土壤與地下水污染修復技術的應用研究

褚可成，陳 鍔

(甘肅省環境監測中心站，蘭州 730020)

土壤及地下水污染問題是人們關注的焦點。土壤與地下水污染降低了局部地區生活環境質量。需全面分析土壤及地下水污染物特性，結合污染變化趨勢，選擇合理的整治修復手段，確保土壤環境和地下水環境得到凈化，維護生態系統穩定運行，保障人們健康安全[1]。

1 土壤及地下水污染物特性

1.1 蒸汽壓

物質處于液態或固態時極易存在部分脫離其而揮發的蒸汽，蒸汽造成的壓力即為蒸汽壓。蒸汽壓較高的物質具有較高的揮發性，應明確產生重要影響的多個因素。一般來說，小分子有機物蒸汽壓較高。環境因素也能產生一定的影響，如高溫會將物質的蒸汽壓進一步提升。多環芳香族及高碳素有機物等實際的蒸汽壓較低，約是10-8atm，如果蒸汽壓大于這一數值則屬于高揮發性。土壤中常見的二氯乙烯和苯等都可通過氣解的方式去除。

1.2 溶解度

溶解度較高的污染物往往會在地下水中快速移動，若是出現污染則會短時間擴散。加油站常見污染物-甲基叔丁基醚就會在短時間內移動數百米。對于溶解度較高的污染物，運用抽水處理方式可獲得理想效果。如果是溶解度較低的污染物，則應考慮其他處理方式或聯合抽水處理[2]。

1.3 生物分解速率

生物分解速率為污染物質在環境中通過微生物分解作用而被降解的基本速率，微生物分解速率較高，說明相應物質極易被微生物分解，可以判斷該污染物對人體或動物影響不大。多數污染物的生物分解速率不高，尤其是重金屬類，需要根據實際需求選擇對應方法，避免對人體和動植物生存構成威脅。污染物質的生物分解速率會因為場址環境條件差異存在著明顯不同，可對現場情況加以剖析，由此評估生物整治方案是否可行，規劃整治成效和所需經費等[3]。

1.4 重金屬

相較于一般有機污染物來說，重金屬難以利用普通的整治手段，還需全面分析重金屬特性，了解其對土壤和地下水環境的影響程度，使治理更具成效。

2 土壤與地下水污染修復要點

要在分析區域環境、了解水文地質特征及明確污染范圍的基礎上采取行動，這樣才能達到凈化和處理效果，使土壤環境更加理想，地下水污染得以防治。

2.1 分析區域環境

想要讓土壤和地下水污染問題得到有效處理，應結合區域環境加以分析，明確修復治理是否會對周邊居民造成影響。如果抽取地下水，勢必會影響周邊居民的正常生活，還會因為區域性水位下降損壞居民房舍。若是使用空氣注入的修復治理措施，可能會使污染物進入居民地下室，使生活空間受到影響。不管采取何種修復和治理措施，都要結合區域情況詳細判斷，明確場址所在地的形態，盡可能的將整治設備放置于不會影響交通的位置，還需考慮其他建筑物和地下管線的情況[4]。

2.2 了解水文地質特征

土壤及地下水污染修復應了解相關要點和關鍵問題，采取適宜的對策推進工作進程，保證收獲良好的效益目標。污染場址與水文特征都是需要重點分析的對象，其與實際的治理效果密切相關。土層構造上，如果是透水性相對理想的砂層，會給污染物的傳輸創造條件，以致于擴大污染范圍。面對這樣的情況，可以選擇土壤氣體抽除及空氣注入等手段，以保證土壤及地下水污染物得到清理。對于透水層較差的地層則不能使用該手段，需要根據具體需求針對性選擇。實際修復治理階段，必須要全面分析地下水水流方向和枯水位等指標，設計整治系統時應考慮如何規避污染物隨地下水而持續擴散。

