中國(guó)現(xiàn)階段土壤污染修復(fù)治理技術(shù)發(fā)展和治理策略的思考

林易晨

（福建省閩環(huán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司，福建 福州 350012）

2019 年起，生態(tài)環(huán)境部在全國(guó)范圍內(nèi)全面推動(dòng)重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)用地調(diào)查工作，到2020年底調(diào)查工作基本結(jié)束。2021年，全國(guó)即將根據(jù)前2年調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)有污染的土地進(jìn)行土壤修復(fù)工作。近幾年土壤修復(fù)是環(huán)保業(yè)界內(nèi)的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)國(guó)際不斷有新的土壤修復(fù)方法和修復(fù)方式出現(xiàn)。然而，這些方法方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，本文現(xiàn)將多數(shù)方法整理歸納并作初步分析比較，以提供給業(yè)內(nèi)人士分析討論，同時(shí)也提出一些發(fā)展方向以供從業(yè)者參考。

1 土壤修復(fù)現(xiàn)有技術(shù)分析比較

1.1 物理修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)技術(shù)主要是對(duì)土壤物理過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或者是低毒的過(guò)程。具體技術(shù)方法有：

1.1.1 土壤蒸汽浸提取修復(fù)技術(shù)

該技術(shù)在使用過(guò)程中，通過(guò)降低土壤空氣中的蒸汽壓，將土壤中的污染物轉(zhuǎn)化成蒸汽，進(jìn)而排出到外部。土壤蒸汽浸提修復(fù)技術(shù)在使用時(shí)，是在污染土壤的內(nèi)部引入清潔的空氣產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，這時(shí)使用土壤固相、液相以及氣相之間的濃度梯度降低氣壓，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的污染物排出土壤。在使用過(guò)程中較為簡(jiǎn)單，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞力較小。然而，該技術(shù)只能處理不飽和的土壤，無(wú)法處理飽和土壤和地下水。

1.2.2 玻璃化修復(fù)技術(shù)

該技術(shù)在使用過(guò)程中主要是利用熱能在高溫下將固態(tài)污染物融化為玻璃狀，主要應(yīng)用于原位處理，不適用于異位處理。原位玻璃化是指在污染土壤中插入電極，對(duì)土壤固體組分施加2000 ℃的高溫，使得有機(jī)污染物和部分的無(wú)機(jī)污染物揮發(fā)，進(jìn)而從土壤中去除。熔化物冷卻之后會(huì)形成玻璃體，將無(wú)機(jī)污染物進(jìn)行包裹，失去了遷移性，原位玻璃化技術(shù)在使用時(shí)可用于破壞去除污染土壤、污泥等。在實(shí)施過(guò)程中需要控制尾氣中的有機(jī)物和揮發(fā)性的重金屬，再進(jìn)一步地處理玻璃化后的殘?jiān)?，避免二次污染?/p>

1.1.3 固化穩(wěn)定化處理技術(shù)

該方法在運(yùn)作時(shí)是通過(guò)物理或化學(xué)方法將土壤中的有害污染物進(jìn)行固定，進(jìn)而形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的狀態(tài)，阻止其在環(huán)境中進(jìn)行遷移擴(kuò)散，能夠有效地降低污染物的毒害程度。該方法可以使用在重金屬或者是放射性物質(zhì)污染土壤中，能夠進(jìn)行后續(xù)的修復(fù)和固化，全面發(fā)揮該技術(shù)的凈化能力。該技術(shù)一般需要三至六個(gè)月左右，具體情況應(yīng)該根據(jù)修復(fù)目標(biāo)，而且需要重點(diǎn)分析待處理土壤的體積、污染物濃度、地下土壤特性等。

1.1.4 熱力學(xué)修復(fù)技術(shù)

該方法主要是使用高溫產(chǎn)生的物理化學(xué)作用，將土壤中的有機(jī)物揮發(fā)燃燒和熱解。該技術(shù)主要應(yīng)用在處理有機(jī)污染物的土壤，例如常見(jiàn)的揮發(fā)性有機(jī)物、農(nóng)藥、高沸點(diǎn)氯代化合物等。熱力學(xué)修復(fù)技術(shù)，它并不適用于大多數(shù)的無(wú)機(jī)污染物和有腐蝕性的有機(jī)污染物。它在工作時(shí)是通過(guò)直接或者是間接的熱交換，將污染介質(zhì)以及所含有的有機(jī)污染物加熱到足夠的溫度，最高溫度可達(dá)540 ℃，將污染物從介質(zhì)中進(jìn)行揮發(fā)或者分離。常見(jiàn)的熱處理技術(shù)的熱源有空氣、明火以及和土壤能直接或間接接觸的熱傳導(dǎo)液體。

