结合工程实例对土壤污染修复技术的研究

结合工程实例对土壤污染修复技术的研究

费腾

身份证号码：33052219900414xxxx

摘要：本文结合作者近年工程实践经验，首先分析了目前国内外常用的土壤污染修复技术原理和在相关的工程实际中的应用情况，主要讨论了突然污染修复技术存在优缺点，仅供参考。

关键词：土壤污染；土壤修复技术；工程案例

前言：

参考我国前两年发表的《全国土壤污染状况调查公报》调查数据，目前国内的土壤污染情况总体不容乐观。在这当中，农业用地的土壤污染比较严重，工矿业废弃地土壤环境问题非常突出。随着环境污染加剧，土壤污染也日益严重。土壤一旦出现污染，仅依靠隔绝污染源的常规方法难以治理。总的来说，土壤污染相较于其它污染问题治理的成本更高、难度更大。

1土壤修复技术及其应用

1.1稳定/固定化技术

在土壤污染修复技术中，稳定化和固化是稳定/固化技术的两种技术原理。稳定化是使用化学试剂将有污染物质转化成低毒或较难迁移的物质；固化是使用材料将污染物包裹起来，使之以较大颗粒状形态存在，进而使污染物性质保持较为稳定的状态[3]。稳定/固化技术的优点是技术成熟可靠、安全，排放少，处置成本较低；缺点是将污染物固定在混合体内，而非去除，土壤内污染物总量未得到削减。

国内外对稳定/固化技术应用的实际工程案例较多。中国农业科学院试验站连续几年开展了利用新型钝化阻抗剂治理镉污染土壤的大田应用研究，主要目标是利用钝化阻抗剂降低常见蔬菜中镉的含量。根据镉与污染土壤中巯基有较强的反应特征，利用工业废弃物质赤泥和富含巯基的植物秸秆粉末作为钝化剂，同时结合锌对镉的拮抗作用，降低农产品中镉的含量。本技术明显降低了蔬菜及其它农产品中镉含量的63%~71%，达到农产品安全生产标准，并且持续有效性可以大于4年。

1.2淋洗技术

土壤淋洗修复技术，是利用化学淋洗液去除土壤污染物的过程，通过机械地悬浮或搅动污染土壤颗粒，使土壤中污染物与土壤颗粒实现分离。该技术修复土壤量大，且适合不同形式的污染土壤，影响处理成本的主要因素是土壤物理性质，如果土壤中的粘土含量超过25%，会导致该技术的修复效果较低。此外，淋洗技术会产生大量的处理废水，需要现场配备相应的废水处理及回收设备。

某场地发现酚类等油类有机污染物，采用土壤淋洗技术，将污染河段砂石、土壤挖出后置于淋洗装备中进行洗涤，洗涤废水收集于沉淀池，然后通过沉淀、过滤、吸附等步骤处理，最终污染砂石及土壤达到修复目标。

1.3植物修复技术

植物修复是使用一些能够承受和富集土壤中有毒物质的植物及其共存微生物体系清除污染物的一种修复技术。植物修复技术最显著的优点是成本低、对环境扰动少、可减少二次污染等，但修复周期长，同时受到土壤营养等条件和酸污染等限制。

本世纪初，中国科学院在湖南修复农田砷污染，修复面积为15亩。采用植物萃取技术，种植蜈蚣草吸收土壤中的砷，通过刈割超富集植物地上部，然后焚烧达到其收获物的安全处置要求，实现砷等重金属污染土壤的彻底修复，通过3～5年的修复，土壤中砷的平均含量由原先的50mg•kg-1降到30mg•kg-1以下。

1.4微生物修复技术

微生物修复技术是采用微生物对土壤中污染物进行降解和转化。微生物修复技术成本较低廉，但微生物种类的选择和培养过程复杂，不同的微生物只适用于分解不同的污染物。同时微生物修复时间过长，不适用于短期的土壤修复工程。此外，微生物制剂的环境安全性也是应关注的问题。

微生物修复技术在污染土壤和地下水的修复中具有十分广泛的应用。国外某地区土壤和底土中轻质烃、重质烃、矿物油和重金属(包括砷、镉、总铬、汞、镍、铅、铜和锌)等超标，土壤中矿物油和总石油烃的最大检测浓度分别为17500ppm和13500ppm，地下水中矿物油最大浓度约为2100µg/L，通过采用微生物修复技术有效修复了约8500m3受石油烃污染的土壤。

