《有機污染場地土壤生物修復技術規(guī)范 生物助劑使用》

ICS13.020.40

CCS

團體Z05標準

T/CSESXXXX—XXXX

有機污染場地土壤生物修復技術規(guī)范生物

助劑使用

Technicalspecificationsforsoilbioremediationatorganiccontaminatedsites-

Applicationofauxiliaries

征求意見稿

DraftforSolicitingComments

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國環(huán)境科學學會發(fā)布

T/CSESXXXX-XXXX

目次

前言..............................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術語和定義.........................................................................1

4總體要求...........................................................................3

5助劑的分類與選擇...................................................................3

6助劑施用設計.......................................................................4

7助劑的實施過程.....................................................................6

8二次污染防治.......................................................................6

9施用后監(jiān)測.........................................................................7

I

T/CSESXXXX-XXXX

有機污染場地土壤生物修復技術規(guī)范生物助劑使用

1范圍

本文件規(guī)定了有機污染場地土壤生物修復中生物助劑使用的總體要求、助劑分類與選擇、助劑

施用設計、助劑實施過程、二次污染防治、施用后監(jiān)測。

本文件適用于有機污染場地土壤生物修復過程中生物助劑的使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

GB8978污水綜合排放標準

GB16297大氣污染物綜合排放標準

GB36600土壤環(huán)境質量-建設用地土壤污染風險管控標準

HJ25.1建設用地土壤污染狀況調(diào)查技術導則

HJ25.2建設用地土壤污染風險管控和修復監(jiān)測技術導則

HJ25.3建設用地土壤污染風險評估技術導則

HJ25.4污染場地土壤修復技術導則

HJ25.5污染地塊風險管控與土壤修復效果評估技術導則

HJ1283污染土壤修復工程技術規(guī)范生物堆

HG/T20719微生物法修復化工污染土壤技術規(guī)范

DB11/T783污染場地修復驗收技術規(guī)范

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

關注污染物contaminantofconcern

根據(jù)地塊污染特征、相關標準規(guī)范要求和地塊利益相關方意見，確定需要進行土壤污染狀況調(diào)

查和土壤污染風險評估的污染物。

[來源：HJ682-2019，2.2.1]

3.2

土壤修復soilremediation

采用物理、化學或生物的方法固定、轉移、吸收、降解或轉化地塊土壤中的污染物，使其含量

降低到可接受水平，或將有毒有害的污染物轉化為無害物質的過程。

[來源：HJ25.4-2019，2.5.2]

3.3

修復目標targetforremediation

由土壤污染狀況調(diào)查和風險評估確定的關注污染物對人體健康和生態(tài)受體不產(chǎn)生直接或潛

在危害，或不具有環(huán)境風險的污染修復終點。

1

T/CSESXXXX-XXXX

[來源：HJ682-2019，2.5.5]

3.4

生物修復bioremediation

通過微生物的作用清除土壤、地下水和固體廢棄物中的污染物，或是使污染物無害化的過程。

微生物將污染物作為碳源和能源，或者通過共代謝將其降解。

[來源：HJ682-2019，2.5.17，有修改]

3.5

原位修復insituremediation

對目標修復區(qū)域實施不開挖，而是將物理、化學或生物修復技術措施用于土壤或地下水中的污

染物的降解、去除或固化穩(wěn)定化。

[來源：HJ682-2019，2.5.3，有修改]

3.6

異位修復exsituremediation

將受污染的土壤或地下水從地塊發(fā)生污染的原來位置挖掘或抽提出來，在原場地的地面上或轉

移至其他場所或位置進行治理修復。

[來源：HJ682-2019，2.5.4，有修改]

3.7

生物堆biopiles

將污染土壤挖出并堆積于建設了滲濾液收集系統(tǒng)的防滲區(qū)域，提供適量的水分和養(yǎng)分，并采用

強制通風系統(tǒng)補充氧氣，利用土壤中好氧微生物的呼吸作用將有機污染物轉化為CO2和水，從而去

除污染物的技術。

[來源：HJ1283-2023，3.2]

3.8

土地耕作landfarming

將受污染的土壤運輸?shù)礁?，混合到土壤表面并定期翻轉（耕作）以使混合物通氣，能培育并

增強有害化合物的微生物降解。

3.9

生物反應器bioreactor

通過附著或懸浮的微生物的生化反應降解有機污染物的裝備和技術。

[來源：HJ682-2019，2.5.38，有修改]

