污染地塊修復技術探討

褚彬

（周口市環(huán)境監(jiān)測站，河南 周口 466000）

隨著我國城市化進程的加快，越來越多的化工、冶金、電鍍等企業(yè)搬遷及生活垃圾填埋場，遺留下來大量的可能存在環(huán)境風險的場地，但是場地再利用需求量大，場地開發(fā)市場規(guī)模急劇膨脹，如果這些場地未經環(huán)境影響評價或修復，場地再利用存在健康隱患，甚至引發(fā)嚴重后果，因此環(huán)境科學專家正在進行尋求經濟有效、安全簡便的方法來消除這些污染。污染場地修復是污染場地管理的重要環(huán)節(jié),目前該領域在我國還處于起步階段，全面了解污染場地修復技術的分類、適用范圍、篩選程序以及應用現狀與趨勢，對于在我國開展污染場地的修復與管理工作具有重要意義。

土壤修復技術是使遭受污染的土壤恢復正常功能的技術措施。目前理論和技術上可行的原位修復技術主要有SVE、生物修復、穩(wěn)定/固化、生物通風，常用的異位修復技術有穩(wěn)定/固化、焚燒、熱解、化學噴淋、氣提、和生物修復等，其中生物修復是物理修復如熱解，通過焚燒凈化土壤中的大部分污染物，但同時也破壞了土壤結構和組分，且價格昂貴，化學修復如溶劑浸提也可獲得較好的效果，但所采用的化學試劑的二次污染問題限制了其應用。生物修復相比而言較為經濟和徹底，是實現土壤生物修復的有效手段，但修復速度慢是其發(fā)展應用中的一個突出制約，目前最常用的創(chuàng)新技術---生物強化修復。

一、土壤污染修復技術簡介

A、穩(wěn)定/固化指通過固態(tài)形式在物理上隔離污染物或將污染物轉化成化學性質不活潑的形態(tài)，降低污染物的危害，可分為原位和異位穩(wěn)定/固化修復技術。原位穩(wěn)定/固化技術適用于重金屬污染土壤的修復；異位穩(wěn)定/固化技術通常適用于處理無機污染物。

B、化學淋洗指借助能促進土壤環(huán)境中的污染物溶解或遷移作用的溶劑，通過水力壓頭推進清洗液，將注入被污染土層中，然后再將包含污染物的液體從土層中抽提出來，進行分離和污水處理的技術。原位化學淋洗技術適用于水力傳導系數大于10-3cm/s的多空隙、易滲透的土；異位化學淋洗技術適用于土壤粘粒含量低于25%、被重金屬、放射性核素、石油烴類、揮發(fā)性有機物、多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴等污染的土壤。

C、熱處理 指通過直接或間接交換，將污染介質及其所含的有機污染物加熱到足夠的溫度，使有機污染物從污染介質揮發(fā)或分離的過程，適用于處理土壤中揮發(fā)性有機物、半揮發(fā)性有機物、農藥、高沸點氯代化合物，不適用于重金屬、腐蝕性有機物、活性氧化劑和還原劑。

D、生物修復：指利用微生物、植物和動物將土壤、地下水中的危險污染物降解、吸附或富集的生物工程技術系統(tǒng)，適用于烴類及衍生物，如汽油、燃油、乙醇、酮、乙醚等，不適用于處理持久性有機物。

二、影響污染土壤生物修復的主要因子

（一）污染物的性質：

污染物在土壤中常以多種形態(tài)貯存,不同的化學形態(tài)對植物的有效性不同。某種生物可能對某種單一污染物具有較強的修復作用。此外，土壤污染的方式(單一污染或復合污染)，污染物濃度的高低也是影響修復效果的重要因素。有機污染物的結構不同,其在土壤中的降解差異也較大。

