污染场地土壤修复技术及前景的探讨

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污染 场地 土壤修 复技术及前景 的探讨
李 向阳
（ 神马 实业股份 有限公 司， 河南 平顶 山 ４ ６ ７ ０ １ ３ ） 摘 要： 污染场地修复是污染场地管理的重要环 节， 土壤 修复技 术是使 遭受 污染的土壤恢复正 常功能的技术措施 。技 术 包括原位修 复技 术与异位修复技 术 ， 目前最常用的创新技 术是 生物 强化修复 。 关键词 ： 土壤 污 染 ； 修 复技 术 ； 治 理 随着我国城市化进程 的加快 ， 越来越多的化工 、 冶金 、 电镀等企业 复合污染土壤的修复。因此 ， 在选择修复技术时 ， 应根据污染物性质 、 ： 仁 搬迁， 遗留下来大量的可能存在环境风险的场地 ， 但是场地再利用需求 壤 、 污染程度 、 预期修复目标 、 时间限制、 成本及修复技术的适用范 围等 量大， 场地开发市场规模急剧膨胀 ， 如果这些场地未经环境影响评价或 因素加以综合考虑。 修复 ， 场地再利用存在健康隐患 ， 甚至引发严重后果 ， 因此科学工作者 ３生物修复技术发展中存在的问题 正在进行寻求经济有效 、 安全简便的方法来消除这些污染 。 污染场地修 生物修复技术作为近 ２ ０年发展起来的一项用于污染土壤治理的 复是污染场地管理的重要环节，目前该领域在我国还处于起步阶段 ， 全 新技术 ， 虽取得很大进步和成功， 但处于实验室或模拟实验阶段的研究 商业性应用还待开发 。ｊ ｌ ｆ ＿ ￣ ｆ ， ， 由于生物修复效果受到如共柞 面了解污染场地修复技术 的分类 、 适用范围、 筛选程序 以及应用现状与 结果较多 ， 的有毒物质 Ｃ ｏ — ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ａ ｎ ｔ ｓ １ 伎Ⅱ 重金属时 生物降解作用 的抑制 ； 物理因 产 趋势， 对于在我国开展污染场地的修复与管理工作具有重要意义。 土壤修复技术是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施 。目 口 低温剧 起的低反应速率 ； 污染物的生物不可利用性 ； 污染物被转化 污染物分布的不均一 陛； 缺乏具有降解污染物生物 前理论和技术上可行的原位修复技术主要有 Ｓ Ｖ Ｅ 、 生物修复 、 稳定 ／ 固 成有毒的代谢产物 ； 化、 生物通风， 常用 的异位修复技术有稳定 ／ 固化 、 焚烧 、 热解 、 化学喷 化学能力的微生物等因素制约。因此 ，目前经生物修复处理的污染土 其污染物含量还不能完全达到指标的浓度要求。 淋、 气提、 和生物修复等 ， 其 中生物修复是 物理修复如热解 ， 通过焚烧净 壤 ， 化土壤中的大部分污染物， 但同时也破坏了土壤结构和组分 ， 且价格昂 ４应 用前 景及 建议 贵， 化学修复如溶剂浸提也可获得较好的效果 ， 但所采用的化学试剂的 随着生物技术和基因工程技术的发展 ，土壤生物修复技术研究 ｊ 二次污染问题限制了其应用 。 生物修复相比而言较为经济和彻底， 是实 应用将不断深入并走向成熟 ， 特别是微生物修复技术 、 植物生物修复抟 现土壤生物修复的有效手段 ，但修复速度 巨是其发展应用中的一个突 术和菌根技术的综合运用将为有毒、 难降解 、 有机物污染土壤 的修复带 来希望。为此， 建议今后在生物修复技术的研究和开发方面加强做好以 出制约 ， 目前最常用的创新技术——生物强化修复。 １ 土壤污染修复技术简介 下几项工作 ： （ １ ） 进一步深入研究植物超积累污染物的机理 ， 超积累效率 １ ． １稳定 ／ 固化指通过固态形式在物理上隔离污染物或将污染物 与土壤 中形态及环境 因素的关系。（ ２ ） 力 Ⅱ 强微生物分解污染物的代谢过 转化成化学性质不活泼的形态 ， 降低污染物的危害 ， 可分为原位和异位 程 、 植物 一 微生物共存体系的研究以及植物 一 微生物联合修复对污染 稳定 ／ 固化修复技术。 原位稳定 ／ 固化技术适用于重金属污染土壤 的修 物的修复作用与植物种类具有密切关系。（ ３ ） 府用现代分子生物学与基 复； 异位稳定 ／ 固化技术通常适用于处理无机污染物。 