土壤修復工程程序與修復技術概述(編輯修改稿)
2025-07-23 06:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 括修復技術的選擇、修復方案的確定和現(xiàn)場實施等，是污染土壤修復的核心和實現(xiàn)其功能的支撐。 修復技術選擇原則 場地特征依賴性：指標主要包括土壤溫度依賴性、土壤濕度依賴性、土壤顆粒粒徑、滲透性/粘土含量、空間需求等。資源需求：指標主要包括修復前的預處理、對水電消耗、添加劑或酶、修復監(jiān)測、運輸、技工、土壤氣體處理和后處理。 環(huán)境影響、安全和健康因素：指標主要包括修復工程對環(huán)境的影響程度、二次污染的危險程度、對周邊人群健康的影響。經(jīng)濟因素：指標主要包括預處理成本、勞動力成本、監(jiān)測成本、燃料成本、裝置成本、安裝/拆卸成本、操作維護成本、處理成本、運輸成本、水電成本、專利成本、后處理成本等。 修復技術篩選步驟污染土壤條件的再確認進一步確認和驗證污染土壤及周邊地區(qū)的地面環(huán)境狀況：土地利用、產(chǎn)業(yè)結構、植被；地表水文狀況；地層結構、巖性分布、地質(zhì)構造類型；含水層動力學特征；污染介質(zhì)的結構、類型與空間分布；污染物類型與分布等。 技術特性分析分析現(xiàn)有成熟的物理、化學和生物技術特點，確定技術的使用條件，了解技術的使 用歷史，評價技術應用效果。識別某類技術在特定的污染土壤的嚴重缺陷。 初步選定修復技術 修復技術的初步驗證通過不同尺度的物理模擬模型的數(shù)字模擬模型實際評價，初步確認修復技術的有效性和相應的工藝組合。通過構建污染土壤的概念模型和數(shù)學模擬模型，選擇標志性污染物作為模擬因子，結合初步篩選修復技術的應用，模擬污染物在介質(zhì)中的凈化過程，評價修復技術的有效性，確定備選技術。 備選技術的確認土壤的工程修復技術主要包括排土、換土、去表土、客土和深耕翻土等措施。客土法是向污染土壤內(nèi)加入大量的干凈土壤，覆蓋在表層或混勻，使污染物濃度降低或減少污染物與植物根系的接觸。換土就是把污染土壤取走，換入新的干凈土壤。翻土就是深翻土壤，使聚集在表層的污染物分散到土壤深層，達到稀釋和自處理的目的。通過這些方法可以降低土壤中污染物的含量，減少污染物對土壤植物系統(tǒng)產(chǎn)生毒害，從而使農(nóng)產(chǎn)品達到食品衛(wèi)生標準。翻土用于輕度污染的土壤，動土比較少，而客土和換土則是用于重污染區(qū)的常見方法。工程措施是比較經(jīng)典的土壤污染治理措施，它具有徹底、穩(wěn)定的優(yōu)點，但工程量大、投資費用高，會破壞土體結構，引起土壤肥力下降，并且還要對換出的污土進行堆放或處理。 物理化學修復技術物理化學修復是利用污染物或污染介質(zhì)的物理化學特性，以破壞（如改變化學性質(zhì)）、分離或固化污染物，具有實施周期短、可用于處理各種污染物等優(yōu)點。主要包括：熱處理技術、土壤固化穩(wěn)定化技術、淋洗技術、氧化還原技術、電動力學修復技術和土壤性能改良技術等。（1）熱處理技術熱處理技術是指通過直接或間接熱交換，將污染介質(zhì)及其所含的有機污染物加熱到足夠的溫度（150℃～540℃），使有機污染物揮發(fā)或分離的過程，按溫度可分為低溫熱處理技術（土壤溫度為150℃～315℃）和高溫熱處理技術（土壤溫度為315℃～540℃）。該技術是應用于工業(yè)企業(yè)場地土壤有機污染物污染的主要物理修復技術，包括熱脫附、微波加熱和蒸氣浸提等技術。