重金屬污染場地土壤修復技術選擇研究

徐 波，羅文娟

（重慶蜀漢環保工程有限公司，重慶 400000）

1 土壤污染修復技術的分析與比較

1.1 物理修復技術

1.1.1 物理分離修復技術

物理分離修復技術多應用小范圍的重金屬污染土壤修復。其原理為根據土壤顆粒與污染物顆粒的密度、大小以及磁性等物理性質的不同，通過沉淀、離心、磁分離、浮選法等手段，實現物理上的分離。該技術可有效分離污染土壤、沉積物、廢渣等物質中包括重金屬在內的無機污染物，具有操作簡單、成本低廉、修復重金屬污染效果明顯等優點，但對土壤與污染物的物理特性差異要求較高，不適用于黏度大的受污染土壤。

1.1.2 穩定/固化修復技術

穩定/固化修復技術多應用于污染程度深的無機污染物污染土壤修復，根據污染物的種類，可分為原位穩定/固化修復技術和異位穩定/固化修復技術。其中，原位穩定/固化修復技術通常適用于重金屬污染土壤的修復。其原理為通過水泥等固化劑將污染土壤固定成為大顆粒或塊狀形式，在固態形勢下將污染物進行隔離或利用化學制劑降低污染物的活性。該技術具有成本低廉、加工設備容易轉移、可以處理多種復雜的重金屬污染物等優點，但由于該修復技術無法將重金屬污染物質從土壤中分離，因此要注意修復產物的處理，防止修復產物由于外界條件的改變而泄漏造成二次污染。

1.1.3 重金屬污染土壤電動修復技術

重金屬污染土壤電動修復技術是近年來發展的一種新興技術，并且已經在實驗室與小規模試驗中取得顯著效果。其原理為運用電滲析、電遷移、電泳技術與離子的電動力學，使處于酸性環境下重金屬污染土壤中的重金屬元素在直流電的作用下發生運動，逐漸富集于電極兩端，從而將重金屬清除[1]。該方法對酸性土壤中的重金屬元素鉛與鎘的清除效率較高，還具有操作簡單、針對性強、對土壤的黏度與飽和度無要求等優點。

1.2 化學修復技術

1.2.1 化學淋洗修復技術

化學淋洗修復技術適用范圍極廣，對于重金屬污染、放射性元素污染與有機物污染的土壤均有明顯的修復作用。針對重金屬污染土壤的修復，化學淋洗修復技術的主要原理為向污染地土壤噴灑螯合劑或酸等化學制劑，使其在土壤中擴散，與被污染的土壤充分混合作用，再將包含污染物的液體從土壤中分離出來，進而對廢液中的重金屬元素進行清除。該技術既可以進行原位修復，也可以進行異位修復，但異位修復對不適用于黏度超過50%的土壤。在使用該技術時，要注意治理后的重金屬污染物與化學制劑的排放，防止處理不當造成二次污染。

1.2.2 原位化學氧化修復技術

利用原位化學氧化修復技術修復重金屬污染土壤時，可向污染土壤中添加FeSO4、SO2、NaHSO3、Na2S2O3等氧化劑，使重金屬元素氧化為低毒性的穩定性物質[2]。該技術最大的優點在于操作簡單，無需將污染土壤全部挖掘出來，只需要在不同深度的污染土壤中加入氧化劑并使其擴散。該技術的重點在于氧化劑的擴散技術，可以根據、液壓破裂等方式對氧化劑進行分散。

1.2.3 溶劑浸提修復技術

溶液浸提修復技術的主要原理為根據有污染物的溶解向土壤加入不同的溶劑，使污染物溶解于溶劑中，發生離子交換等化學反應。該技術對不易溶于水且易黏附于土壤上的污染物具有很高的清除效果，因此該技術的重點在于溶劑的選擇，溶劑的選擇應以污染物的化學性質與土壤特性作為依據。為了快速降解殘留的浸提液，應向處理后的土壤引入活性微生物群落和富營養介質。

