今天我们一同走进北京建工修复公司土壤地下水修复技术创新工作室一探究竟。
这是一支年轻有朝气、清一色高学历的团队,他们或穿着白大褂在实验室与各种化学生物试剂打交道,或穿着工作服在环境恶劣的现场与污染物“亲密接触”。“我们从事的是环境修复工作,它是通过技术手段治理土壤和地下水的污染,使受损的生态恢复健康,因此环境修复工作者常常被称作‘大地医生’。”创新工作室领军人李书鹏这样描述他们的工作。
在2000余平方米的梦想实验室中,十余套先进设备可进行环境修复领域中样品的预处理、分析检测等,还可开展多种实验及修复技术的可行性测试。
在样品展柜中,被污染的土壤呈现出橙色、深紫色、褐色等不同颜色,工作人员指着其中一罐深紫色的土壤介绍道:“这个样本采样于一家化工厂,当时还散发着刺鼻的酸臭味,但肉眼看不到任何异常,如果不进行无害化处理,污染物会随着地下水危害附近居民的身体健康。”
一旁的试验人员正在清洗植物根茎上的泥土,这棵植物是刚从污染现场采集回来的,他们要对植物的根茎、枝干、叶片、果实分别进行采样分析,辨别出哪个部分含“毒”量高,因为不同植物的不同部位“中毒”的程度是不同的,从而制定出修复的方案。
土壤污染修复是一项复杂的系统工程,李书鹏说:“如果把被污染的土地比喻成一个病人的话,土壤污染修复就像给这个病人做一次复杂的手术。不仅要求技艺高超,还得对症下药。”
就像医生做手术之前要先诊断病情一样,在确定运用哪项修复技术之前也要进行精密地采样、评估。采样完成后,技术人员要对数据进行分析、制定修复方案。
“行业初期,污染土壤绝大多数采用水泥窑协同焚烧处置或安全填埋等相对简单的技术方式处理。如今,应用热解吸、土壤淋洗、原位热脱附、原位化学氧化、生物修复等先进技术已经成为主流,整体水平与国外同步。”李书鹏说,修复技术的多元化和不断进步为修复工程应用创新提供了可能。
当确定采用哪些技术给污染土壤进行“治疗”后,就要开始实施“手术”了。一般情况下,完成一次土壤修复“手术”需要一至两年,甚至更长的时间。任何一个环节出现纰漏,都会导致整台“手术”的失败。最后,还要经过环保部门的验收,工程才算全部完成。
中国土壤污染整体类型多、程度深、复合污染问题突出,这意味着中国土壤修复治理既要借鉴国外经验,又不能照搬照抄国外成果,对专业领域的技术革新提出了更高的要求。李书鹏和研发团队成员下定决心:要走出自己的路,拒绝拿来主义。就这样,研发具有修复自主知识产权的土壤修复设备、专用药剂和工艺体系的思路在团队成员头脑中逐渐形成。
“为了提升设备的本土适应性和作业效率,我们对设备进行不断改进。”技术总监刘鹏介绍道,热脱附是处理有机污染物常用技术,它是通过对土壤进行加热达到有机污染物的沸点,使污染物从土壤中挥发出来,处理效率可达99%以上。在研发团队的努力下,适合于中国土地特点、国内最大的热脱附设备诞生了。
李书鹏和研发团队成员针对石油、焦化、农药类场地开展了土壤淋洗装置的研究,研发出国际先进水平的40吨/小时的土壤淋洗装备。土壤淋洗装备通过给土壤“洗澡”及多个工艺单元组合,将土壤根据颗粒粒径大小,进行逐级分离。“洗”出来的细微颗粒可作为水泥生产原料,中粗颗粒处理后可作为建筑材料,土壤资源得到了有效利用。
刘鹏说:“这套技术装备经过五代研发升级,达到了对污染土壤的精细筛分、污染物富集和浓缩处理的目的,减量化可达90%以上,污染物去除效率超过85%,整体技术已达到国际领先水平。”此套设备在“砥砺奋进的五年”大型展览上,与天宫一号、蛟龙号等科技重器同台亮相。
不仅如此,研发团队成员还创造性开展学科横向融合,将建筑基础施工领域内的“高压旋喷技术”和“土壤浅层搅拌技术”工法引入到污染场地修复中,扩大了原位修复技术的适用场地条件,可节省大量土方运输费用,填补了该方向国内的行业空白。