Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá vòng đời của các công nghệ phục hồi đất và nước ngầm: tổng quan tài liệu
Tóm tắt
Đánh giá vòng đời (LCA) đang trở thành một công cụ ngày càng phổ biến trong các hệ thống hỗ trợ ra quyết định môi trường liên quan đến việc làm sạch các khu vực ô nhiễm. Trong nghiên cứu này, việc sử dụng LCA để so sánh các tác động môi trường của các công nghệ phục hồi khác nhau đã được xem xét. Việc phục hồi một khu vực ô nhiễm giảm bớt một vấn đề môi trường địa phương, nhưng đồng thời, các hoạt động phục hồi có thể gây ra những tác động môi trường tiêu cực trên quy mô địa phương, khu vực và toàn cầu. LCA có thể được sử dụng để đánh giá sự đánh đổi vốn có và so sánh các kịch bản phục hồi liên quan đến gánh nặng môi trường của chúng. Tổng quan về các công nghệ phục hồi và loại chất ô nhiễm được đánh giá trong tài liệu đã được trình bày. Các phương pháp LCA của 12 nghiên cứu được xem xét đã được so sánh và thảo luận với trọng tâm đặc biệt vào việc xác định mục tiêu và phạm vi cũng như việc đánh giá tác động đã áp dụng. Các nghiên cứu khác nhau về cách tiếp cận cơ bản của chúng, vì một số nghiên cứu là dự đoán, tập trung vào việc hỗ trợ ra quyết định trong khi các nghiên cứu khác là hồi cứu nhằm vào việc đánh giá chi tiết hơn một dự án phục hồi đã hoàn thành. Tổng quan tài liệu cho thấy chỉ có một số ít đánh giá vòng đời đã được tiến hành cho các công nghệ phục hồi tại chỗ nhằm vào các chất ô nhiễm đe dọa nước ngầm và phần lớn tài liệu hiện có tập trung vào việc phục hồi đất ô nhiễm ở dạng ngoài. Đơn vị chức năng được áp dụng trong các nghiên cứu thường dựa trên thể tích đất ô nhiễm (hoặc nước ngầm) cần được xử lý; trong bốn trong số các nghiên cứu này, nó kết hợp với mục tiêu làm sạch cho việc phục hồi. Trong khi các nghiên cứu trước đây thường sử dụng các mô hình đánh giá tác động đơn giản hơn, các nghiên cứu gần đây dựa vào việc đánh giá tác động trên các phương pháp đã được thiết lập bao gồm bộ tiêu chí tác động thông thường. Độc tính sinh thái và độc tính đối với con người là các tiêu chí tác động biến đổi nhiều nhất giữa các phương pháp này. Nhiều nghiên cứu được xem xét nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đánh giá cả tác động sơ cấp và thứ cấp của việc phục hồi khu vực. Tác động sơ cấp bao gồm các tác động địa phương liên quan đến ô nhiễm tồn dư còn lại trong lớp đất dưới bề mặt trong và sau quá trình phục hồi và sẽ khác nhau giữa các công nghệ phục hồi khác nhau do hiệu quả làm sạch và thời gian làm sạch khác nhau. Tác động thứ cấp là việc sử dụng tài nguyên và khí thải phát sinh ở các giai đoạn khác nhau trong vòng đời của dự án phục hồi. Trong số các tài liệu được xem xét, nhiều cách tiếp cận khác nhau để mô hình hóa các tác động chính dài hạn của ô nhiễm khu vực đã được sử dụng. Những điều này bao gồm các mô hình trạng thái ổn định cũng như các mô hình động. Tác động chính không chỉ là một vấn đề ô nhiễm đất hoặc nước bề mặt, vì nhiều chất ô nhiễm thường xuyên xuất hiện, chẳng hạn như dung môi clo hóa, có khả năng di chuyển vào nước ngầm cũng như bay hơi vào không khí xung quanh gây ra các vấn đề về khí hậu trong nhà. Các tác động trong buồng nước ngầm không được đưa vào các phương pháp đánh giá tác động đã được thiết lập; do đó, những tác động tiềm năng về ô nhiễm nước ngầm từ ô nhiễm còn lại rất khó để giải quyết trong LCA của việc phục hồi khu vực. Do sự phụ thuộc mạnh mẽ vào điều kiện địa phương (nhạy cảm của tầng chứa nước ngầm, sử dụng cho cung cấp nước uống, v.v.), một cách tiếp cận đánh giá tác động cụ thể hơn cho từng địa điểm hơn là cách thường được áp dụng trong LCA là điều cần thiết. Việc đưa các tác động về nước ngầm từ các chất ô nhiễm đất yêu cầu xác định một tiêu chí tác động bao gồm độc tính đối với con người thông qua nước ngầm hoặc bao gồm các tác động này trong tiêu chí tác động độc tính đối với con người và các mô hình phân loại và quy trình chuẩn hóa liên quan. Khi đánh giá tác động đến nước ngầm, cần lưu ý tới các chất ô nhiễm có khả năng phân hủy tạo thành các chất chuyển hóa có độc tính cao hơn đối với con người hơn so với hợp chất mẹ.