1.3 生物修復技術

1.3.1 植物修復技術

植物修復技術即利用植物本身及其根際圈微生物組成的體系吸收土壤中重金屬元素。由于超累積植物的發現，植物修復技術越來越多應用于重金屬污染土壤的修復。超累積植物即對重金屬吸收能力極強（超量積累）的植物，如表1所示，不同植物對于重金屬元素鎘的修復（吸收）效率各不相同[3]。

植物修復技術具有成本低廉、操作簡單的優勢，但不同的植物對氣候與土質有不同的要求，該技術的難點在于植物的選擇。

表1 土壤重金屬鎘污染的植物修復效率

1.3.2 微生物修復技術

微生物修復技術即利用土壤微生物對土壤生態系統的穩定作用與自身代謝作用來修復重金屬污染物。在合適的環境下，土壤微生物可以大量繁殖并增強自身代謝能力，因此該技術的重點在于尋找并馴化可用的土壤微生物，增強微生物活性并延長其壽命。目前的技術手段可分為原位修復技術與異位修復技術。

1.4 聯合修復技術

重金屬污染土壤修復技術逐漸向綠色和環境友好型、聯合雜交土壤綜合修復技術的方向發展，處理方式也將從異位修復技術逐步向原位修復技術發展。目前主要應用的聯合修復技術為不同修復植物的組合修復、降解菌-超積累植物的組合修復、真菌-修復植物組合修復、土壤動物-植物-微生物組合修復、絡合增溶強化植物修復、化學氧化-生物降解修復、電動修復-生物修復、生物強化蒸氣浸提修復、光催化納米材料修復等。

2 重金屬污染場地修復技術選擇與應用

2.1 重金屬污染場地修復技術的選擇

重金屬污染場地修復技術的選擇合適與否直接影響土壤修復能否成功，因此應通過科學的方法對修復進行評估與篩選。人們應本著有效性、經濟性的原則，以重金屬污染地的污染范圍、污染程度、污染物種類與環境影響等實際情況作為參考標準，并結合修復技術的弊端與后續處理情況對修復技術進行選擇。

目前，我國的原位修復技術面臨控制程度低、易受人為因素的影響等技術難題，因此在選擇修復技術時優先考慮已經成熟的異位穩定/固化修復技術。生物修復技術是順應國家綠色和環境友好發展方向的修復技術，目前我國技術成熟的生物修復技術包括生物反應器技術、生物堆肥等，該類修復技術具有操作簡單、技術安全、修復效果高、被修復土壤食用價值高等優點，因此應結合其他物理、化學修復方式用于重金屬污染土壤的修復。

2.2 重金屬污染場地修復的基本操作方式

在選擇修復技術之前，技術勘探人員應先進行實地檢測，并采集不同位置的污染土壤進行成分分析，勘探人員還應對污染地的巖石分布、土壤分布與地下水分布進行勘探，防止修復時造成二次污染。技術人員要根據實際情況選擇修復技術，同時還要考慮修復技術的可行性、污染物的清理程度與修復廢物的處理，制定詳細、周密的修復方案。修復方案制成后，應通過計算機技術進行模擬，預測施工過程中可能發生的自然隱患。參與修復的技術人員也與修復方案的執行程度息息相關，因此在施工前應對技術人員進行專業培訓，對修復過程中的技術難題進行考核，保證技術人員的專業素質。修復過程中定期對修復程度進行測評，并對設備進行維護，以保障修復方案有序執行。

3 結語

選擇重金屬污染土壤的修復技術時，人們應從物理、化學、生物修復三方面考慮，利用不同技術的聯合作用使污染土壤最大限度的得到修復并獲得新的使用價值。因此，人們不僅要考慮污染程度、污染物類型、污染范圍等因素，還要兼顧修復土地的實際用途，使污染土壤得到真正修復，緩解我國生態治理與土地資源的壓力。