崔小鶴，周敏杰

（漯河市生態(tài)環(huán)境局舞陽分局，河南 漯河 462400）

土壤和地下水資源的重要性不言而喻，這些資源為人類生產及生活提供了重要的物質基礎。但是在城市中，人們的生產及生活產生的大量工業(yè)“三廢”、生活垃圾導致土壤和地下水資源被嚴重污染，這在一定程度上反噬人類，導致人類生存安全受到威脅。所以一直以來，減少土壤及地下水污染都是我國環(huán)境治理工作中的重要課題。

1 土壤與地下水污染修復技術應用概況

早在上世紀80年代，歐美和日本等發(fā)達國家就已經制定了針對本國土壤及地下水的污染修復計劃，并且在現(xiàn)場修復技術應用與工程建設方面積累了大量的先進經驗。我國在土壤和地下水污染修復技術研究方面起步較晚，上世紀末才正式頒布國家水污染防治法規(guī)，2015年頒布了“土壤污染防治行動計劃”。目前，我國針對土壤和地下水污染的修復技術逐步完善，但很多實際問題未能得到有效解決，大量土壤與地下水環(huán)境污染問題依然存在，這也說明了我國在技術的實踐應用方面相比于發(fā)達國家依然存在較大差距，所以針對我國土壤與地下水污染修復技術的應用研究非常必要。

土壤污染修復技術主要指結合物理、生物、化學、生態(tài)等學科原理對土壤進行人工調控，確保土壤中污染物濃度水平大幅度降低，進而實現(xiàn)污染物的無害化與穩(wěn)定化，達到人們所預期的解毒效果。目前，國內外最先進的土壤污染修復技術主要圍繞可降解有機污染物、重金屬污染物等修復技術展開，這說明土壤污染修復技術已經經過了“物理、化學、生物”發(fā)展過程，真正開始了高效率的環(huán)保操作，其在技術內容方面愈發(fā)充實和完善。

地下水污染修復技術主要是采用抽提、氣提、生物修復、滲透反應墻等技術，確保受污染的地下水能夠快速恢復，形成合格甚至純凈的水質。在地下水污染修復技術中，原位修復或異位修復技術非常常見，這些技術都要經歷明確的“自然衰減”監(jiān)測技術發(fā)展階段，這就呈現(xiàn)出了修復技術的多樣化發(fā)展態(tài)勢，其中像抽出處理修復技術、曝氣處理修復技術等都是比較常見的技術[1]。

2 土壤與地下水污染修復技術的實踐應用要點

在過去50年，全球各國在土壤與地下水污染修復技術的研究和實踐應用方面都有了巨大進步，我國也不例外。

2.1 土壤污染修復技術的實踐應用要點研究

土壤污染修復技術涉及物理、化學、生物、生態(tài)等多學科知識內容，且這些知識內容已實現(xiàn)了相互之間的有機組合，在技術應用方面相當靈活，甚至已經形成了良好的修復技術體系，且在不同污染類型的土壤綜合工程中積累了經驗，使土壤污染修復技術的實踐應用水平有所提高。

2.1.1 生物修復技術的實踐應用要點

土壤污染生物修復技術的內容相當豐富，它主要圍繞植物、動物、微生物三大類型展開，其中更涉及有機物、重金屬、放射性物質等污染物質修復類型。早在上世紀80年代，發(fā)達國家就已經在研究、運用生物修復技術，其重點是利用植物凈化土壤，最終達到修復污染土壤目的。其中較重要的技術要點是植物超積累吸收修復，它主要利用植物的根系來控制污染物的擴散，能夠達到恢復生態(tài)功能、確保植物穩(wěn)定修復并健康生長的良好效果。當然，充分運用植物的新陳代謝功能也能實現(xiàn)植物降解和自我修復，植物根系所吸附的大量植物過濾物能夠實現(xiàn)自主轉化，同時也有一定的過濾能力。目前在農業(yè)及工業(yè)生產中，大量有機物、污染源對土壤造成的污染壓力非常大，而隨著分子生物學及基因工程技術研究的逐漸深入和普及應用，針對土壤污染的生物修復技術也得到快速發(fā)展。目前，農藥高效降解菌篩選技術、農藥殘留生物降解田間應用技術紛紛出現(xiàn)，與這些技術相關的生物泥漿反應器在微生物修復技術應用方面也表現(xiàn)得非常突出，其修復工程與移植技術嫁接，使生物修復技術的實踐應用更加豐富，研究也更加深入。