因工程技术 ， 使超积累植物的生物学 『 生 状 体大小 、 生物量 、 生长速率 、 １ ． ２化学淋洗指借助能促进土壤环境中的污染物溶解或迁移作用 生长周期等） ｉ 一步改善与提高 ， 培养筛选专一或广谱 眭的微生物种群 的溶剂 ， 通过水力压头推进清洗液 ， 将注入被污染土层中 ， 然后再将包 ） ， 并构建高效降解污染物的微生物基因工程菌 ， 提高植物与微生物 含污染物 的液体从土层中抽提出来 ， 进行分离和污水处理的技术。 原位 对污染土壤生物修复的效率。 ０ 造良好的土壤环境’ 协调土著微生物 化学淋洗技术适用于水力传导系数大于 １ ０ — ３ ｃ ｍ／ ｓ 的多空隙、 易渗透的 和外来微生物的关系 ， 使微生物的修复效果达到最佳， 并充分发挥生物 土； 异位化学淋洗技术适用于土壤粘粒含量低于 ２ ５ ％、 被重金属、 放射 修复与其他修复技术（ ！ ｃ 口 化学修复） 的联合修复作用。 （ ５ ） 尽快建立生物修 性核素 、 石油烃类 、 挥发『 生 有机物、 多氯联苯和多环芳烃等污染的土壤。 复过程 中污染物的生态化学过程量化数学模型 、 生态风险及安全评价 、 １ ． ３热处理指通过直接或间接交换 ， 将污染介质及其所含的有机污 监测和管理指标体系。 染物加热到足够的温度 ， 使有机污染物从污染介质挥发或分离的过程 ， ５ 结论 我们 不 难发 现 由于土 壤 污染来 源复 杂 ， 土 壤 中污 染成 分不 同 、 不 同 适用于处理土壤中挥发 陛有机物、 半挥 陛有机物 、 农药 、 高沸点氯代 化合物 ， 不适用于重金属 、 腐蚀 Ｉ 生 有机物 、 活 肚氧化剂和还原剂。 污染物的相互作用产生各种复合污染物的复杂ｆ 生 增加了对土壤重金 １ ． ４生物修复 ： 指利用微生物、 植物和动物将土壤 、 地下水 中的危险 治理和修复难度 ， 我们还不应该忘记必须加强企业 自身的环保意识 ， 提 污染物降解 、 吸附或富集 的生物工程技术系统 ， 适用于烃类及衍生物 ， 高企业 自我约束能力， 把企业对环境的污染程度降到最低限度 ， 形成伞 如汽油 、 燃油 、 乙醇、 酮、 乙醚等， 不适用于处理持久 Ｉ 生 有机物。 社会都来重视土壤污染问题的 良好环保氛围，逐步改善我们的土壤生 ２影响污染土壤生物修复的主要因子 态环境 ， 且土壤污染对动植物和人体的危害具有长期性 、 潜在性和不可 ２ ． １污染物的性质 ： 污染物在土壤中常以多种形态贮存， 不同的化 逆性 ， 所以要更好的防治土壤污染还需要广大科研工作者不懈的努力 ， 学形态对植物的有效性不同。某种生物可能对某种单一污染物具有较 研发出更好的效率更高的修复治理技术。 强的修复作用。 此外， 土壤污染 的方式弹 一污染或复合污染） ， 污染物浓 参考文献 度的高低也是影响修复效果的重要因素 。有机污染物的结构不同， 其在 ｆ １ ｒ 污染场地土壤修复技术导则． 土壤 中的降解差异也较大。 『 ２ ］ 土壤 环境 监测技 术规 范 Ｈ Ｊ 厂 ｒ ｌ ６ ６ ＿ ２ ｏ ０ ４ ＇ 国家环境保 护 总局 ， ２ ０ ０ ４ ２ ． ２环境因子 ： 了解和掌握土壤的水分 、 营养等供给状况 ， 拟订合适 ［ ３ ］ 李法云， 徐亚同， 史家梁， 张明． 生物修复技术的作用机理和应用（ 中） 『 ｊ Ｉ ． 的施肥 、 灌水 、 通气等管理方案 ， 补充微生物和植物在对污染物修复过 上 海化 工， ２ ０ ０ １ （ １ ９ １ ： ４ － ７ ． 程中的养分和水分消耗 ， 可提高生物修复的效率。一般来说土壤盐度 、 『 ４ １ 臧树 良， 罗义． 污染土壤生物修 复枝木研 究叨． 生态学杂志， ２ ０ ０ ３ ， ２ ２ （ Ｉ ） ： － ３ ９ ． 酸碱度和氧化还原条件与污染物化学形态、生物可利用性及生物活性 ３５ 有密切关系， 也是影响生物对污染土壤修复效率 的重要环境条件。 『 ５ 伶 亚同 ， 史家梁’ 张明． 生物修复技术的 作用 机理和应用 ｆ 中 ） ． 上海化工， ２ ． ３生物体本身： 微生物的种类和活 陛直接影响修复的效果。由于 ２ ０ ０ １ （ １ ９ ） ＇ ． ４ － ７ ． 微生物的生物体很小 ， 吸收的污染物量较少 ， 难 以后续处理 ， 限制了利 用微生物进行大面积现场修复的应用。 植物体由于生物量大且易于后续处理 ，利用植物对污染位点进行 修复成为解决环境中土壤污染问题的一个很有前景的选择 。但 由于超 积累污染植物一般生长缓 慢， 且对土壤污染存在选择作用 ， 不适于多种