3.10

生物修復助劑bioremediationauxiliaries

在土壤修復過程中，能促進修復效果的綠色環(huán)保試劑。在本文件中，在指能夠促進有機污染物

從土壤顆粒表面或內(nèi)部解吸的生物表面活性劑，和能夠提升土著微生物降解有機物能力的生物刺激

劑。

3.11

生物表面活性劑biosurfactant

在一定培養(yǎng)條件下，微生物或植物代謝過程中分泌出的具有一定表面活性的代謝產(chǎn)物，如糖

脂、多糖脂、脂肽或中性類脂衍生物等，具有降低表面張力、穩(wěn)定乳化液、增溶、無毒、能生物降

解的特征。

2

T/CSESXXXX-XXXX

3.12

生物刺激劑biostimulationreagents

含有能夠加強或有益于土壤微生物的生長、生理機能、污染物的去除、營養(yǎng)吸收、非生物脅迫

抵抗力的單一或組合成分物質，其來源包括海洋來源、礦物源、微生物源和植物源等。

4總體要求

4.1助劑的選擇與施用應遵循綠色低碳、環(huán)境友好、安全長效、因地制宜與可行性原則。

4.2應根據(jù)土壤修復方式、污染物種類、生物降解反應和傳質過程等選擇適宜的助劑種類與施用

方式。

4.3當微生物修復方式與其他土壤修復方式聯(lián)合使用時，助劑的選擇與施用還應考慮對其他修復

方式的影響。

4.4選擇的助劑種類、配比以及使用方式應經(jīng)過小試、中試驗證。

4.5助劑的配制與施用過程應采取必要的二次污染防治措施。

5助劑的分類與選擇

5.1助劑類型

助劑包括生物表面活性劑和生物刺激劑。

5.2助劑類型選擇

5.2.1助劑類型的選擇應根據(jù)場地土壤污染物種類、濃度、場地水文、土壤理化特征來確定。

5.2.2首先進行助劑的初選，然后通過針對性的小試、中試試驗驗證，并考慮場地建設條件，確

定最終使用的助劑的類型。

5.2.3助劑宜具有解吸、刺激的廣譜性，對于復合污染場地，可以采用復配助劑混合投加。

5.3助劑的性能要求

5.3.1助劑的通用要求宜符合以下規(guī)定：

a)溶解度：≥1g/100mL水（20℃）

b)適用溫度（℃）：10℃-45℃；

c)毒性：LD50≥2000mg/kg；

d)生物降解率：7天內(nèi)降解率100%；

e)外觀不分層、不析出、不凍結、無變質怪味。

5.3.2除符合5.3.1的規(guī)定外，生物表面活性劑宜符合以下規(guī)定：

a)主要成分及其有效濃度：糖脂≥1%；

b)臨界膠束濃度（mg/L）：≤100；

c)表面張力（mN/m）：≤35；

d)接觸角：≤80°；

e)增溶/乳化能力：≥20%/85%；

f)解吸能力：24小時內(nèi)≥85%。

5.3.3除符合5.3.1的規(guī)定外，生物刺激劑宜符合以下規(guī)定：

a)產(chǎn)品類型：生物刺激劑；

b)主要成分及其有效濃度：根據(jù)其功能，生物刺激劑可能含有以下一種或多種成分:

3

T/CSESXXXX-XXXX

1)有機酸類≥5%；

2)氨基酸≥5%；

3)多糖≥2%；

4)腐殖酸≥0.5%；

5)大量元素氮+磷+鉀≥50%；

6)中量元素鈣鎂≥10%；

7)微量元素（指鐵銅錳鋅）0.02-0.5%。

5.3.4助劑的貯存和保質期宜符合以下規(guī)定：

a)助劑產(chǎn)品宜采用聚乙烯塑料桶包裝，每桶凈含量（25+0.25）kg或（200+0.25）kg。

b)自生產(chǎn)之日起，助劑產(chǎn)品可在冷藏條件下儲存12個月，如經(jīng)滅菌可貯存于室內(nèi)通風陰涼

處。若超過保存期限，應對其進行重新檢驗，確認合格的可繼續(xù)使用。

6助劑施用設計

6.1一般規(guī)定

6.1.1助劑投加濃度、助劑投加量、投加方式應根據(jù)場地水文地質、土壤理化性質、注入設備、地

下基礎設施等關鍵技術參數(shù)確定。

6.1.2宜根據(jù)經(jīng)驗首先對這些初始設計參數(shù)進行選擇后，再進行實驗室小試和中試試驗。

6.1.3宜根據(jù)污染物的種類、濃度和修復周期，確定是否需要額外添加微生物菌劑或酶制劑。

6.2實驗室小試

6.2.1實驗室小試宜評估在飽和土壤或溶解相中助劑對關注污染物的解吸效果和對微生物降解性能

的刺激效果，測定土壤的助劑需求量。

6.2.2實驗室小試的測試數(shù)據(jù)及分析結果宜滿足可直接或間接設計中試試驗的需要。

6.2.3小試的土壤樣品量宜取10-100g。

6.2.4宜檢測的指標包括但不限于關注污染物的殘留濃度、有機碳、堿解氮、有效磷、pH、土壤酶

活、降解菌的數(shù)量等。

6.2.5生物表活性劑的實驗室小試宜符合以下規(guī)定：

a)污染土壤與按一定比例稀釋后的生物表面活性劑混合后，土壤中的生物表面活性劑的鐘濃

度應大于臨界膠束濃度；

b)混合后的樣本，應在黑暗處振蕩24h，取樣分析關注污染物的濃度；

c)試驗過程中污染物因揮發(fā)、光解等原因的損失應該小于2%；

d)應進行空白對比試驗，以不添加生物表面活性劑的土壤樣品作為空白。

6.2.6生物刺激劑的實驗室小試宜符合以下規(guī)定：

a)將生物刺激劑溶解或稀釋后以一定比例添加至污染土壤；

b)充分混勻后在第15和30天測試關注污染物的濃度；

c)期間保持土壤含水率為最大持水率的80-90%，pH為5.0-8.0；

d)應進行空白對比試驗，以不添加生物刺激劑的土壤樣品作為空白。

6.3現(xiàn)場中試

6.3.1中試試驗宜為生物修復技術中的助劑使用提供實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場實施的修復效果，估算實

際修復時的成本。

6.3.2中試試驗宜得到注入助劑濃度、注入速率、注入流量、井（孔）間距、注入壓力、助劑影響

半徑等操作參數(shù)。

4

T/CSESXXXX-XXXX

6.3.3中試土壤的土方量宜取10-50立方。

6.3.4修復助劑采用一次性加入的方式。

6.3.5中試過程宜檢測的指標包括但不限于關注污染物的殘留濃度、有機碳、堿解氮、有效磷、

pH、土壤酶活、降解菌的數(shù)量等。

6.3.5生物表面活性劑的現(xiàn)場中試宜符合以下規(guī)定：

a)按小試結果和中試土方量設計和制備淋洗灌，將破碎和篩分好的污染土壤轉運到淋洗灌；

b)從淋洗罐頂部補水和生物表面活性劑，達到試驗要求的最佳土水比和濃度；

c)淋洗時間20-60分鐘，每隔5分鐘取樣一次。

6.3.6生物刺激劑的現(xiàn)場中試宜符合以下規(guī)定：

a)以實驗室小試的最佳刺激劑加量和反應條件進行中試；

b)原位修復的注入井宜按1*1米的間距設置，由注入泵以1L/h的流速注入生物刺激劑；

c)異位修復時生物刺激劑按比例加入土壤混勻后，補充水分和營養(yǎng)液、調(diào)節(jié)pH。

d)每5天取樣一次。

6.4助劑施用的技術要求

6.4.1助劑投加量

生物修復助劑的用量由污染物濃度和土壤中助劑的消耗量決定，采用一次性加入方式注入。

6.4.2助劑的投加方式

6.4.2.1原位修復時，生物表面活性劑和生物刺激劑宜在稀釋后以液態(tài)形式加入；

6.4.2.2若助劑配方中含固體刺激劑，宜先溶解然后與液態(tài)刺激劑于現(xiàn)場混合后加入；

6.4.2.3異位修復時，應先將固態(tài)刺激劑污染土充分混合，再與液態(tài)刺激劑混合投加；

6.4.2.4修復時土壤溫度宜保持于10–45℃之間。

6.4.3修復系統(tǒng)設計

6.4.3.1原位生物修復系統(tǒng)宜包括助劑制備/儲存系統(tǒng)、助劑注入井（孔）、助劑注入系統(tǒng)（注入

井注入或直推）、助劑流量計、壓力表、監(jiān)測系統(tǒng)等。

6.4.3.2生物堆修復系統(tǒng)宜包括土壤堆體、抽氣系統(tǒng)、營養(yǎng)水分調(diào)配系統(tǒng)、滲濾液收集處理系統(tǒng)、