2.1.2 物理修復技術的實踐應用要點

針對土壤污染處理的物理修復技術更加快速便捷，效果立竿見影，其中比較流行的技術方法包括換土法、客土法、深耕翻土法等。這些方法在本質上是更換土壤，利用未被污染的土壤深耕替換已經存在混合污染的土壤，由此達到降低污染影響程度的目標。另外，熱脫附法及整體浸提法也比較常見，但是它們屬于非傳統(tǒng)土壤污染物理處理方法，這兩種方法在技術修復過程中，需要提前優(yōu)化處理工藝，配合廢棄處理過程來降低成套設備成本，并需要分析相關處理技術的重點問題。其在分析土壤不同組分的過程中，也嘗試基于VOCs傳質機理展開，有效解決氣提過程中可能產生的拖尾效應，最大限度降低尾氣凈化成本，提高污染物的去除效率。針對土壤的物理修復技術，目前已經獲得巨大進步，但其技術內容還有待相關人員進一步推廣優(yōu)化。

2.1.3 化學修復技術的實踐應用要點

化學修復技術相比于傳統(tǒng)的物理修復技術發(fā)展歷史更為久遠，技術的主要功能是穩(wěn)定和固化，比較典型的技術類型包括氧化還原技術、化學淋洗修復技術、光催化降解修復技術等。其中穩(wěn)定、固化修復技術比較常用，它在暫時降低污染物在土壤中的移動性與毒性方面相當突出，且在一定條件下可以對污染物的再次釋放創(chuàng)造環(huán)境限制；目前，為了全面發(fā)展電動強化復合土壤聯(lián)合修復技術，相關人員也采用了化學淋洗修復技術，這一技術在修復重金屬污染以及多污染物混合污染介質方面表現(xiàn)突出，能夠有效提高污染土壤中的污染物溶解度，同時降低污水的整體處理費用，并避免二次污染；氧化還原修復技術也具有一定的應用可行性，它配合原位鉆井，直接注入氧化劑，主要還原作用于相對敏感的有機污染物，能夠明確污染修復研究的重點內容。上述技術對于多種有機污染物的綜合修復相當有效，目前還有個別技術處于實驗室試驗階段，有待研究人員進一步研究發(fā)展。

2.1.4 組合修復技術的實踐應用要點

組合修復技術所囊括的修復方法至少在兩種以上，是典型的聯(lián)合修復技術方法，該技術在克服單項修復技術方法應用局限性方面表現(xiàn)突出，是目前土壤修復技術應用中的核心技術。目前，在實際應用中頗具代表性的組合修復技術模式包括微生物、動物以及植物聯(lián)合修復技術模式，物理化學、物理生物、生物化學聯(lián)合修復技術模式等，其中植物聯(lián)合修復技術模式最為有名，因為這種技術能夠對土壤中的生物進行修復。就植物修復技術而言，其技術應用在穩(wěn)定性方面有保證，在快速修復及優(yōu)化調整破壞性內容方面表現(xiàn)突出，屬于目前最具潛力的修復技術。物理化學聯(lián)合修復技術比較適合土壤污染離位處理，其在應用方面表現(xiàn)更加全面，基本能夠滿足組合修復技術應用要求[2]。

2.2 地下水污染修復技術的實踐應用要點研究

相比于土壤污染修復技術，地下水污染修復技術更為復雜，這主要是因為其修復工作難度高，需要結合不同修復方式將地下水提取出來，再進行修復。比較常見的地下水污染修復技術主要有異位修復技術、原位修復技術以及自然衰減修復技術三種。

