污染场地土壤环境现状调查与土壤管理修复研究

污染场地土壤环境现状调查与土壤管理修复研究

常硕

北京市 门头沟区生态环境局 102300

摘 要：为解决污染场地土壤环境问题，在进行污染场地的土地、土壤环境管理和修复的过程当中，管理和修复方法、技术也应得到相应的提高。本文重点对污染场地土壤环境形成原因进行分析，同时对污染场地的土壤提出了修复管理对策，为实现土壤环境的优化管理与修复奠定坚实基础。

关键词：污染场地；土壤环境；调查；土壤管理修复

工矿企业生产经营活动中排放的废气、废水、废渣是造成其周边土壤污染的主要原因。汽车尾气的排放造成交通干线两侧土壤污染。农业生产活动是造成耕地土壤污染的重要原因。污水灌溉，化肥、农药、农膜等农业投入品的不合理使用和畜禽养殖等，造成耕地土壤污染。

1土壤污染的分类

1.1根据污染场地土壤的形成原因划分

（1）人们长期排放的废弃物造成的污染场地土壤

人们长期的生产活动使得土壤中的毒素不断的集聚，导致土壤中有害物质的浓度不断增加，影响了农作物的生长。人们长期排放的废弃物包括PM2.5颗粒物和在土壤中进行分解的有毒物质。例如废电池被丢弃之后，该场地就变成了污染场地土壤。

（2）突发性污染场地土壤

大爆炸就属于突发性污染的类型之一，爆炸之后在空气和土壤当中残留很多有害物质，这类有害物质在土壤当中经过长时间的集聚，导致污染场地土壤程度加深。

1.2根据污染物的类型划分

污染物的类型大致可以划分为重金属，有机物，微生物污染三类情况。土壤当中，一旦含有重金属，就说明土壤的污染程度较深。铅、汞等都属于常见的重金属。有机物污染主要来自于餐饮业排放的废水，工业企业在生产过程当中排放的废弃物也是有机无污染的来源。微生物污染的来源是病菌，病菌可以通过人类的粪便进入土壤，进而造成污染场地土壤。

2常见管理与修复对策

2.1物理修复

物理修复是指将污染物经过各种物理作用从污染土壤中去除或者分离的技术。当前应用较为广泛的物理修复主要是热处理技术，主要包括污染土壤蒸气浸提、微波/超声加热、热脱附等技术。

（1）蒸汽浸提技术

蒸气浸提技术是一种可以有效去除土壤中挥发性有机污染物(VOCs)的原位修复技术。该技术是经过注射井将新鲜空气注入污染区域，利用真空泵产生负压，空气流经污染区域过程中解吸并夹带土壤孔隙中的VOCs经过抽取井流返地面；抽取出的气体经过活性炭吸附法以及生物处理法等净化处理之后可排放到大气中或重新注入地下循环使用。该方法有很多优点，如：成本低、可操作性强、可采用标准设备、处理有机物的范围广泛、不破坏土壤结构和不引起二次污染等。

（2）超声/微波加热技术

超声/微波加热技术是利用超声空化现象所产生的机械效应、热效应和化学效应对污染物进行物理解吸、絮凝沉淀和化学氧化作用，将污染物从粒状土壤上解吸，并在液相中发生氧化反应降解成CO2和H₂O或环境易降解的小分子化合物的一种修复技术。相关研究表明超声波除了能对土壤有机污染物进行物理解吸，还可以通过氧化作用将有机污染物彻底清除。研究者利用超声波净化石油污染土壤，研究结果表明，超声波技术对石油污染土壤有很好的修复作用。

