美国阿伯丁农药企业搬迁场地植物修复案例

1.污染场地概况

阿伯丁（Aberdeen）农药生产污染场地位于美国北卡罗来纳州Moore（穆尔）县,由5个地理位置相对独立的区域组成:农药生产区、双子区、六航道区、Mclver转储区、211线路区（图5-13）。该企业由一个农药杀虫剂生产工厂和4个处理农药生产过程中产生的废物的车间组成,运营时间从19世纪30年代中期到1987年,主要生产DDT、艾氏剂、狄氏剂、七氯、林丹、异狄氏剂酮、氯丹和毒杀芬等。杀虫剂生产和配制过程造成了土壤和地下水的大面积污染。该场地在1989年3月列入美国NPL。

图5-13　阿伯丁（Aberdeen）农药企业搬迁

污染场地（Marilyn et al.2000）

2.主要污染物

土壤中和迁移到地下水中的污染物包括六氯苯、毒杀芬、DDT、DDE、苯系物等。地下水是阿伯丁市居民饮用水的唯一水源,而地下水大面积被农药污染,严重影响城市供水。

3.修复技术

场地修复的主要工程是种植杂交杨树（hybrid poplar）。大多数杨树种类广泛生长于北半球的温带和寒冷地区。杂交杨树是同属不同种杂交树种,具有生长迅速,易于扦插繁殖,比母树更能忍耐极端环境等的优势,适合于修复受石油烃、氯化溶剂、重金属、农药、炸药等和养分过量的土壤和地下水。杂交杨树林不仅能修复环境,还能防止表土流失,可作为河岸缓冲带、野生动物栖息地、防风林和风景林等。

1991年,USEPA签署决议,开始对农药生产区地表污染土壤采用挖掘和热处理技术修复；1993年,USEPA决定采用抽取和净化相结合的办法,清除农药生产区、双子区和六航道区地下水农药污染,并进行地下水监测；1994年和1997年,研究决定采用植物修复作为新的战略之一；1997年春季进行了中试试验确定树种及种植方式,并在1998年春季展开植物修复工程（图5-14）。

种植树种是杂交杨树,种植深度为0.45～3.60m。种植的杨树依靠地下水作为生长水源吸收受污染地下水；地表植物拦截和利用大部分降水,有助于杨树依赖地下水生长。在这里植物修复并不是直接降解污染物,而是被用来泵吸饱和区的地下水,从而消除地下水中潜在的残留污染物。利用杨树泵吸受污染的地下水,其修复成本远低于使用抽取净化方法的成本。在修复过程中,根际生物降解污染物能力增强,对植物修复起了辅助作用。

图5-14　阿伯丁（Aberdeen）场地种植杂交杨树

（hybrid poplar）对土壤和地下水修复

1998年种植规模约为3.0×104m2,种植约3500棵杨树。体液径流量监测显示,1999年杨树生长季节大约有1.5×104m3的地下水被蒸发,表现出良好的修复能力。所以,1999年USEPA又决定采用植物修复Mclver转储区地下水。

4.修复效果

10多年的地下水监测数据显示,植物修复自然衰减监测技术完全可以替代抽取和净化受污染地下水技术。2003年9月,USEPA发布决议,修订了农药生产区、双子区和六航道区地下水的修复措施（采用植物修复）,同时决定该场地不再列入NPL（USEPA）。2004年,在Pages湖中采集沉积物、地表水和鱼样,分析结果表明,与该场地相关的污染物水平对公众的健康没有危害。从2004年开始,该场地土地一部分被用于商用微型储存仓库及轻工业基地,另一部分作为娱乐场地。

2008年9月22日,第一次5年监测报告完成,并建议从树冠蒸散率、根系生长及根际土壤生化活动等方面评估植物修复对修复区域水文的影响；目前该场地地下水仍在监测中。第二次5年监测报告在2013年完成。