2.2.1 異位修復技術的實踐應用要點

在城市中，針對地下水系統(tǒng)的異位修復技術應用相對廣泛，它主要運用收集系統(tǒng)配合抽提系統(tǒng)，將地下水體中的污染物直接抽提到地上位置，然后再進行進一步處理。該技術的主要應用類型包括主動抽出處理以及被動收集處理，其中主動抽出處理在城市地下水污染處理中更為常見，它主要根據(jù)受污染的地下水分布展開分析，在地下水污染場地中布置大量抽水井，配合水泵抽提受污染的地下水，最后使用處理設備實施地下水污染治理。該技術的整個操作過程都追求地下水體的全面修復，其應用技術重點是在地下水系統(tǒng)中安裝抽提井群系統(tǒng)，該技術在國內外相關領域應用比較廣泛。另一種被動收集技術，主要用于治理地下水系統(tǒng)中的水面漂浮污染物質，例如油類污染物質等。該技術需要在地下水體中，深挖一條專用溝道，并將收集系統(tǒng)布置其中，被動收集各種地下水體污染物。這種收集技術專門針對地下水中的輕質污染物，如上文所提到的油類污染物，處理效果相當理想[3]。

2.2.2 原位修復技術的實踐應用要點

不同于異位修復技術，原位修復技術并不破壞任何土體與地下水體，它能夠在原有自然環(huán)境的基礎上實現(xiàn)對地下水污染的原位修復，這一過程中不會搬運污染物到地面處理，而是通過微生物進行修復處理。該技術整體處理費用較低，且地表處理設施布置較少，能夠將污染物的暴露率降到最低水平，對環(huán)境擾動影響更小。原位修復技術的實踐應用類型包括電動修復、微生物修復、滲透反應墻修復等諸多技術類型，其中結合土壤抽氣聯(lián)合使用生物修復技術表現(xiàn)效果更佳，能夠確保土壤中揮發(fā)性有機污染物消解過程的順利推進。在原位修復技術應用過程中會建立PRB滲透反應格柵，這一格柵并不需要任何外部驅動力驅動運行，能夠節(jié)省大量地面空間，相比于傳統(tǒng)提抽技術表現(xiàn)更加便捷，更節(jié)省成本，且擁有更為理想的應用效果。當然，該技術應用是否到位還取決于某些活性反應介質，因為這些介質能夠快速、大面積攔截污染斑塊及其污染物，在工作人員定期更換、處置反應介質的過程中，也能有效解決FeO反應介質二次污染的問題，對相應技術問題進行進一步的拓展與優(yōu)化，體現(xiàn)更大的技術應用優(yōu)勢[4]。

2.2.3 自然衰減監(jiān)測技術的實踐應用要點

自然衰減監(jiān)測技術也屬于一種典型的生物修復技術，它從生物內部展開修復，主要依賴修復場地所提供的自然衰減作用，促使污染物濃度不斷降低及總量不斷減少，在合理時間內達到修復標準水平。該技術涉及物理、化學、生物等多種學科，是相當復雜的修復技術類型。具體來講，它運用了對流、揮發(fā)、吸附、沉淀等物理作用；同時也運用了氧化還原、水解等化學作用；還運用了生物中的微生物降解作用。以微生物降解作用為例，它需要將污染物有效降解為無害物質，達到一個自然衰減目標，該技術對處理地下水二次污染作用明顯，且環(huán)境擾動最小，整體看來其施工簡單且易于操作，所消耗成本費用也相對偏低。但是，該技術的整體適用范圍還相對較小，修復期限不太固定，該技術更適合于某些輕污染但自然衰減能力相對較強的區(qū)域。

上述技術內容目前已經在我國各地付諸實踐，其中國內四大直轄市都是土壤和地下水環(huán)境污染修復技術的主要實踐應用地區(qū)，我國在修復技術方面已經擁有一定經驗。為此，國家也結合地方技術研究、探索結果先后發(fā)布了大量標準規(guī)范，為其它地區(qū)同類工作開展提供了有價值的寶貴經驗。從國家層面來看，規(guī)范并形成良好的技術應用，且能夠前后呼應，做好技術補充非常必要[5]。

