[原创] 环境咨询公司工作札记（土壤地下水方向）（三）－RDX污染的地下水修复 RDXRDX, 地下水, 土壤, 札记, 环境

mysticlife

"We are just a bunch of kids paid to solve the puzzles." - from CSI Season 1, Episode 1(?)

一晃上班快半年了，杂七杂八的活搀合了不少，但值得说的不多，这次谈谈前一阵做的一个地下水中有RDX污染的修复方案初步筛选吧。（这一篇其实很久以前就开了个头，一直到今天才抽空写完。）

RDX的化学学名叫做Cyclotrimethylenetrinitramine，翻译过来叫环三亚甲基三硝胺，又名黑索今，或者T4 －呵呵，现在知道我说的是什么了吧，RDX，或者T4，就是炸药中的主要成份之一。RDX最早是一个叫Georg FriedrichHenning（看名字应该是个德国人）的人发明的，他于1898年在德国申请了专利。但直到一个叫G. C. V.Herz（看名字似乎也是个德国人）的人分别于1921年和1922年在英国和美国申请了专利之后，RDX大规模的研发和应用才真正开始，二战中各国都广泛使用。而RDX这个名称则起源于英国，一般认为是Royal Demolition eXplosive，Research Department(composition) X，Research Developed eXplosive，或Research DepartmenteXplosive的缩写，但究竟是什么已经无从考究了。

顺便说一下，其它两种常见的炸药成份分别是TNT和HMX。相比之下，RDX和HMX的爆炸能量和稳定性都强于TNT。这些炸药的成份通常都是憎水性的分子，在土壤中会聚集在一起，并缓慢地释放到地下水中，而且很不幸的是，它们对生物都是有毒性的。可想而知，两次世界大战至今，世界各国由于军事上的研发、生产、训练和实战等等不知道遗留下了多少个污染场地，光美国就有上千个已证实的炸药残留物污染场地，具体数字算不上什么国家机密，但由于各种统计的口径不一样，我也还没查到一个确切的说法。中国的情况不知道怎么样，希望不久的将来某一天中国也会考虑和重视这一类污染场地的修复。

RDX的挥发性很低，溶解度不高，不易被土壤颗粒吸附住，在好氧条件下也几乎无法被微生物降解，而且如果降解不完全的话，积累的某些中间产物的毒性更大，这就是为什么迄今为止还没有一个比较成熟通用的方法可以有效地处理有地下水中的RDX污染带。

那么碰到RDX的污染场地该怎么办呢？如果是不太深土壤的话，可以挖了去焚烧、堆肥、水蒸汽热解或碱性水解/氧化，其中碱性水解也可以在现场做，就是把污染的土壤挖出来原地或另找个地方露天堆放，然后加碱促使RDX水解。现场的碱性水解处理土壤，尤其是针对TNT为主的混合型污染，已经有成功的案例。如果是地下水的话，且看看我的这个案例分析。

我碰到的这个污染场地，有污染的土壤已经全部被挖走，剩下地下水中有一个RDX污染带，浓度不算很高，只比修复标准高一点点，原本以为靠着土壤中的微生物慢慢把它自然降解就行了，但不幸的是监测了几年下来一看，微生物自然降解的速度远远低于预期，而且更要命的是，地下水流动的速度远远高于预期，所以这个RDX的污染带很快就要迁移出这块场地的边界了。这下客户那边着急了，可不能坐视这个污染带跑到别人的地界去，否则可是打不清打不完的官司了，一定要拿出一个可行的方案来控制并处理这个RDX污染带，所以这个初步筛选修复方案的活就落到了我头上。

前面说了，对于RDX污染的地下水，目前并没有一个成熟通用的修复方法。实际上任何一个污染场地都有其独特之处，一般来说不大可能翻翻手册就找到一个合适的方案，况且这样的手册还不见得有。我只好拿出读书时候查文献的劲头去看资料，因为对于我来说，RDX也几乎是个全新的课题。