1.1.5 電力學(xué)修復(fù)技術(shù)

該技術(shù)最早是由美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)研究的凈化土壤污染的方法，可以在土壤中施加直接電流，在遷移、擴(kuò)散、電滲透等共同作用下，使得土壤溶液中的離子向電極附近富集，進(jìn)而進(jìn)行污染物去除以及后期利用。在污染土壤兩端添加低壓直流電場(chǎng)能很好地除去無(wú)機(jī)污染物、放射性的物質(zhì)以及吸附性較強(qiáng)的物質(zhì)，該技術(shù)適用于地下水以及土壤中的金屬離子去除，還可以吸附膠體顆粒。電力學(xué)修復(fù)效率的因素是多種多樣的，常見(jiàn)的有電壓以及電流大小、污染物性質(zhì)、電極材料、電極的結(jié)構(gòu)等[1]，該技術(shù)具有速度較快、成本低的特點(diǎn)。

除此之外也可以使用換土技術(shù)、冰凍修復(fù)技術(shù)等方式更好地進(jìn)行土壤污染物的治理。

1.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要是使用化學(xué)制劑和污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行氧化、還原、裂解、中和、固化等，進(jìn)而除去土壤中的污染物。

1.2.1 化學(xué)淋洗技術(shù)

該技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中，主要是借助土壤環(huán)境中污染物溶解、遷移的液體來(lái)淋洗污染的土壤，讓其吸附固定在土壤顆粒上的污染物，然后利用淋洗液化學(xué)助劑與土壤中的污染物進(jìn)行融合，最后洗脫收集污染物。

1.2.2 原位化學(xué)氧化技術(shù)

該方法是指將化學(xué)氧化劑注入到土壤中，氧化其中的污染物質(zhì)，使污染物降解轉(zhuǎn)化成無(wú)毒或者是低毒產(chǎn)物的方法?；瘜W(xué)氧化技術(shù)不需要將污染土壤全部挖出來(lái)，只是在固定的污染區(qū)域進(jìn)行鉆井，通過(guò)泵將氧化劑注入到土壤中，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并將廢液進(jìn)行抽提，且氧化劑廢液可以循環(huán)使用。除此之外，該技術(shù)還可以修復(fù)嚴(yán)重污染的場(chǎng)地，對(duì)于污染物濃度較輕的區(qū)域，則該技術(shù)經(jīng)濟(jì)性不好。

1.2.3 化學(xué)脫鹵技術(shù)

化學(xué)脫鹵技術(shù)主要是指向受氯代有機(jī)物污染的土壤中添加化學(xué)試劑，從而置換取代污染物中的鹵素使其分解，屬于異位化學(xué)修復(fù)技術(shù)之一，其局限在于一些脫鹵劑能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加大了處理成本。

1.2.4 溶劑浸提技術(shù)

溶劑浸提技術(shù)通過(guò)吸附或者粘貼土壤污染物，利用溶解度不同來(lái)分離有害物質(zhì)。但是，該方法在使用過(guò)程中，處理難度較大，存在容易引發(fā)污染物遷移和需要過(guò)程調(diào)節(jié)等技術(shù)難題。

1.2.5 原位化學(xué)還原技術(shù)

本方法主要是使用化學(xué)還原劑將污染物還原為難溶的狀態(tài)。使用時(shí)通常是向土壤中注射液態(tài)的還原劑、氣態(tài)還原劑等，并在土壤內(nèi)形成具備化學(xué)反應(yīng)的還原條件?？扇苓€原劑常見(jiàn)的有硫代硫酸鹽、硫化氫等。

除此之外，實(shí)際治理中也可以使用土壤性能改良技術(shù)，此技術(shù)主要是針對(duì)重金屬污染的土壤。不同的污染物在土壤中它的特性也是不同的，可以通過(guò)向土壤中添加石灰、堆肥、鐵鹽等改良劑，或者添加硫磺以及某些還原性的有機(jī)化合物，促進(jìn)重金屬形成硫化物沉淀，它能在一定的時(shí)間內(nèi)固定污染物，但不能有效地去除污染物[2]。需要注意的是，在改良劑添加時(shí)，雖然技術(shù)簡(jiǎn)單取材容易適應(yīng)性極強(qiáng)，但是在使用過(guò)程中仍然存在一定的不足，如費(fèi)用過(guò)高，處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生二次污染等。

