污染場地土壤修復技術

杜芳芳

(山西鑫象環保科技有限公司，山西 太原 030000)

污染場地土壤修復技術是利用現代化人工技術對污染土壤的成因進行調查和研究，并根據調查結果選擇合適的修復方式，恢復土壤原有的生態活性，以增大土壤的開發利用率。現階段隨著我國土壤污染的加劇，制定了一系列針對性方案，加大了土壤修復技術研究，希望解決現存污染問題，保護自然環境的質量。

1 污染場地土壤污染形成原因

1.1 農業種植與工業排放污染

農業種植引發的土壤污染與種植中化學肥料的過量使用有直接關系。很多農民在種植農作物過程中，為提高收益增加化學肥料的使用，而過量的化學肥料無法被農作物吸收，散落在土壤中，與土壤中的有機質反應，破壞了土壤的生態結構，逐漸降低了土壤肥力。工業生產中排放較多廢水，這些廢水內含有較多有毒、重金屬元素，未經處理直接排放到環境中，會增加污染，破壞土壤的結構性能。再加上工業生產監管的不嚴謹，廢水排放量在不斷增加。在這樣環境背景下，土壤使用率降低，不利于農作物生長及人們正常飲水。

1.2 生活與自然污染

目前，生活垃圾的排放量呈明顯上升趨勢，不同類型的垃圾堆放在環境下，經過環境侵蝕或人為處理，產生的有害物質直接融入到土壤內，增加了土壤中放射性、化學性物質含量，破壞了原本的結構體系，導致土壤性能逐漸降低，且隨著時間的推移，不良物質會滲透到土壤深層，從而對地下水或地下其他資源帶來影響。而自然污染的產生也多是因為人類活動造成的，如近幾年環境中存在的較多的砷元素，危害性較大。鑒于此，我國需加大土壤污染的管控力度，規范日常生活和作業，保護和修復土壤資源。

2 土壤修復技術

2.1 固化/穩定化技術

固化/穩定化技術在處理重金屬污染上尤其是多重金屬復合污染問題上有顯著效果。固化/穩定化技術在應用中，需要使用指定的固化劑或穩定劑，常見的有硅酸鹽水泥或石灰等，將土壤中含有的重金屬雜質實施固化處理，或通過化學反應的方式對重金屬元素加以分解，阻止進一步擴散，削弱對土壤的影響。在固化/穩定化技術應用中，為突顯技術優勢，需要對藥劑成分和使用量、藥劑與土壤間的混合率、污染物種類及濃度實行準確了解和掌握，制定科學有效的處理方案，剔除土壤中污染物的含量[1]。

在上述指標管控中，藥劑成分和用量是需要重點關注的內容，直接決定藥劑與污染物之間的反應效果。可利用前期試驗的方式確定最終配方及用量。分析現有資料了解到，國內外在藥劑使用上用量一般控制在20%以下。例如鋼絲繩生產場地，會利用4%的固化劑或穩定劑配合8%的水泥及一定量的石灰來處理土壤中存在的鉛元素，降低鉛濃度指標。固化/穩定化技術的處理周期會根據土壤中重金屬含量、污染面積、污染濃度及土壤特性實行綜合考量。一般情況下，原位固化/穩定化處理周期為3個月至6個月，異位固化/穩定化每日處理量從100 m3～1 200 m3不等。

2.2 化學氧化/還原技術

化學氧化/還原技術處理的是有機物污染問題，可同時剔除土壤和地下水中含有的過量有機物，還原其生態活性。化學氧化/還原技術顧名思義，就是利用氧化劑或還原劑的方式對土壤和地下水中含有的有害物質實施降解處理，實現有害向無害方向的轉變，恢復土壤的原有面貌。尤其對苯、多環芳徑、有機農藥等污染物有顯著效果。

影響化學氧化/還原技術應用效果的因素有藥劑添加量、污染濃度、污染物種類、土壤性質等。其中藥劑添加量仍然是最直接的影響因素。例如特殊鋼生產場地中，可直接利用過硫酸鹽和專利活化藥劑對土壤中含有的過量多環芳徑加以處理，在保證特殊鋼生產效率的基礎上，改善場地環境。化學氧化/還原技術的處理周期與污染物性質、污染物濃度、藥劑與污染物的反應機理、污染深度及范圍相關。一般而言，原位化學氧化/還原修復通常需要3個月至24個月，異位化學氧化/還原治理在數周至數月內可以完成。