Từ khóa
#Đánh giá vòng đời #phục hồi đất #phục hồi nước ngầm #tác động môi trường #công nghệ phục hồi #ô nhiễm soil #ô nhiễm nước ngầm.Tài liệu tham khảo
Bare JC, Norris GA, Pennington DW, McKone T (2003) TRACI: the tool for the reduction and assessment of chemical and other environmental impacts. J Ind Ecol 6(3):49–78
Bayer P, Finkel M (2006) Life cycle assessment of active and passive groundwater remediation technologies. J Contam Hydrol 83(3):171–199
Beinat E, van Drunen MA, Janssen R, Nijboer MH, Koolenbrander JGM, Okx JP, Schütte AR (1997) REC: a methodology for comparing soil remedial alternatives based on the criteria of risk reduction, environmental merit and costs. CUR/Nobis report 95-10-3. Gouda, Netherlands
Blanc A, Metivier-Pignon H, Gourdon R, Rousseaux P (2004) Life cycle assessment as a tool for controlling the development of technical activities: application to the remediation of a site contaminated by sulfur. Adv Environ Res 8(3–4):613–627
Cadotte M, Deschênes L, Samson R (2007) Selection of a remediation scenario for a diesel-contaminated site using LCA. Int J Life Cycle Assess 12(4):239–251
Christensen TH, Bhander G, Lindvall H, Larsen AW, Fruergaard T, Damgaard A, Manfredi S, Boldrin A, Riber C, Hauschild M (2007) Experience with the use of LCA-modelling (EASEWASTE) in waste management. Waste Manag Res 25:257–262
Diamond ML, Page CA, Campbell M, McKenna S, Lall R (1999) Life-cycle assessment—life-cycle framework for assessment of site remediation options: method and generic survey. Environ Toxicol Chem 18(4):788–800
Fetter CW (1999) Contaminant hydrogeology, 2nd edn. Prentice Hall, Upper Saddle River. NJ, USA, ISBN: 0137512155
Gasser L, Fenner K, Scheringer M (2007) Indicators for the exposure assessment of transformation products of organic micropollutants. Environ Sci Technol 41(7):2445–2451
Geisler G, Hellweg S, Liechti S, Hungerbuhler K (2004) Variability assessment of groundwater exposure to pesticides and its consideration in life-cycle assessment. Environ Sci Technol 38(16):4457–4464
Godin J, Menard JF, Hains S, Deschenes L, Samson R (2004) Combined use of life cycle assessment and groundwater transport modeling to support contaminated site management. Human Ecol Risk Assess 10(6):1099–1116
Hauschild MZ (2005) Assessing environmental impacts in a life-cycle perspective. Environ Sci Technol 39(4):81A–88A
Hauschild M, Olsen SI, Hansen E, Schmidt A (2008) Gone...but not away-addressing the problem of long-term impacts from landfills in LCA. Int J Life Cycle Assess 13(7):547–554
Hellweg S, Fischer U, Hofstetter TB, Hungerbuhler K (2005) Site-dependent fate assessment in LCA: transport of heavy metals in soil. J Cleaner Prod 13(4):341–361
Henriksen HJ, Troldborg L, Højberg AL, Refsgaard JC (2008) Assessment of exploitable groundwater resources of Denmark by use of ensemble resource indicators and a numerical groundwater–surface water model. J Hydrol 348(1–2):224–240
Huijbregts MAJ, Thissen U, Guinee JB, Jager T, Kalf D, van de Meent D, Ragas AMJ, Sleeswijk AW, Reijnders L (2000) Priority assessment of toxic substances in life cycle assessment. Part I: calculation of toxicity potentials for 181 substances with the nested multi-media fate, exposure and effects model USES-LCA. Chemosphere 41(4):541–573