3 問題與未來展望

3.1 我國土壤與地下水污染修復技術實踐應用中存在的問題

客觀來說，目前在國內土壤與地下水污染修復技術的實踐應用過程中存在諸多問題亟待解決，比如土壤與地下水在污染修復治理方面協(xié)同性表現(xiàn)較差，為此我國也頒布了大量的行動計劃以及修復導則。這些內容在實際執(zhí)行過程中，出現(xiàn)了“水土分離”與各自為政等問題，在一定程度上降低了土壤、地下水污染的修復質量，浪費了大量人力、財力與物力[6]。其次，土壤環(huán)境基準建設不夠健全，土壤環(huán)境質量標準制定基礎不到位，無法客觀、科學地反映土壤污染物的環(huán)境影響，導致相關受體也因此受到相應風險的影響，無法滿足科學制定土壤環(huán)境質量標準的要求。從某種程度來講，目前的土壤環(huán)境質量標準與全國土壤類型以及土壤利用方式是相互脫節(jié)的，對于國家以及區(qū)域土壤環(huán)境的標準化、差異化管理影響也相對偏大[7]。再次，在風險評估與風險管理過程中也存在諸多局限性，這一局限性主要體現(xiàn)在土壤、地下水健康風險評估模型的建立與計算上，缺乏理性的參數(shù)指標作為支撐，造成了風險控制過程的保守。就這一點來講，本文認為國內的土壤以及地下水生物安全、生態(tài)系統(tǒng)建設還不夠健全，存在大量的健康生態(tài)風險問題，且在評估方法應用上也不夠到位，在地下水安全環(huán)境遷移與風險評估方法建設上欠缺技術支持，有待日后改善和加強[8]。

3.2 我國土壤與地下水污染修復技術實踐應用展望

在我國，針對土壤與地下水的一體化修復技術應用非常多元化，污染物在土壤中并非固定不變，而是伴隨土壤水分、生物活動影響越來越大，相關人員也需要分析污染物的狀態(tài)及性質變化，了解污染物的具體遷移情況。土壤污染與地下水污染二者密不可分，所以相關人員在進行土壤污染修復的過程中需要統(tǒng)籌考慮，也要了解地下水污染修復情況。在未來，我國還需要深入研究及發(fā)展組合修復技術，推動新興技術向前發(fā)展，深層次考量土壤、地下水中污染物種類及類型繁多這一現(xiàn)實狀況，分析相應污染的差異性問題[9]。正如本文所闡述，多技術組合背景下的土壤、地下水修復模式非常有效，這也是未來修復技術的實踐應用發(fā)展方向。而在未來，相關人員還需要對植物、微生物、動物等修復技術進行深入研究，爭取創(chuàng)建綠色環(huán)保修復技術體系，并融入基因工程、細胞工程等技術方法及內容，確保傳統(tǒng)技術與新興技術全面結合。在這一過程中，相關人員也要特別加強對PRB反應介質材料的研究與應用，實現(xiàn)對修復技術組合的深化處理，這對于優(yōu)化修復技術效果以及降低后期生產維護成本都有極大好處[10]。

4 結語

目前，我國各個地區(qū)的土壤與地下水污染治理體系已經形成，其中涉及大量技術應用內容，某些地區(qū)在土壤及地下水污染防治策略布局與實踐應用方面比較出色，對國家社會經濟的綜合發(fā)展也有一定促進作用。在結合保護優(yōu)先、綜合防治的相關原則展開操作的過程中，也希望相關人員以土壤、地下水污染防治作為關鍵點，實施基準化監(jiān)管操作，建立水土一體化的修復技術體系，進行治理與技術的全面創(chuàng)新，提高土壤與地下水的污染綜合治理能力。未來我國還必須基于更多學科融合、部門協(xié)同以及產學研結合來促進國際合作，建立自主創(chuàng)新的污染防治技術體系，確保土壤與地下水污染問題被妥善解決。