熱處理修復技術適用于處理土壤中揮發(fā)性有機污染物、半揮發(fā)性有機污染物、農(nóng)藥、高沸點氯代化合物，不適用于處理土壤中的重金屬（Hg和Se除外）、腐蝕性有機物、活性氧化劑和還原劑等[3]。該技術已經(jīng)應用于苯系物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和二英等污染土壤的修復。（2）固化穩(wěn)定化技術固化穩(wěn)定化技術是將污染物在污染介質(zhì)中固定，使其處于長期穩(wěn)定狀態(tài)，是較普遍應用于土壤污染的快速控制修復方法。該技術可分為原位和異位穩(wěn)定固化修復技術。原位穩(wěn)定固化技術適用于重金屬污染土壤的修復，一般不適用于有機污染物土壤的修復；異位穩(wěn)定固化技術通常適用于處理無機污染物質(zhì)，不適用于半揮發(fā)性有機污染物和農(nóng)藥殺蟲劑污染土壤的修復。該處理技術費用比較低廉，對一些非敏感區(qū)的污染土壤可大大降低污染治理成本。常用的固化穩(wěn)定劑有飛灰、石灰、瀝青和硅酸鹽水泥等，其中水泥應用最為廣泛[4]。但其所需的設備較多，如螺旋轉(zhuǎn)井、混合設備、集塵系統(tǒng)、大型儲存池等。另外，污染物埋藏深度、土壤pH值和有機質(zhì)含量等都會在一定程度上影響該技術的應用以及有效性。（3）土壤淋洗技術土壤淋洗技術指借助能促進土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑，通過水力壓頭推動清洗液，將其注入被污染土層中，然后再將包含污染物的液體從土層中抽提出來，進行分離和處理的技術，可分為原位和異位化學淋洗技術。原位化學淋洗技術適用于水力傳導系數(shù)大于103cm/s的多孔隙、易滲透的土壤，如沙土、砂礫土壤、沖積土和濱海土，不適用于紅壤、黃壤等質(zhì)地較細的土壤；異位化學淋洗技術適用于土壤粘粒含量低于25%、被重金屬、放射性核素、石油烴類、揮發(fā)性有機污染物、多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴等污染的土壤。常用的淋洗劑有水、酸/堿溶液、絡合劑、表面活性劑、氧化劑和超臨界CO2流體等。該技術的關鍵是提取劑的選擇，既能提取污染物又不破壞土壤結構，但事實上很難找到。而且，如果處理不當?shù)脑?，引入的提取劑很有可能造成二次污染。因此研發(fā)高效的表面活性劑，提高修復效率，降低設備與污水處理費用，防止二次污染等是該技術重要的研究課題。土壤淋洗技術的周期短，效率高[5]。由于該技術需要用水，所以修復場地要求靠近水源，同時因需要處理廢水而增加了成本。土壤淋洗以柱淋洗或堆積淋洗更為實際和經(jīng)濟，這對該修復技術的商業(yè)化具有一定的促進作用，該技術在美國、英國、日本等國家已有很多成功的工程實例，商業(yè)化程度較高。（4）土壤氧化還原技術土壤氧化還原技術是通過向土壤中投加氧化劑或還原劑，使其與污染物質(zhì)發(fā)生化學反應來實現(xiàn)凈化土壤的目的。通?；瘜W還原法修復對還原作用敏感的有機污染物是當前研究的熱點。例如，納米級粉末零價鐵的強脫氯作用已經(jīng)被接受和運用于土壤與地下水的修復。但是，目前零價鐵還原脫氯降解含氯有機化合物技術的應用還存在諸如鐵表面活性的鈍化、被土壤吸附失效等問題，需要開發(fā)新的催化劑和表面激活技術。土壤光催化降
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