1.5热脱附技术

热脱附是通过加热土壤到一定温度，使其中的有机物蒸发并与土壤相分离的过程。热脱附技术优点是处置速度快，处置量较大，适用于大部分有机物污染土壤；缺点是设备投资大，处置成本高。

热脱附技术在国外已经非常成熟。根据参考资料，加拿大某场地检测出多环芳烃类，氰化物以及其他无机、有机污染物，通过一种低热分离过程，使土壤中有机污染物物脱离，多环芳烃在482和371华氏度下脱附率为99.93%和99.39%，氯酚类去除率在98%以上。

1.6化学氧化/还原技术

化学氧化是通过向土壤中注入化学氧化剂/还原剂等物质创造出氧化/还原性条件与污染物发生氧化反应，促进有机物等污染物的降解或转化。化学氧化/还原修复技术处置成本适中，影响氧化技术处置效果的主要因素是土壤性质，污染物成分，化学氧化处理后可能改变土壤有机质、铁离子、硫酸根离子含量等指标，对修复后土壤利用可能会造成影响。而影响还原技术处置效果的主要因素是土壤性质，污染物成分。

化学氧化/还原修复技术主要用来修复被油类、有机溶剂、卤代烃类、氯代芳烃等污染物污染的土壤等污染物污染的土壤，是一种广泛的污染物处理方式，在国内外运用极广。浙江某农药化工企业场地土壤和地下水中的主要污染物为邻甲苯胺、1,2-二氯乙烷和对氯甲苯。污染土壤挖掘出来后，进行异位化学氧化技术修复，然后回填；抽提处理的地下水，采用化学氧化技术进行处理，各监测指标达标后纳入当地污水管网排放；地下水原位处理区域，采用药剂注射与抽水-补水循环处置联用工艺，最后场地土壤及地下水均达到治理修复目标。

1.7焚烧技术

焚烧是通过燃烧产生的高温来处理危险废物的一种技术。焚烧可以迅速有效的破坏废物中有害成分，还可以回收热量再利用。焚烧是处置有机氯物质最常用的成熟技术，该技术处理速度快，效果好，但处置费用较高，同时需要进行排放控制，对重金属污染土壤一般不宜采用。

国内某农药搬迁遗留场地的主要污染物为DDTs，污染土壤体积约为19.8万m3，该场地土壤修复采用异位焚烧技术，很好的处理了修复场地的污染物。

1.8填埋技术

填埋技术是指将污染土壤挖掘运输到填埋场进行安全填埋。填埋技术成熟，国内已有应用实例。填埋技术处理速度快，需要时间主要取决于挖掘和填埋的速度。适用于难挥发性的有机污染和重金属污染的土壤。处置费用相对较低，但污染物未被处理，只是转移位置，存在二次污染的风险，挥发性污染物难以密闭填埋。

某区域企业用地变更为水源地，其土壤受重金属污染。该工程工期较短为5个月，工程规模为17万m3，主要污染物为Cr、Pb、Cd、As、Cu、Zn等重金属，修复标准严格，为此对高风险污染土壤经清挖处置后，采取土壤阻隔填埋技术。修复后的土壤达到水源地土壤相关要求标准。

2总结

土壤修复技术分类很多，针对不同的场地和污染物类型应用的修复技术各不相同，而不同修复技术都有其各自的优缺点，这些特点的存在对其技术本身的实际应用也会造成一定限制。现有的常用土壤修复技术都已经比较成熟，可以修复绝大部分各种类型的污染场地，而随着该领域研究工作的进一步深入，更多更有效的修复技术也将呈现广阔的应用前景。

参考文献：

[1]宋云，尉黎，王海见．我国重金属污染土壤修复技术的发展现状及选择策略[J]．环境保护，2014，3：32-39．

[2]赵金艳，李莹，李珊珊，等．我国污染土壤修复技术及产业现状[J]．中国环保产业，2013，3：53-57．

[3]高国龙，蒋建国，李梦露．有机物污染土壤热脱附技术研究与应用[J]．环境工程，2012，30(1)：128-131．