有机物污染土壤修复技术的应用研究

摘要：随着人们对土壤有机污染物危害的认识和关注，有机物污染土壤修复技术越来越受到重视。本文在分析有机污染物在土壤中迁移机制的基础上，结合实际修复案例，研究有机污染土壤修复应用，以期为我国今后开展有机物污染土壤的控制与修复工作提供依据。

关键词：有机物;污染土壤;修复技术

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）07-0-01

Abstract：With peoples understanding and concern about the harm of organic pollutants in soil， more and more attention has been paid to the remediation technology of organic pollutants contaminated soil. Based on the analysis of the migration mechanism of organic pollutants in soil， combined with actual remediation cases， this paper studies the application of organic contaminated soil remediation， in order to provide a basis for the future control and remediation of organic contaminated soil in China.

Key words：Organic matter;Contaminated soil;Repair technology

1 有机污染物在土壤中迁移机制

有机污染物在土壤中迁移机制主要包括吸附、解吸、挥发、淋滤、降解残留等。有机污染物自身的特性如易挥发性、难降解性、亲水或憎水性等都会影响其在土壤中的迁移。由于地区、环境、气候等因素，导致土壤自身的肥沃度、结构组成、温湿度等也不尽相同，因而不同地区土壤中有机污染物的迁移机制也大相径庭。天然土壤颗粒具有其独特的次级结构特性，如团聚体或裂隙结构，即使在较干燥的情况下，由于小孔隙的毛细作用，团聚体内的小孔隙都为静止的水所充满，而团聚体间的大孔隙则为流动相（水相、气相或水气共存）所占据 [1]。进入土壤的有机污染物同土壤物质和微生物发生反应，进而产生降解作用。有机污染物进入土壤后，可能经历以下过程：与土壤颗粒的吸附与解吸;挥发和随土壤颗粒进入大气;渗滤至地下水或者随地表径流迁移至地表水中;通过食物链在生物体内富集或被降解;生物和非生物降解[2]。

2 有机物污染土壤修复技术目的

土壤有机污染物可直接被人体摄入、积累，影响消化和新陈代谢，甚至导致癌症发病率增加;直接破坏土壤的正常机能，并通过植物的吸收和食物链的积累，影响土壤动物的新陈代谢、遗传特性和植物生长发育，进而危害人类健康;在风力和水力的作用下导致大气、水体污染和生态系统退化等次生生态问题。

有机物污染土壤修复目的关键是减少甚至消除有机污染物对土壤、环境，尤其人体和其他土壤微生物的危害。修复的关键是阻断有机污染物传递转移，途径是在生态系统某些环节将有毒化学物稀释分解降低其浓度与毒性，最终成为无毒的物质。

3 有机物污染土壤修复技术类型

有机物污染土壤修复技术按修复土壤的位置分为原位修复和异位修复技术;根据操作原理，又分为物理修复、化学修复和生物修复技术。

3.1 原位修复技术

基于对未挖掘的土壤进行治理的原位修复技术，对土壤没有太大扰动，重点在原位。显而易见，原位修复技术的优点是较经济有效，就地对污染物降解和减毒，无需建设昂贵的地面基础设施和远程运输，操作维护较简单，还可修复深层次污染土壤。缺点是控制处理过程中产生的“三废”比较困难。

3.2 异位修复技术

异位修复技术指对挖掘后的土壤进行修复的过程。异位修复分为原地和异地处理两种。优点是处理过程的条件控制较好、与污染物接触较好，容易控制处理过程“三废”排放;缺点是处理前需挖土和运输，影响处理后土壤的再利用且费用较高。

3.3 物理修复技术

物理修复技术原理主要有土壤蒸气提取技术、玻璃化技术、热处理技术、稀释和覆土技术。该技术优点简单，处理方便，对土壤本身质地破坏度小，且可远程处理人工难以到达的污染区域。缺点效率低，不确定性大，且实际操作中材料费用高，修复效果极易受土壤质地影响。

3.4 化学修复技术

化学修复技术主要有洗技术、原位化学氧化技术、化学脱卤技术、溶剂提取技术及农业改良措施，运用农业技术措施直接向污染土壤施用，从而改变土壤污染物的形态，改善土壤有机质结构。

3.5 生物修复技术

生物修复技术类型主要有动物修复、植物修复、微生物修复技术和其联合修复技术。生物修复的机理是利用微生物的代谢过程将土壤中的污染物转化为二氧化碳、水、脂肪酸和生物体等无毒物质的修复过程。

其中，联合修复技术是将生物通风与堆肥相结合以提高处理效率，土壤植物与微生物修复相结合可以取得比单一方法更高的修復效率[4]。李春荣等通过田间试验研究玉米和向日葵2种植物对石油污染土壤的修复作用，在外源菌（DX-9）的协同效应下，玉米和向日葵降解土壤中石油的速率分别提高30.3%和30.0%。

4 修复技术应用案例

在选择有机物污染土壤修复技术时，需综合平衡考虑修复时间、修复成本、场地利用等各种因素条件，选用的修复方法确保在修复过程中将二次污染降到最低程度，确保不对环境和周围民众产生不可接受的负

影响。以珠三角某重度有机污染地块为例，根据该地块场地调查与风险评估报告，地块为挥发性有机物（VOCs）和半挥发性有机物（SVOCs）复合型重度污染，污染物以苯系物和多环芳烃（PAHs）为主，污染面积约2400㎡，污染深度直至地下16m。通过对不同深度的污染区块进行叠加，土壤修复范围见图1。

修复单位结合业主的修复进度要求、场地地质结构，并充分平衡考虑施工安全因素、技术可行性及小试中试结果，经技术筛选优化，采用了原位热脱附（GTR）修复技术。原位热脱附系统熄火后，待修复土壤冷却至常温，修复效果评估监测取样方式为钻孔取样，每个地块按10m×10m网格进行划分布点钻孔取样。

复效果评估监测结果均在修复目标值范围内，污染土壤经原位热脱附治理修复达到预期效果。施工期间的废水、废水、噪声和固体废物等二次污染得到有效的控制。

5 结论与展望

随着农业高科技设备设备不断涌现，农业产品的不断生产，自然界原有的天然土壤不断被大量的农药、化肥所侵染，尽管农作物产量有所改善，但一味的以牺牲土壤质量为代价追求高产，使得土壤有机物污染日益加剧;工业生产、石油开采、交通运输、畜禽养殖及居民生活等工农业生产生活过程中也会排出大量有机污染物，如多环芳烃（PAHs）、多氯联苯（PCBs）及抗生素（ATBs）等，使土壤有机物污染进一步加剧[5]。因此，开展有机物污染土壤修复活动，能够改善土壤质量、保护土壤资源，为土壤的进一步开发利用提供健康的土壤基础，促进经济的可持续发展。

参考文献

[1]赵志强，赵慧敏，全燮.土壤中氯代有机化合物的环境行为[J].土壤，2000（05）：231-235.

[2]赵俊岭，周岩梅，刁晓华.CaCl_2浓度对土壤吸附西维因的影响研究[J].环境污染与防治，2013，35（04）：47-51.

[3]李春荣，王文科，柴丽红.石油污染土壤的生物修复技术研究[J].土壤，2008，40（5）：824-827.

[4]刘沙沙，董家华，陈志良等.挥发性有机物污染土壤修复技术研究进展[J].安徽农业科学，2012，40（12）：7130-7132.

收稿日期：2019-02-25

作者簡介：潘文波（1984-），男，汉族，本科学历，环境监测与环评工程师，研究方向为环境工程。