土壤污染修復技術及其應用分析

郝曉明

(山東海岳環境科技股份有限公司，山東 煙臺 264006)

土壤污染除了會降低土地資源利用價值外，還有可能導致地下水、農作物重金屬超標，對人體健康造成危害。探究土壤污染修復技術的應用具有重要的現實意義。經過多年探索和實踐，我國已形成了比較完善的土壤污染修復技術體系，根據修復原理的不同大體可分為物理法、生物法和化學法三類。每類可以細分為若干技術，如物理法包括焚燒法、熱解析法，化學法包括淋洗法、氧化/還原法，生物法包括微生物修復、植物修復。實踐中，需根據土壤污染成因、技術難度、治理成本等多種因素，選擇恰當的修復技術。

1 常用的土壤污染修復技術

1.1 土壤淋洗技術

土壤淋洗修復技術是利用化學淋洗液去除土壤污染物，通過機械地懸浮或攪動污染土壤顆粒，使土壤中污染物與土壤顆粒分離。運用此方法需要先將治理區域中受到污染的土壤挖掘出來并運輸到處理池中，按照特定比例，將配制好的淋洗劑倒入土壤，充分攪拌后采用沉淀法或蒸發法，將清洗過后的土壤晾干，然后重新回填，完成修復。土壤淋洗技術適用于受污染較為嚴重的土壤，可以靈活調節淋洗劑用量，達到較為理想的修復效果。該技術的缺陷是工程量較大，大面積污染區不宜選擇該技術。

1.2 生物修復技術

利用植物、動物或微生物對受污染的土壤進行改良、修復，是一種綠色環保的修復技術。不同生物修復受污染土壤的機理不同，動物修復主要依靠蚯蚓、線蟲的生命活動進行污染物分解，植物修復則是利用植物吸收、根慮將有毒的污染物轉化為低毒或無毒物質，微生物利用吸收、沉淀達到減少污染物總量的效果。

1.3 焚燒修復技術

焚燒法是一種較為常用的污染土壤物理修復技術。需要使用挖掘機等設備將受污染的土壤挖出，然后放入容器中。將容器置于高爐內，通過加熱焚燒的方法，讓土壤中的有害物質轉化或失效，從而達到修復效果。對于一些有機物(如氯化物、鹵代烴等)含量較高的土壤，采用高溫焚燒能夠較為徹底地去除這些有機化合物。該技術的優勢是效率較高、操作簡便，但缺點也比較明顯，它只能去除有機化合物，對于化學性質穩定的重金屬元素(如金、銀、鎳等)，則無法處理。另外，焚燒過程中會釋放出氯氣等污染性或毒性氣體，如果回收處理不到位，也會造成二次污染。

1.4 電動修復技術

該方法是目前常用的一種綠色修復技術，其原理是在待修復區域一側插入正極電板，另一側插入負極電板。由于土壤本身具有導電性，通電之后電子會從正極源源不斷向負極做定向移動。電子移動過程中，會使土壤中的金屬離子發生位移，最終在負極電板上大量聚集。每隔一段時間，將負極取出并進行清理，就可以達到污染修復效果。相比于焚燒法、淋洗法，電動修復不需要挖掘土壤，因此工程量小，適用于受重金屬污染的土壤，且不會帶來二次污染。該技術有一定的適用條件，如土壤含水率必須在50%以上，否則金屬離子的運動速度慢，處理周期也會延長。

2 土壤污染修復技術的實踐應用

2.1 研究區土壤污染概況

研究區位于某河流左岸，由于上游工廠排放的污水中含有較多重金屬，加上周邊農田濫用化學農藥，導致水體與沿河兩岸土壤受到較為嚴重的污染。經土壤取樣分析發現，土壤中含量較高的前三種重金屬依次是鎘、銀和鎳。從污染物來源上來看，主要是河流上游的化工廠、有色金屬冶煉廠排污所致。雖然近年來地方政府及環保部門加強了環境監管，但是由于工程污水凈化設備落后，部分工廠仍然存在偷排情況，污水中重金屬元素的處理不夠徹底。

2.2 土壤修復技術對比篩選

目前可用于土壤污染修復的方法有多種，每種方法都有一定的適用條件，本次土壤修復工作中，進行了多種技術對比篩選。通過采樣分析可知，研究區土壤的污染類型以重金屬為主。氣體抽提技術、高溫焚燒技術等，主要適用于土壤中有機化合物的處理，對重金屬的處理幾乎沒有效果，因此排除。土壤中鎘、銀、鎳這三種主要的重金屬元素，分別超標132倍、87倍和74倍，污染較為嚴重，必須要快速、徹底修復。曝氣法、電修復法、植物/微生物法等，見效慢、處理周期長，不符合要求，因此排除。綜合技術適用性、操作可行性、性價比等多種因素，選擇了固定/穩定化技術。

2.3 固定/穩定化技術的應用

穩定/固化技術分為穩定化和固化兩種技術。穩定化是使用化學試劑將污染物質轉化成低毒或較難遷移的物質，固化是使用材料將污染物包裹起來，使之以較大顆粒狀的形態存在，使污染物性質保持較為穩定的狀態。穩定/固化技術的優點是技術成熟可靠、安全、排放少、處置成本較低，缺點是將污染物固定在混合體內而非去除，土壤內污染物總量未得到削減。

處理流程為：選擇水泥基作為干試劑，按照1.5∶1的比例與水進行混合。在容器中充分攪拌、混合，得到均勻性良好的水泥基固定/穩定化材料，確保材料均勻、細膩，不存在明顯顆粒。將膠體狀的材料與受污染的土壤進行混合，通過攪拌、滲透等作用，土壤中的重金屬元素會逐漸與固定/穩定化材料黏結在一起，并被完全包裹起來。隨著時間的延長，材料逐漸固化，由于本身具有較強的密封性，可以保證被包裹的重金屬元素不會對地下水和土壤造成危害，達到土壤修復目的。

3 應用土壤污染修復技術的注意事項

結合研究區土壤污染修復實例，要想取得預期修復效果，應注意以下幾點：通過調查與研判，選擇修復技術。可供選擇的修復技術有數十種，而每種技術無論是在投入成本、技術難度還是適用范圍等方面，均存在明顯差異。只有了解技術特點，結合實際情況，才能選出最佳的修復技術。此外，技術修復應與源頭防控相結合。雖然修復可以使土壤重新恢復正常，但是需要一段時間和較高的成本。應加強源頭管控，做到防控相結合，才能保護好土地資源。

4 結語

土壤污染已經成為不容忽視的生態問題。對于已經遭到污染和破壞的土壤，應當盡快選擇合適的技術予以修復。淋洗法、焚燒法、生物法、固定/穩定化技術等都是目前較為常用的方法，只有科學選擇，才能使被污染的土壤重新恢復利用價值。