2.3 熱脫附技術

熱脫附技術屬于揮發凈化型的修復處理方式，該技術先對污染場地的土壤進行加熱，待溫度達到污染物沸點以上時，停留一段時間，讓污染物在高溫作用下揮發，之后對揮發氣體實施凈化處理，達到將污染物從土壤中剔除的效果。該技術多被應用在高有機污染物污染的土壤場地內，實際操作中，要求工作人員充分了解土壤性能、有機物種類及沸點，觀測有機污染物的濃度，制定科學有效的處理方案[2]。

原位熱脫附技術是目前我國用以處理污染土壤常用的一種方式，對于含氯有機物、多環芳徑有很好的處理效果。在一些重度污染區域內，應用該技術可將高濃度、處于游離狀態下的污染物有效剔除。不過原位熱脫附技術的應用成本較高，對電能、熱能的損耗量較大，且需結合污染物種類及濃度等展開時間上的劃分，工作效率不高。

異位熱脫附作為一種非燃燒技術，可以避免含氯有機物處置中二噁英的生成，具有污染物處理范圍廣、設備可移動、修復后土壤可再利用等優勢，其廣泛應用于高濃度有機物污染土壤的修復。熱脫附技術的處理周期會受到技術水平、污染狀況、土壤性質、處理面積的影響。一般情況下，每小時的處理能力在3 t～160 t左右。

2.4 生物通風技術

生物通風技術借助自然優勢，通過空氣、氧氣的注入或營養液的注射促進土壤中微生物的活躍，達到降解目標，對于揮發性和半揮發性的有機物污染土壤有顯著效果。不過生物通風技術使用中會受到土壤的理化性質、污染物特征、微生物含量的影響而出現不同效果。生物通風技術的應用形式共兩種，一是原位生物通風技術。由通風、水分調節和在線監測這三部分組成，具備土壤氣象抽提和生物降解的功能。處理周期一般在半個月到一年左右。

二是異位生物通風技術。該技術構建了以堆體抽氣、營養水分調節及滲率收集為一體的處理系統，加快污染土壤的處理。同時系統內設置了監控設備，做到在線監測，準確掌握技術落實情況。生物堆技術的處置周期和成本一般可以通過實驗室小試或現場中試進行估算，處置周期一般為1個月至6個月。生物堆技術在國內發展已比較成熟，其修復成本相對低廉，相關配套設施已能夠成套化生產制造，并可以有效控制微生物，使其在特定的環境條件下生存和生長。

2.5 水泥窯協同處置技術

水泥窯協同處置技術可對有機物污染及重金屬污染的土壤實施修復。在應用過程中，直接將預處理后的污染性土壤及固體廢棄物投入到水泥回轉窯內，通過焚燒處理，將污染物直接轉化成無害物，應用到水泥肥料的生產制作中。水泥回轉窯在運行中具備溫度高、熱容量大、穩定性好等優勢，可做好重金屬或有機污染物的分解和揮發處理，并對這些污染物加以凈化，削弱污染。處理周期會受到設備系統等級、處理量的影響而有所不同。而放到水泥回轉窯內的處理量則要根據生產中硫、氯等元素的需求量加以確定，一般應該在水泥數量的4%以下。

3 土壤修復效果評價

對于污染土壤修復技術效果的評價可從以下三方面加以考量。

3.1 殘留物

在使用上述污染土壤修復技術后，土壤內還會殘留少量的污染物，對這些殘留物加以分析和檢測，一方面是確定殘留物的含量并考慮其危害，以免削弱土壤修復效果。另一方面借助分析得出的數值評價修復技術應用效果，工作人員應重點對待。在殘留物分析過程中，針對照修復前的土壤數值以及修復方案的目標值，判斷是否達到修復目的。這種評價方法的結果較為直觀，且評價方法簡單，但是在對一些復合污染的場地實行檢查時，容易產生拮抗反應而影對評價結果。

3.2 生態毒性

污染物生態毒性與土壤的生態活性存在反比關系，生態毒性越大，越不利于區域土壤中生物的生存，土壤的生態活性也就越低。因此在對污染土壤修復技術成果評價中，應做好生態毒性的檢測，確定污染物濃度，科學判斷土壤性能。一般在生態毒性的檢測上使用土壤酶水平法[3]。

3.3 風險評估

污染場地的風險評估主要是對場地內污染物的致病力和致癌能力加以客觀評估，計算長時間處于該環境下人們的得病率。在對比修復技術應用后，得出污染場地的治病率，從而判斷修復技術的作用效果。

4 結語

綜上所述，污染場地土壤修復技術對我國生活生產及自然環境保護有重要意義，相關企業及人員應加大重視力度，加強技術研究，并根據污染場地具體情況選定合理的修復技術和方式，從而還原土壤活力，提高區域土地循環利用率。