2.3 明確污染范圍

污染場地范圍和污染程度是需要重點考慮的指標，這是決定整治技術實效的關鍵。如果面積較小但污染嚴重的重金屬污染土壤，可以適當挖除部分，這種方式經濟有效。如果是面積較大的地下水污染問題，則無法使用該方法，可以選擇抽出處理辦法。污染程度的差異決定著不同的整治修復方案，若是面對油品污染問題，地下水面極易出現浮油，可以通過抽除辦法回收浮油，全部回收完畢后，再利用生物整治方案和抽氣系統等進行處理。高污染區范圍及污染源地區應重視積極科學的整治方案，范圍較小的情況下可優先考慮經濟實用的措施，以提升整治修復效益。

3 土壤與地下水污染修復技術的應用

面對土壤與地下水污染問題，應積極應用合理的修復技術，結合污染場址及污染范圍加以判斷，確保采用的舉措發揮實際作用，充分體現修復治理成效。

3.1 生物修復技術

生物修復的重點是通過微生物分解污染物的機制將污染問題加以處理，以達到凈化土壤環境和地下水環境的目的。生物修復技術包括生物通氣法、地井法和堆肥法等，要掌握基本參數和標準。應判斷區域中有多少碳供微生物可利用，分析營養源成分及數量，測量微生物攝氧率并計算分解速率。生物通氣法和生物氣體注入法的區別是前者運用于未飽和土壤中抽氣，后者則是在飽和含水層中注入空氣，使地下水溶解氧明顯增加，加快生物分解[5]。

3.2 熱處理技術

熱處理技術應用范圍廣泛，涉及熱裂解、熱脫附、焚化法。焚化法根據爐床形式差異可細化出多種方法，通常用于有害物質處理的是流動床式和旋轉窯床式，這兩種手段去除率較為理想，可以保證有害物質的有效清除。實際運用中，可結合土壤環境和地下水污染狀態進行分析，若是受污染程度嚴重，需慎重考慮不同的熱處理技術，判斷地下水環境及土壤狀態，避免產生二次污染問題。

3.3 物理化學處理技術

運用技術手段時，可以聯合不同場址情況加以分析，對治理主體加以判斷，以便達到最佳的治理實效，使土壤和地下水環境得到有效維護。物理化學處理技術多元化，相較于熱處理形式更加豐富，應結合土壤污染程度和地下水污染狀態慎重選擇。

3.3.1 萃取法

萃取法是將污染物從介質中及時取出，配合相應的處理手段，使治理成效更理想。萃取過程可以使用臨界流體、空氣和蒸汽等不同形式，結合有效性和經濟性等指標詳細分析。評估因子涉及蒸汽壓、溶解度和陽離子交換容量等。運用相關技術手段時，必須要結合區域環境情況加以分析，明確干擾性因素，通過適宜的手段完善治理過程，使效益目標順利實現[6]。

3.3.2 氧化/還原法

土壤環境關系著動植物生存，地下水是受污染較為嚴重的主體，應明確科學的治理辦法和修復技術，通過適宜的路徑推進基本工作。對污染物氧化或還原，可以將污染物加以破壞，達到理想的凈化效果。常見的氧化方式有紫外線、臭氧與過氧化氫等，在土壤和地下水污染治理中，這些方式可聯合使用，以保證治理和修復效果更加理想。還原方式主要是以脫氧為基本目標，可選擇的手段有限，零價鐵、鋅為還原劑，屬于相對可靠的方式，實際效果突出。

3.3.3 現地處理法

考慮到部分區域的特殊情況，可能涉及較大的范圍，如果采取傳統的挖取或抽出方式效果不佳，甚至會影響土壤地質和水環境，所以需要運用其他手段，如現地處理法。目前較常使用的物理化學手段包括空氣注入、蒸汽注入及土壤淋洗等，但是考慮到污染場地的環境極為復雜又缺少可靠的設計評估流程，導致其應用受阻。

4 結語

土壤和地下水修復治理是環保工作的重點，要重視科學合理的修復措施，運用適宜的治理技術推進相關工作，更好地優化土壤環境和地下水環境。應明確土壤與地下水污染物特點，掌握修復要點，確定可靠的技術措施，為相關工作的開展提供參考，獲得良好的治理成效。