Koehler A (2008) Water use in LCA: managing the planet's freshwater resources. Int J Life Cycle Assess 13(6):451–455
Lesage P, Ekvall T, Deschenes L, Samson R (2007a) Environmental assessment of brownfield rehabilitation using two different life cycle inventory models. Int J Life Cycle Assess 12(6):391–398
Lesage P, Ekvall T, Deschenes L, Samson R (2007b) Environmental assessment of brownfield rehabilitation using two different life cycle inventory models—part 2: case study. Int J Life Cycle Assess 12(7):497–513
Mackay D, Shiu WY, Ma KC (1992) Illustrated handbook of physical–chemical properties and environmental fate for organic chemicals: volume II—polynuclear aromatic hydrocarbons, polychlorinated dioxins, and dibenzofurans. Lewis Publishers, NY, USA. ISBN 0873715837
McGuire TM, McDade JM, Newell CJ (2006) Performance of DNAPL source depletion technologies at 59 chlorinated solvent-impacted sites. Ground Water Monit R 26(1):73–84
Page CA, Diamond ML, Campbell M, McKenna S (1999) Life-cycle framework for assessment of site remediation options: case study. Environ Toxicol Chem 18(4):801–810
Ribbenhed M, Wolf-Watz C, Almemark M, Palm A, Sternbeck J (2002) Livscykelanalys av marksaneringstekniker fàr fàrorenad jord och sediment [Life cycle assessment of remediation technologies for contaminated soil and sediment]. IVL Rapport/report B1476. IVL Swedish Environmental Research Institute Ltd, Stockholm, Sweden
Rosenbaum RK, Bachmann TM, Gold LS, Huijbregts MAJ, Jolliet O, Juraske R, Koehler A, Larsen HF, MacLeod M, Margni M, McKone TE, Payet J, Schuhmacher M, van de Meent D, Hauschild MZ (2008) USEtox-the UNEP-SETAC toxicity model: recommended characterisation factors for human toxicity and freshwater ecotoxicity in life cycle impact assessment. Int J Life Cycle Assess 13(7):532–546
ScanRail Consult, HOH Water Technology A/S, NIRAS Consulting Engineers and Planners A/S, Revisorsamvirket/Pannell Kerr Forster (2000) Environmental/economic evaluation and optimising of contaminated sites remediation. EU LIFE Project no. 96ENV/DK/0016, Copenhagen, Denmark
Stroo HF, Unger M, Ward CH, Kavanaugh MC, Vogel C, Leeson A, Marqusee JA, Smith BP (2003) Remediating chlorinated solvent source zones. Environ Sci Technol 37(11):224A–230A
Suer P, Nilsson-Paledal S, Norrman J (2004) LCA for site remediation: a literature review. Soil Sediment Contam 13(4):415
Toffoletto L, Deschenes L, Samson R (2005) LCA of ex-situ bioremediation of diesel-contaminated soil. Int J Life Cycle Assess 10(6):406–416
US EPA (1997) Cleanup of the nation’s waste sites: markets and technology trends. EPA 542-R-96-005. U.S. Environmental Protection Agency, U.S. Government Printing Office, Washington, DC
Vignes RP (2001) Use limited life-cycle analysis for environmental decision-making. Chem Eng Prog 97(2):40–54
Volkwein S, Hurtig HW, Klöpffer W (1999) LCA concepts and methods—life cycle assessment of contaminated sites remediation. Int J Life Cycle Assess 4(5):263–273
Wenzel H, Hauschild M, Alting L (1997) Environmental assessment of products. 1: methodology, tools, and case studies in product development. Chapman & Hall, United Kingdom, 1997, Kluwer Academic Publishers, Hingham, MA. USA. ISBN 0 412 80800 5