(shí)施性分析、小試方案，到項目具體設計、花費及竣工條件都給出了參考方法。 規范文件內并沒(méi)有指明哪些污染物或者場(chǎng)地適合應用原位熱脫附技術(shù)，但通過(guò)場(chǎng)地特性分析及小試方案的指導，可協(xié)助確定具體方案的設計及實(shí)施。
（2）原位熱處理經(jīng)驗總結（美國環(huán)保局）
-- Engineering Paper: In Situ Thermal Treatment Technologies: Lessons Learned （ United States Office of Land Emergency Management Agency, USEPA）
美國環(huán)保局對其過(guò)去 10 年管理過(guò)的原位熱脫附項目進(jìn)行了總結，從熱傳導（TCH）、電加熱（ERH）及蒸汽注入（SEE）等多種原位熱脫附角度對技術(shù)應用過(guò)程中技術(shù)適用性、目標處理區區分、技術(shù)選擇、項目設計、運行、監控及驗收提出了經(jīng)驗總結，進(jìn)而對 未來(lái)的原位熱脫附項目進(jìn)行指導。
（3）原位熱處理修復重污染區土壤和地下水技術(shù)導則（土壤、地下水和場(chǎng)地恢復創(chuàng ) 新中心，德國萊比錫）
--Guidelines ： In situ thermal treatment (ISTT) for source zone remediation of soil and groundwater （ Centre of Competence for Soil, Groundwaterand Site Revitalisation – TASK ， Leipzig）此規范是德國 TASK 組織于 2013 年編制的，涉及的技術(shù)主要包括蒸汽-空氣注入（TUBA）、加熱井（THERIS）和射頻能力加熱技術(shù)（RF）。報告從技術(shù)原理和三種技術(shù)應用及局限等方面進(jìn)行介紹分析。
（4）熱脫附修復技術(shù)健康安全規范（美國勞工部職業(yè)安全和健康署 OSHA）
--Remediation technology health and hazards: thermal desorption. (US Department of Labor)
美國勞工部職業(yè)安全和健康署（OSHA）對包括原位和異位在內的多種熱脫附技術(shù)現場(chǎng)可能存在的健康安全風(fēng)險進(jìn)行了分步驟分項的分析和羅列，內容包括處理過(guò)程中接觸到的化合物、目標污染物、灰塵、熱灼傷、電擊、機械傷害、火災、噪聲等，并相對應的提出了避免辦法及相關(guān) OSHA 規范要求，為熱脫附項目實(shí)施過(guò)程中現場(chǎng)人員安全提供保障。
（5）國內相關(guān)規范分析及發(fā)展現狀
目前歐美國家已將土壤熱脫附技術(shù)工程化，廣泛應用于處理?yè)]發(fā)性、半揮發(fā)性有機物 和汞污染土壤、污泥等場(chǎng)地的修復。而我國熱脫附修復污染場(chǎng)地研究尚處于起步階段，相關(guān)規范仍處于編制階段。在技術(shù)應用方面，目前主要問(wèn)題包括：1.主要設備均依賴(lài)進(jìn)口，相關(guān)設備投資成本過(guò)高、運行費用昂貴等問(wèn)題尚未得到很好解決；2.由于對不同質(zhì)地土壤，不同污染物的認識不夠，導致其他二次污染物的產(chǎn)生；3.高粘土含量或濕度會(huì )增加處理費用，且高腐蝕性的進(jìn)料會(huì )損壞處理單元；4.污染場(chǎng)地修復工程的實(shí)施過(guò)程當中會(huì )產(chǎn)生噪音和揚塵、粉塵污染等環(huán)境影響，成為一個(gè)新的污染源。上述問(wèn)題需要國內產(chǎn)學(xué)研團隊加強多學(xué)科交叉融合，團結協(xié)作以共同解決。發(fā)展不同污染類(lèi)型土壤的前處理和脫附廢氣處理等技術(shù)，優(yōu)化工藝并研發(fā)相關(guān)的自動(dòng)化成套設備正是共同努力的方向。
5 同類(lèi)工程現狀調研
5.1 概述
重非水相液體（DNAPL）污染源處理是目前面臨的最重要的修復挑戰之一。因此，近年來(lái)原位修復技術(shù)的在 DNAPL 場(chǎng)地的研發(fā)和應用一直在增加。包括氣相抽提、化學(xué)氧化、表面活性劑淋洗、生物降解等方法已經(jīng)得到了開(kāi)發(fā)和應用，取得了不同程度的成功。 從這些場(chǎng)地最近的數據來(lái)看，即使采用了最新的上述修復技術(shù)，要完全去除 DNAPL 也是不太可能的。
熱脫附技術(shù)和其競爭技術(shù)（表面活性劑淋洗，化學(xué)氧化和原位曝氣）相比具有獨特的 優(yōu)勢，特別是，熱脫附技術(shù)的修復效果幾乎不受 DNAPL 污染源的地質(zhì)分層和傳質(zhì)阻力的影響。原位熱脫附修復土壤和地下水技術(shù)（例如，電阻加熱，熱傳導加熱，蒸汽加熱等） 近年來(lái)得到了迅速發(fā)展和應用。
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