伍秀群　胡宗元　張虎成　崔瑞萍　李騫　聶曦

摘要：從目前的形勢來看，我國的土壤重金屬和有機物的污染情況已經非常嚴重，這已經越來越受到國內外學者的關注。文章主要對工業(yè)污染場地土壤修復技術進行研究分析，希望能夠給相關人員在實踐工作中提供一定的參考依據。

關鍵詞：國內土壤；重金屬；有機物；工業(yè)污染場地；土壤修復技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP3 文章編號：1009-2374（2017）03-0088-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.039

1 我國城市工業(yè)污染場地主要類型

1.1 重金屬污染

在化學中，重金屬一般主要是指相對密度在5.0或者5.0以上的金屬元素，但是通常來說對其并沒有嚴格的定義，其共有45種重金屬元素，包括Zn、Ge、Mn、Cu等，其中因為As的屬性與重金屬元素的屬性相似，所以我們也把As視為重金屬元素，該元素也是目前工業(yè)場地污染中重要的重金屬污染元素之一。相關的研究表明，工業(yè)場地土壤污染的重金屬元素主要有8種，分別是As、Ni、Hg、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb。這8種重金屬主要來源是化學原料和相關制品業(yè)、冶煉業(yè)、皮革和相關制品業(yè)、蓄電池制造業(yè)等。

1.2 有機污染物

工業(yè)場地土壤有機污染主要是指能夠對土壤造成污染的有機物進入到工業(yè)場地的土壤之中并產生相關的具有污染性的有機化合物，有機污染物的種類主要包括POPs（持久性有機污染物）、農藥、多環(huán)芳烴（PAHs），另外還有石油類污染，這些有機污染物主要來自于石油化工、油漆、農藥生產等相關行業(yè)。

1.3 復合污染

復合污染主要是指重金屬、有機污染物的復合污染，這也是工業(yè)場地土壤污染的主要形式，其具體的形式比較多樣化，有不同重金屬之間的復合污染、不同有機污染物之間的復合污染、不同重金屬與不同有機污染物之間的復合污染，在目前我國工業(yè)場地土壤污染中主要的污染物就是重金屬之間的復合污染、石油類有機污染物之間的復合污染、重金屬與農藥等有機污染物的污染，一旦土壤被這些復合污染物所污染，由于各種污染物之間存在一定的相互作用，會造成相關土壤環(huán)境與地下水環(huán)境發(fā)生變化，這也給工業(yè)場地的修復造成了嚴重的困難。

2 工業(yè)場地污染危害

2.1 重金屬污染的危害

伴隨我國經濟的快速發(fā)展，很多含重金屬的污染物慢慢通過各種途徑進入到土壤當中，這就造成了大面積的土壤中相應重金屬元素的富集，影響了人類生存環(huán)境的質量。根據我國的農業(yè)部所做出的全國污灌區(qū)調查發(fā)現，我國每年由于重金屬污染所造成的糧食減產超過1000多萬噸，而由于重金屬污染造成的不合格糧食每年多達1200萬噸，這樣合計出現的經濟損失至少200億元。由此可見，我國的土壤重金屬污染已經慢慢發(fā)展成一個不容忽視的突出環(huán)境問題。

2.2 有機物污染的危害

從土壤的污染過程分析，有機污染物主要可以包括兩種，分別是揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機污染物。在我國，土壤的有機污染物主要有石油烴類的有機污染物、鹵代烴類的有機污染物、農藥類的有機污染物、多環(huán)芳烴類有機污染物、多氯聯苯類有機污染物等許多種有機污染物。很多的土壤有機污染物可以直接被人體吸收，甚至會出現在體內積累的現象，這樣會大大影響人體生化和生理反應，從而對人體的新陳代謝、發(fā)育功能產生影響，還會對人的智力發(fā)育水平造成一定影響，或者是破壞神經系統(tǒng)等。而且人體內如果有機污染物含量高，可能會促進腫瘤的生長，造成癌癥發(fā)病率增加的情況。

3 工業(yè)場地污染的修復技術

目前我國污染土壤修復技術體系主要由生物和物化修復技術組成，目前國內主要的土壤修復技術如圖l所示：

3.1 植物修復技術

在土壤修復過程，具體的植物修復技術主要包括植物提取技術、植物穩(wěn)定技術、植物揮發(fā)技術。首先，植物提取技術主要是指通過種植能夠大量吸收并積累重金屬與有機物的植物來吸收土壤中的重金屬與有機物，從而可以將土壤中的重金屬與有機物含量盡可能地轉移到植物身上，然后對植物進行收割和處理，以達到降低土壤重金屬與有機物含量和改善土壤的技術；其次，植物穩(wěn)定技術主要是指利用植物根際相關微生物的分泌屬性，將土壤中的重金屬與有機物進行有效的沉淀或者螯合，從而預防重金屬與有機物繼續(xù)往地下滲透而污染地下水或者其他動植物，而間接地降低重金屬與有機物對人類健康的侵害；最后，植物揮發(fā)技術主要是指通過植物本身能夠進行吸收、積累和揮發(fā)的屬性，對土壤中的重金屬與有機物進行直接吸收積累與揮發(fā)，從而降低土壤重金屬與有機物的含量。

3.2 微生物修復技術

對于微生物修復技術而言，往往是利用一些微生物的作用進行土壤和水體中污染物的清理或是進行污染物無害化處理的過程。在城市的土壤中，往往微生物的數量和種類都相對較大，它們在進行重金屬與有機物無害化處理中發(fā)揮的作用是非常不可忽視的。利用微生物進行土壤中重金屬與有機物的毒性的降低或者是吸附積累在土壤中的重金屬與有機物，可以慢慢改變根際微環(huán)境，這樣就能增加植物對重金屬與有機物的吸收，揮發(fā)及固定的效率。