1.3 微生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)技術(shù)主要是使用天然存在或者是特別培養(yǎng)的微生物，在可控的自然環(huán)境之下，將土壤中的污染物轉(zhuǎn)化無(wú)毒的處理技術(shù)。微生物修復(fù)能有效的消除減弱環(huán)境中的毒性物質(zhì)，減少污染物對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

常見(jiàn)的有自然微生物修復(fù)、強(qiáng)化微生物修復(fù)之分。自然微生物修復(fù)不需要借助任何工程輔助措施和生態(tài)調(diào)整措施，對(duì)污染土壤，地下水進(jìn)行管控，確保土壤有充分和穩(wěn)定的地下水流、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富等，如果缺少某一條件，都會(huì)影響微生物技術(shù)的修復(fù)進(jìn)程。強(qiáng)化微生物修復(fù)主要是通過(guò)人為手段促進(jìn)微生物修復(fù)，也稱(chēng)之為人工生物修復(fù)，一般使用的是生物刺激技術(shù)、生物強(qiáng)化技術(shù)。在能夠滿(mǎn)足微生物生長(zhǎng)所需的環(huán)境條件下，微生物不僅能夠降解一些特殊的污染物，而且還能夠利用該污染物作為碳源合成自身生長(zhǎng)所需要的有機(jī)質(zhì)[3]，通過(guò)這一過(guò)程達(dá)到減少污染物含量的目的。

1.4 植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)是一種新興的污染治理技術(shù)。主要是利用植物體自身特有的性質(zhì)進(jìn)行污染物的處理和轉(zhuǎn)化，可以通過(guò)氧化還原或水解作用使污染物降解，也可根據(jù)植物特殊的性能加快土壤中微生物的生長(zhǎng)，提高土壤有機(jī)物的分解能力，達(dá)到土壤修復(fù)作用。

2 土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展方向探討

化學(xué)和物理的修復(fù)方法是目前運(yùn)用較多的方法，但是化學(xué)修復(fù)存在外部代入污染的風(fēng)險(xiǎn)；物理修復(fù)存在置換之后原來(lái)污染土壤的利用和處理問(wèn)題，以及能源消耗和可能的新污染；微生物修復(fù)存在時(shí)間長(zhǎng)、條件多等方面因素影響。

植物修復(fù)技術(shù)是一種低價(jià)高效、非破壞性的土壤凈化方法，通過(guò)植物自身的新陳代謝活動(dòng)提取固定污染物，使土壤中的污染得以修復(fù)，增加土壤中的有機(jī)質(zhì)，能更好地固定土壤。當(dāng)受污染的地下水、沉積物及土壤等在修復(fù)時(shí)，可以有效避免污染物從現(xiàn)場(chǎng)被雨水或地下水的流動(dòng)而帶到其他區(qū)域，而起到保護(hù)水土環(huán)境的作用；同時(shí)其利用陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)，能源消耗極低。一方面植物修復(fù)技術(shù)使得原有環(huán)境變動(dòng)少，另一方面使土地得到而利用帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。因此，土壤污染植物修復(fù)技術(shù)將是污染土壤修復(fù)的一種發(fā)展趨勢(shì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)，能有效地阻斷污染物進(jìn)入食物鏈，避免對(duì)人體產(chǎn)生的危害，實(shí)現(xiàn)土地資源保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展。在土壤污染修復(fù)技術(shù)使用過(guò)程中，需要站在不同的角度做好土壤污染修復(fù)技術(shù)的分類(lèi)，可以參照現(xiàn)有的情況、治理原理進(jìn)行劃分，有效地控制土壤污染處理過(guò)程產(chǎn)生的“三廢”問(wèn)題。通過(guò)對(duì)受污染土壤的修復(fù)，可以逐步提高我國(guó)的耕地或林用地等土地資源面積，為我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)“十四五”發(fā)展規(guī)劃和二零三五遠(yuǎn)景發(fā)展在土地資源利用方面提供強(qiáng)有力的保障，以實(shí)現(xiàn)習(xí)近平總書(shū)記提出的“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念。