微修復技術在典型化工污染土壤中的應用

張凡,艾思含

(1.湖北博識信環境工程技術有限公司，湖北 武漢 430000；2.湖北衡平環境評價有限公司，湖北 武漢 430000)

0 引言

近年來我國城市化進程不斷加快，為我國化工產業帶來了新的機遇與挑戰，也對我國的環境產生了極大的負面影響。其中，土壤污染問題是當前發展過程中的突出問題。對此，化工領域必須更進一步地研究和推廣微修復技術，為自身謀求更大的發展空間[1]。

1 化工污染土壤的微修復技術概述

微生物修復是當下處理土壤污染問題的有效措施之一，對進一步提升土壤修復質量和效率有著積極的作用。從其應用的角度來看，主要是針對自身存在的或后期形成的功能微生物群，在符合條件的情況下，能夠有效加強微生物的代謝功能，通過這樣的方式，最大化降低有毒污染物的活性，實現科學、高效、安全的修復。與此同時，微修復技術相比于傳統的物理和化學修復技術，更加具備高效率、低成本、非破壞、綠色化、適用廣等特點，已成為污染土壤生物修復技術的重要組成部分和主力軍。

伴隨著化工企業的數量增多和規模擴大，化工企業存在不規范作業的現象仍然存在，產生了大量的污染物質和有毒物質，導致土壤污染問題較為普遍，甚至威脅著人民的生命財產安全。對此，我國已開始研發并應用微修復技術，在一定程度上改善了土壤污染現狀。

化工污染具有危害性大、危及范圍廣的特點，傳播途徑較為直接，通常是通過大氣、水、土壤或食物鏈等傳播。基于此，我國一方面要積極對污染土壤進行科學有效的綜合治理，做好日常的修復與保養工作；另一方面應不斷優化微修復技術，積極完善技術體系，提高修復率，切實滿足當下化工污染土壤修復的需求，從而促進我國化工產業的可持續發展，提升經濟效益和社會效益。

2 典型化工污染土壤

2.1 抗生素污染土壤

抗生素是一種非常重要的藥物，能對人體起到較強的預防與保護作用。但是在實際應用中，抗生素的吸收是一大難題，很難被精確控制，且極其容易出現部分抗生素遺留的問題，進而引發土壤污染，對環境造成極大的負面影響。近些年來，隨著抗生素的廣泛應用，其排放量也呈現出不斷增長的趨勢，從某種意義上來說，抗生素已經成為一種新型污染物，這將非常不利于土壤安全。一般來說，污染場地的抗生素濃度較高多與有機肥料的不合理使用和污水的隨意排放有著直接聯系，且隨著時間的積累，抗生素對土壤的污染還會不斷加重。

與此同時，氯霉素作為抗生素的一種，非常具有典型性和代表性，在傳染病的治療方面有著顯著的優勢，特別是對病原菌能起到良好的抑制作用。但是氯霉素具有較強的毒副作用，必須避免長時間的持續使用。一旦使用不當，很容易導致土壤中的氯霉素日益增多，加大土壤修復的復雜性和難度。

2.2 硝基酚污染土壤

硝基酚是一種重要的化工原料，其應用范圍十分廣泛。從硝基酚的特性來看，其具有較強的毒性且不易降解，對土壤的肥力和代謝活性造成了影響，從而對我國的環境造成了極大的負面影響。當前硝基酚已被列為優先污染物。近些年來，隨著我國修復技術研究力度的不斷加大，MW輻射修復技術逐漸成為我國常用的一種土壤修復技術，主要是通過科學合理的控制水分比例來去除土壤中的硝基酚，效果顯著，大大提高了修復效率，被廣泛應用[2]。

2.3 重金屬鉻污染土壤

在眾多微量金屬元素中,鉻會對環境造成較嚴重的污染,其存在的形態有三價、六價兩種。其中，鉻的三價形態可以滿足基本的應用需求，但是鉻的六價形態具有一定的毒性。因此必須采用科學合理的方式使用鉻，并根據鉻的不同存在形態來治理該類型的土壤污染。

3 污染土壤的物理化學修復技術

3.1 電動修復技術

物理修復主要是利用一些物理方法，或者是一些與物理相關的工程措施，有效減少土壤中的重金屬濃度，達到降低污染程度的目的。而電動修復技術作為物理修復中的一個重要組成部分，主要是通過施加電流形成一定的電壓梯度，使土壤中的污染物質在電壓梯度的刺激下被帶到電極兩端，從而修復污染土壤。在此過程中，該技術的修復效果受電場強度、電極強度、電極布置的影響相對較大，因此具有很大的不確定性和不穩定性。目前，電動修復技術作為一種新興技術，被大力推廣。電動修復技術的優點主要表現在不需要投入化學藥劑，修復過程具有安全性與環保性的特點，適用范圍十分廣泛，操作簡單。一方面能夠大大降低成本，另一方面能有效避免二次污染問題。但是，電動修復技術也面臨著一些不足，主要表現在其應用時間相對較短，依然具有一些局限性，在去除電荷缺乏的非極性有機物時，其效果尚不佳，有待進一步研究與完善。目前，國外科研人員已經研發了多種土壤電動修復技術，如：Lasagna 技術、Electro-KleanTM電動分離技術，并成功應用于污染土壤的修復。總之，該技術具有很強的競爭力，在保障土壤的肥力和代謝活性方面有著重要作用，同時也極大地避免了修復過程中污染物的轉移，有助于更好地保護環境和人類健康[3]。