3.3 熱化法修復

這種方法就是直接通過加熱，或者是水蒸氣進行加熱，紅外線進行加熱、微波輻射進行加熱，將土壤里的物質慢慢加熱到一定的溫度，這樣可以使土壤中的一些可揮發(fā)性的污染物迅速氣化，再對這些可揮發(fā)性污染物進行收集工作，就可以有效地降低土壤中污染物的濃度。這種熱化法對于能耗的要求比較高，這樣一般要求土壤具有一定的滲透性，只是針對一些可揮發(fā)性好的土壤污染物。

3.4 固化-穩(wěn)定技術

將污染介質中的污染物進行固定，讓該污染物處于一個比較穩(wěn)定的狀態(tài)，這種修復技術即是固化-穩(wěn)定技術。該技術把固化的穩(wěn)定劑和已經被污染的土壤進行混合，通過化學以及物理的方法來進行污染物的物理、化學溶解程度或在環(huán)境中的活潑程度的降低。這種固化-穩(wěn)定的方法能夠在原位和異位上分別進行，對于原位的固化-穩(wěn)定技術而言，比較適合那些被有機物污染的土壤或者是那些重金屬污染的修復工作；異位固化-穩(wěn)定化技術通常適用于處理無機污染物質，不適用于半揮發(fā)性有機物和農藥殺蟲劑污染土壤的修復。固化-穩(wěn)定技術可以處理多種復雜金屬廢棄物，形成的固體毒性低，穩(wěn)定性強，處置費用也較低，較為普遍應用于土壤硬金屬污染的快速控制，對多種重金屬與有機物復合污染土壤和放射性物質污染土壤的無害化處理具有明顯的優(yōu)勢。此外，污染物埋藏深度、土壤pH和有機質含量等都會在一定程度上影響該技術的應用以及有效性的發(fā)揮。

3.5 清洗法

在進行清洗法實施的時候往往需要用到一些表面活性劑，這些表面活性劑包括很多的類型：非離子性的表面活性劑﹑陰離子性的表面活性劑以及陽離子性的表面活性劑等。利用這些表面活性劑在進行沖洗的過程中相對于單純的水力沖洗的去污能力可增強50倍以上，這樣就有了一個極佳的去污效果。另外，在當今生物技術不斷發(fā)展的時候，生物表面活性劑也出現了越來越普及的情況，它的去污效果往往比一些常規(guī)的表面活性劑更加的具有環(huán)境親和性，更加易于降解，已經漸漸成為一個未來表面活性劑的發(fā)展方向。對于一些農藥污染的土壤往往可以采取利用有機溶劑進行清洗的方法達到去污目的。

3.6 熱脫附技術

熱脫附的主要工作原理就是運用熱能來增強污染物的揮發(fā)性，從而將污染物從污染土壤或沉積物中分離出去，并對這部分污染物先行集中處理。通常情況下，熱脫附系統(tǒng)包括熱解吸單元和廢氣處理系統(tǒng)這兩大模塊，其中，熱解吸過程又分為高溫熱脫附和低溫熱脫附。相較于傳統(tǒng)技術，熱脫附技術的優(yōu)勢明顯，具備超大范圍的污染物處理能力，其設備可移動、使用靈活，并且經其修復后的土壤可循環(huán)再利用，尤其適用于PCBs這類含氯有機物的分離處理，可以有效避免二惡英的產生。鑒于熱脫附技術的優(yōu)勢性能，現階段很多歐美國家已將土壤熱脫附技術工程化，在高度有機污染土壤的離位和恢復上取得了突破性進展。但是，受到相關設備價格昂貴、運行成本過高、脫附時間過長等種種因素的限制，熱脫附技術在持久性有機污染土壤修復中還未得到廣泛應用。

4 工業(yè)場地污染土壤修復技術的具體應用

4.1 工程概況

本工業(yè)場地位于江蘇，原先為化工廠，在化工廠搬遷以后對該場地土壤污染情況進行調研與評估，發(fā)現該場地土壤土層極為復雜，局部土層出現不連續(xù)的情況，粉砂土層與粉質黏土層也存在局部缺失現象。根據調查結果，該工業(yè)場地土壤中存在不同程度的有機物與半揮發(fā)性有機物污染，土壤中的污染物主要是氯苯與1，4-二氯苯，場地的污染區(qū)域比較集中，主要集中在員工也廠房生產裝置區(qū)。經過技術篩選，本場地選擇了低溫熱脫附-活性炭吸收異位修復技術和原位修復技術，部分土壤采用微生物技術和植物技術進行修復。

4.2 修復效果

在綜合使用多種修復技術以后，土壤中苯、氯苯、1，4-二氯苯經修復后濃度顯著降低，污染物消除率分別是89.33%、94.95%、86.82%。但是在實際操作中，該工業(yè)場地的局部土壤未達到修復目標，所以對未達到修復目標的土壤進行補充修復后取得成效。

5 結語

眾所周知，土壤是一種人類賴以生存的不可再生的重要自然資源。我們需要本著一個以預防為主綜合治理的環(huán)保方針，在源頭上對污染源進行控制和消除。

參考文獻

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[2] 鄭利明，譚程方.國內土壤重金屬及有機物污染現狀

及修復技術[J].廣東化工，2016，43（14）.

作者簡介：伍秀群（1980-），女，供職于中鋼集團天澄環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，副高職稱，研究方向：固體廢物處理處置、污染場地修復。

（責任編輯：王 波）