作为一个好的consultant，很重要的一点是有能力尽快找到答案，因为你不可能什么都懂，但是你一定要擅长去寻找答案，同时最大限度利用手头现有的资源，在限定的时间内，尽可能给出令人满意的结果。

经过一番比较，我挑选出来的认为是适合该场地的备选技术有下面这些：

• 强化自然降解（Enhanced Natural Attenuation），往地下灌注易降解的有机物碳源，如醋酸盐，其实就是给土著的微生物喂点食物，让它们生长得更旺盛，在吃到这些食物的同时，把RDX共代谢掉。
• 原位化学氧化（In-Situ Chemical Oxidation），即往污染带灌注高锰酸钾将RDX氧化分解掉。
• 可渗透性反应栅（Permeable ReactiveBarrier），零价铁即ZVI-PRB或生物反应栅Bio-Barrier都可以，前者零价铁可以直接降解RDX，后者Bio-Barrier其实是人为地在PRB中通过添加有机碳源、营养物等来强化微生物的活性，从而降解掉被PRB截住的地下水污染带中的RDX。
• 植物修复（Phytoremediation），文献上看已经有不少筛选出来的植物能降解RDX，但这个不能作为唯一的处理手段，如果和其他原位修复方法结合，可以做一些扫尾的工作。
• 最传统的抽水法（Pump & Treat），抽上来的水用活性炭过滤就行，好像炸药废水一般也是这么处理的，不过仅仅抽水一般很难将地下的污染物除干净。

就简单说这么多吧，欢迎大家一起来讨论和交流。

sealfuns

我们系里有做麻省 cape cod的MMR的RDX项目的，那里的人以前就是把土挖起来然后烧……

Tao

回复 1# mysticlife
炸药的处理方法在这里有一个列表
http://www.frtr.gov/matrix2/section2/tab_2_8.html
SERDP有专门的炸药修复方向，版主感兴趣的话可以从他们那里申点经费，但好像场地必须是军方的才行。
这个场地，如果能确定污染源头已经移除了，只是地下水中的残留浓度的话，pump-and-treat说不定是最经济的办法。如果plume很深的话，pump-and-treat的优势就更明显。找准plume浓度最高的地方一通猛抽就OK了。由于本身就只超标一点点，不用长时间的抽水就能达标。:)

caoyinglan

学习了，谢谢分享

妙菩提

学习了，斑主写的很用心啊，感谢！

jump

同意楼主对consultant的定义

mysticlife

回复 3# Tao

Tao说的没错！

不过虽然水位以上土壤已经挖走了，但很难说含水层中还有没有别的源头。

另外，现在似乎客户那边都很鄙视pump&treat，报告里比较一下可以，但坚决是不会让用的，虽然有时候pump&treat确实可能是唯一有效的办法...

Tao

回复 7# mysticlife
是啊，现在对pump&treat bash得很厉害，好多修复文章开篇都拿P&T作反例（尤其是我们组搞source zone remediation的呵呵）。
我觉得如果为客户省钱的话，估计还是P&T，并定期监测出水水质。停泵后一段时间内没有bounce back的话大概就可以打完收工了，继续一些后期监测工作。有bounce back的话证明污染源依然存在，那就再说源头处理、水力隔离或者PRB。
客户自己想糟钱的话那就无所谓了，大胆使用天顶星科技，无坚不摧的纳米铁要么？

superadamhsu

强帖留名

ENVIRONcorp

In-Situ Chemical Oxidation 处理起来可能也会比较快
水流速度较快，应该孔隙率也比较高，ISCO 应该会直接明了达到效果

mysticlife

回复 10# ENVIRONcorp

"水流速度较快，应该孔隙率也比较高" - Not necessary...

九月

你们后来提供给客户的是什么方案，PRB吗？等待回答，呵呵

mysticlife

回复 12# 九月

呵呵，交上去以后就很久没有下文了

不过最近在折腾另一个项目的可研，也是RDX，而且是在岩石裂隙水中，初步打算用往地下灌注做成barrier形式的in-situ reaction zone，生物的或化学的...