3.2 固定化技術

固定化技術又稱穩定化技術，具有預防污染和降解污染物質的功效，對污染物質的釋放和土壤的修復有著重要的作用。該技術通過將特殊添加劑與污染土壤相混合，經過物理、化學或熱力學過程來降解污染物。固定化技術的應用離不開粘結劑，其中，水泥作為一種粘結劑應用得最廣泛。固定化技術的優點主要表現在處理復雜金屬廢棄物的效果較好，具有良好的穩定性和低毒性，且成本相對較低，對設備沒有很高的要求。污染物埋藏深度、土壤pH值以及有機質含量等因素都會對該技術的應用造成不同程度的影響，必須根據具體問題具體分析。因此，我們在選擇污染土壤微生物修復技術的過程中，應綜合考慮不同修復方法的特點，結合污染物的類型和污染程度進行科學選擇，這點是至關重要的，旨在最大化地保障修復技術的效果，切實提高修復質量和效率。

3.3 透水性反應墻技術

透水性反應墻技術最先興起于西方發達國家，是一種原位被動修復技術。反應墻的安裝位置很特殊，通常安裝在地下蓄水層中垂直于地下水流方向的地方。污染地下水在自身水力梯度作用下流經反應墻時，會與墻體中的活性材料發生物理、化學反應，從而達到去除污染物的效果。反應墻可以分為連續墻系統和煙囪門系統，而根據滲透墻的數量，煙囪門系統又可分為單通道系統和多通道系統，多通道系統又可以分為并聯與串聯。與此同時，從透水性反應墻的優點來看，突出表現在應用范圍廣且活性介質消耗慢[4]，缺點在于成本較高，這與其成本和造價有著密切的關系。

4 典型化工污染土壤的微修復技術研究

土壤微修復技術是當前解決化工土壤污染問題的有效手段之一。現階段，隨著我國加大對土壤污染修復的研究力度，土壤微修復技術也得到了進一步發展，同時仍具有一定不足，還有著較大的改善空間。

4.1 微修復技術存在的不足

當前污染土壤微修復技術主要包括物理技術與化學技術兩大類，這二者的特點、功能不一，且適用范圍存在較大的差異性，但都能起到良好的處理效果。因此在應用微修復技術的過程中，必須充分考慮到技術的適用范圍和使用限制，在兩大類技術間進行科學合理的選擇，從而更好地解決實際問題，切實提升修復質量和效率。與此同時，物理技術與化學技術本身具有一定的差異性，二者的協同性與交融性較差，且由于土壤中的污染物各式各樣，種類繁多，會極大影響到微修復技術的實際效果，導致兩大類技術的優勢難以最大程度發揮出來[5]。

4.2 應對措施

針對上述問題，首先，要具體問題具體分析，充分考慮到土壤修復的實際需求，科學合理地選擇最佳處理技術，這是做好土壤修復工作的前提。其次，不斷致力于技術的創新與優化，積極引進新思想、新理念，構建一個完整的技術體系，實現化工污染土壤的科學、高效、合理的處理，最大化保障和促進土壤的保護和可持續性發展，避免二次污染，保障我國化工領域的可持續性。

4.3 微修復技術的發展方向

現階段土壤污染問題的依然嚴重，微修復技術具有巨大的發展空間。我國對土壤微修復技術的研究起步相對較晚，依然存在諸多不足，雖然目前已經在生物材料、降解途徑、修復技術三方面取得了突破性的進展，修復案例大大增加，但是距離理想化的修復成效依然存在一定的差距，未能切實滿足當下的實際需求。與此同時，當前與微修復技術相關的很多研究仍處于實驗模擬階段，尚未實際投入應用，且沒有形成一個統一、科學的修復技術體系。我國的土壤微修復技術仍需要進一步提升，充分考慮我國國情，在發展化工產業、保證經濟效益的同時，應進一步注重環境效益，科學有效地平衡好化工生產與土壤保護之間的關系，做好污染土壤修復工作。

當前，微修復技術引發的二次環境污染問題較為普遍，盡可能減少或者避免二次環境污染問題是當前微修復技術發展的一個重要方向。近年來，生態“三圍”阻控技術受到了社會各界的廣泛關注，其能科學有效地控制與處理污染物，是我國現階段發展過程中的一項巨大的突破。我國必須進一步加大技術研究力度，有針對性地加強對土壤的保護，切實解決治理土壤污染過程中的棘手問題。與此同時，基于現階段土壤污染問題的嚴重性，全方位、多層次、多角度地完善和優化為修復技術勢在必行。此外，隨著我國城市化進程不斷加快，我國一些化工企業在實際發展過程中存在一定的盲目性，國家需要對其加強管理，切實解決化工領域的各類糾紛，引導化工產業不斷優化自身結構。總而言之，污染土壤微修復技術面臨的既是機遇，也是挑戰，任務艱巨，相關領域必須加大重視程度和研究力度，主要以預防為主，重點防治土壤問題為主線，進一步完善和優化技術，不斷發現問題、分析問題和解決問題，從而更好地為解決土壤問題提供保障。

5 結語

土壤污染問題是當今社會十分關注的一個問題，進一步解決化工污染土壤問題迫在眉睫。基于此，文章以化工污染土壤的微修復技術作為研究重點，對土壤微修復技術的不足以及未來發展方向做了深入分析，以期最大化地減小土壤污染問題帶來的不利影響，進而更好地推動我國化工產業的可持續性發展。