（二）環(huán)境因子：

了解和掌握土壤的水分、營養(yǎng)等供給狀況，擬訂合適的施肥、灌水、通氣等管理方案，補充微生物和植物在對污染物修復過程中的養(yǎng)分和水分消耗，可提高生物修復的效率。一般來說土壤鹽度、酸堿度和氧化還原條件與污染物化學形態(tài)、生物可利用性及生物活性有密切關系，也是影響生物對污染土壤修復效率的重要環(huán)境條件。

（三）生物體本身：

微生物的種類和活性直接影響修復的效果。由于微生物的生物體很小，吸收的污染物量較少，難以后續(xù)處理，限制了利用微生物進行大面積現場修復的應用。

植物體由于生物量大且易于后續(xù)處理，利用植物對污染位點進行修復成為解決環(huán)境中土壤污染問題的一個很有前景的選擇。但由于超積累污染植物一般生長緩慢，且對土壤污染存在選擇作用，不適于多種復合污染土壤的修復。因此，在選擇修復技術時，應根據污染物性質、土壤、污染程度、預期修復目標、時間限制、成本及修復技術的適用范圍等因素加以綜合考慮。

三、生物修復技術發(fā)展中存在的問題：

生物修復技術作為近20年發(fā)展起來的一項用于污染土壤治理的新技術，雖取得很大進步和成功，但處于實驗室或模擬實驗階段的研究結果較多，商業(yè)性應用還待開發(fā)。此外，由于生物修復效果受到如共存的有毒物質(Co-toxicants)(如重金屬)對生物降解作用的抑制；物理因子(如低溫)引起的低反應速率；污染物的生物不可利用性；污染物被轉化成有毒的代謝產物；污染物分布的不均一性；缺乏具有降解污染物生物化學能力的微生物等因素制約。因此，目前經生物修復處理的污染土壤，其污染物含量還不能完全達到指標的濃度要求。

四、應用前景及建議：

隨著生物技術和基因工程技術的發(fā)展，土壤生物修復技術研究與應用將不斷深入并走向成熟，特別是微生物修復技術、植物生物修復技術和菌根技術的綜合運用將為有毒、難降解、有機物污染土壤的修復帶來希望。為此，建議今后在生物修復技術的研究和開發(fā)方面加強做好以下幾項工作：

1.進一步深入研究植物超積累污染物的機理，超積累效率與土壤中形態(tài)及環(huán)境因素的關系。

2.加強微生物分解污染物的代謝過程、植物-微生物共存體系的研究以及植物-微生物聯(lián)合修復對污染物的修復作用與植物種類具有密切關系。

3.應用現代分子生物學與基因工程技術，使超積累植物的生物學性狀(個體大小、生物量、生長速率、生長周期等)進一步改善與提高，培養(yǎng)篩選專一或廣譜性的微生物種群(類)，并構建高效降解污染物的微生物基因工程菌，提高植物與微生物對污染土壤生物修復的效率。

4.創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,協(xié)調土著微生物和外來微生物的關系，使微生物的修復效果達到最佳，并充分發(fā)揮生物修復與其他修復技術(如化學修復)的聯(lián)合修復作用。

5.盡快建立生物修復過程中污染物的生態(tài)化學過程量化數學模型、生態(tài)風險及安全評價、監(jiān)測和管理指標體系。

結論

我們不難發(fā)現由于土壤污染來源復雜，土壤中污染成分不同、不同污染物的相互作用產生各種復合污染物的復雜性增加了對土壤重金屬治理和修復難度，我們還不應該忘記必須加強企業(yè)自身的環(huán)保意識，提高企業(yè)自我約束能力，把企業(yè)對環(huán)境的污染程度降到最低限度，形成全社會都來重視土壤污染問題的良好環(huán)保氛圍，逐步改善我們的土壤生態(tài)環(huán)境，且土壤污染對動植物和人體的危害具有長期性、潛在性和不可逆性，所以要更好的防治土壤污染還需要廣大科研工作者不懈的努力，研發(fā)出更好的效率更高的修復治理技術。