監(jiān)測系統(tǒng)。生物堆系統(tǒng)設計宜符合HJ1283的規(guī)定。

6.4.3.3生物耕作系統(tǒng)宜包括翻耕系統(tǒng)、定植系統(tǒng)、營養(yǎng)水分調(diào)配系統(tǒng)、助劑施用系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)

等。

6.4.3.4生物反應器系統(tǒng)宜包括輸入泵、營養(yǎng)成分和助劑儲罐、酸堿液儲罐、攪拌器、通氣系統(tǒng)、

監(jiān)測系統(tǒng)、流量計等。

6.4.3.5對于需厭氧降解的有機物，則無需額外建設新鮮空氣的送風系統(tǒng)，只需建設土壤氣排氣系

統(tǒng)

6.4.3.6對于需氧降解的微生物，需要用風機調(diào)節(jié)氧氣濃度在10%左右。

6.4.4助劑注入系統(tǒng)設計

6.4.4.1原位生物助劑注入修復系統(tǒng)設計應根據(jù)污染分布情況和污染程度確定注入點布置的間距和

深度、助劑注入量等參數(shù)。

6.4.4.2生物助劑和營養(yǎng)液對注入總量和流速宜保證在7d內(nèi)分散至污染區(qū)最遠范圍。

6.4.4.3生物助劑的遷移時間和反應速率可以根據(jù)中試結果和泵試驗估算。

6.4.4.4生物助劑通的注入量、注入速率以及注入壓力等相關參數(shù)通過相關資料、小試和中試實驗

獲得。

6.4.4.5異位修復等注入系統(tǒng)包括將液體助劑通過泵送系統(tǒng)及土壤修復一體機尾部噴淋裝置。

6.4.5監(jiān)測井/點布設

5

T/CSESXXXX-XXXX

6.4.5.1在修復過程，需要對污染區(qū)的污染物及助劑的分布和運移進行修復過程中及修復后的效果

監(jiān)測。

6.4.5.2原位生物修復時，監(jiān)測井宜設置于注入井（孔）的周邊及污染區(qū)的外圍；如有地勢差，則

可設置在低地勢處，充分利用重力作用促進助劑的分散，減少能耗。

6.4.5.3異位生物修復時，監(jiān)測取樣點宜設置在底部、垂向中間以及相鄰抽氣支管距離中心等修復

薄弱區(qū)域。

7助劑的實施過程

7.1施用準備

7.1.1使用前，需通過實驗室研究確定生物助劑的處理效果和投加量。

7.1.2由中試試驗確定注入點的水平和垂向有效影響半徑、土壤結構分布、關注污染物去除率、反

應產(chǎn)物等。

7.1.3宜通過建立場地概念模型、反應傳質模型等方式指導系統(tǒng)設計和運行。

7.2助劑的投加順序

7.2.1原位修復時，宜先投加生物表面活性劑，作用24h后再注入生物刺激劑。

7.2.2在原位修復過程中，如需投加菌劑，則建議投加生物表面活性劑作用24h后，再同時投加菌

劑和生物刺激劑。

7.2.3異位修復時，若有充分攪拌，宜在生物表面活性劑加入2-4h后，再投加其他助劑。

7.3助劑的傳輸及注入設備

7.3.1原位生物修復助劑傳輸有鉆井、成井等不同注入方式。

7.3.2根據(jù)場地水文地質條件，可采用水平注入井或垂直注入井，亦可采用分層注入方式。

7.3.3生物助劑注入前需通過助劑攪拌系統(tǒng)進行充分混合。

7.3.4滲透性較高的土壤，宜采用直接注入或自然滲透工藝。

7.3.5滲透性較差的土壤，宜采用水力或氣動壓裂的工藝，或補充助劑用量。

7.3.6生物助劑注入過程要實時監(jiān)測流量和壓力變化。

7.3.7異位生物修復前，需先對污染土壤進行破碎篩分。

7.3.8生物堆或生物耕作修復時，宜使用土壤修復一體機將土壤與助劑充分混合，無需額外進行傳

輸和注入設備設計。

7.3.9生物堆建堆時，需在不同高度預埋抽氣管，并在堆體頂部安裝噴灑系統(tǒng)，補充水分至最大持

水量的80-90%。

7.3.10生物反應器的生物助劑由進料泵輸入。

8二次污染防治