（3）热脱附技术

热脱附技术是指通过直接或间接的热交换，将土壤中有机污染组分加热到足够高的温度，使其从土壤介质相蒸发出来的过程。热脱附技术具有污染物处理范围广、设备可移动、修复后土壤能够二次利用等优点，而对于PCBs等含氯有机污染物，使用非氧化燃烧的处理方式可以显著减少二噁英的产生。目前土壤热脱附技术在高浓度污染场地的有机物污染土壤的离位或原位修复过程中被广泛应用，但因其脱附时间过长、相关设备价格昂贵、处理成本过高等问题在一定程度上没有解决，所以热脱附技术在持久性有机物污染土壤修复的应用中受到限制。

2.2化学修复技术

污染土壤的化学修复技术相对于其他修复技术来说是发展最早的，其特点是修复周期短。目前比较成熟的化学修复技术有固化/稳定化修复技术、氧化还原修复技术、淋洗/浸提修复技术、光催化降解技术、水泥窑协同处置技术等。

（1）固化/稳定化技术

固化/稳定化技术是利用某些具有聚结作用的黏结剂与将污染土壤混合，从而实现污染物在污染介质中固定，使其长期处于稳定状态的修复方法。固化技术是指利用物理化学、热力学原理将土壤中的污染物(主要是重金属离子)固定起来或是利用惰性基材将其密封包实，或者通过将污染物质转化成化学性质较为稳定的形态的方式阻止其在土壤环境中迁移、释放和扩散过程的发生，而稳定化技术是将污染物转化为不易溶解、迁移能力更弱或者毒性更小的化学形态来实现无害化的过程，降低对土壤环境的危害。张新艳等研究结果表明：作为掺入固化剂中的沸石能够促进含汞废弃物的稳定化过程，当沸石的用量为0.3g/g以上时，固化体浸出汞浓度低于国家标准，与未添加沸石相比，其处理效率增加近一倍。

（2）氧化还原修复技术

氧化还原修复技术是指通过向污染土壤中添加化学氧化剂(Fenton试剂、O₃、H₂O₂、K₂MnO₄等)或还原剂(SO2、FeO、气态H₂S等)，使之与重金属、有机物等污染物发生化学反应，产生毒性更低或易降解的小分子物质，实现土壤净化的过程。

2.3生物修复技术

污染土壤的生物修复技术是指一切以利用生物为主体的土壤污染治理技术，包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无毒无害的物质，也包括将污染物固定或稳定，以减少其向周围环境的扩散。污染土壤生物修复技术主要包含植物修复、动物修复和微生物修复。

3案例分析

3.1项目背景

H煤制气厂地块位于A市，场地四周均为居民住宅。原煤制气厂生产历史较长，设备年久失修，废气、废水处理设施简单，原料和产品存放、搬运及生产过程中“跑冒滴漏”对厂区内的土壤和地下水已造成污染。经过场地初调、详调和风险评估，确定该地块存在土壤及地下水污染，污染物以多环芳烃(PAHs)、石油烃（TPH）、苯系物（BTEX）为主，需要进行修复。

3.2修复方案

在选择土壤修复方案时，综合考虑了相关法律法规、修复总费用、周边居民接受性，同时也结合该污染场地的基本特征以及污染物的具体特点，并对目前较为常用的土壤修复技术进行了分析，最终选择了修复方案具体如下：土壤修复面积约2.41万平方米，修复工程量约11.2万立方米，其中，水泥窑协同处置施工2.57万立方米；地下水修复面积约7654平方米，修复深度10米，地下水污染区域土壤同时修复。其中重污染土壤采用水泥窑协同处置技术，水土复合污染区和深层轻中度污染土壤采用淋洗/浸提技术和化学氧化还原技术，对浅层轻中度污染土壤采用浅层搅拌化学氧化还原技术。

4结束语

土壤污染必将引起公众和政府的警觉与高度重视。污染土壤的修复治理是一个综合的过程，涉及众多因素，单一的修复技术必然受到制约，为此，应当认真分析污染场地的土壤环境现状，并针对具体情况，采取合理、可行的管理修复对策，只有这样，才能使土壤环境的污染问题得到有效治理，土壤环境风险得到管控。

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