生物修复和多相提取技术相结合的土壤原位治理修复方案

文_闫卫军 山西晋环科源环境资源科技有限公司

在全球工业化大潮下，各国土壤污染问题日趋严重。在各类型的土壤污染中又以土壤重金属污染尤为严重，给我国粮食安全和人民的身体健康带来了严重的危害。由于土壤污染具有隐蔽性高、危害性强、持续时间长的特点，给土壤治理带来了严重的挑战。传统的土壤治理方案主要包括对污染土壤的深埋置换、化学降解等，但实际应用中不仅治理周期长、治理成本高，而且还具有治理不彻底，易造成二次污染的缺陷。因此根据长期土壤治理经验，在进行理论分析的基础上提出了一种新的土壤原位治理修复方案，以生物修复和多相提取技术相结合的方式，综合生物修复环保性强、效果好，多相提取技术修复速度快、针对性强的优点，实现了对污染土壤的原位修复，无需进行深埋、移位处理。实际应用表明，该综合土壤治理方案具有治理效果好、周期短、节能环保的优点，具有极大的应用推广价值。

1 生物修复方案

生物修复主要是利用各类有益的微生物、植被等对土壤中的污染物进行分解处理，实现将各类重金属分子的分解，对被污染土壤进行有机修复，主要包括利用好氧微生物的好氧降解处理、厌氧微生物的厌氧降解处理及植被降解处理。

1.1 好氧物的分解处理

在被污染土壤内，除极少数的污染物（如塑料等白色污染物），多数污染物均能够被好氧微生物所分解。为了加快好氧微生物对污染离子的分解速度，采用在污染区域内进行有氧空气喷射、在土壤内注入富氧的水溶液、在土壤内播撒过氧物等来增加土壤内的氧气含量，增加好氧微生物的活性，加快对被污染土壤的分解。根据实际情况，采用好氧微生物对土壤中的各类芳香族溶剂等进行分解。可见，利用富氧环境对污染物的降解具有积极作用。

1.2 厌氧微生物的分解

多数情况下由于被污染土壤的厚度较大，在深层土壤内的氧气含量极度缺乏，无法形成有效的有氧环境，因此对于深层次土壤污染的处理需要通过厌氧微生物分解。通过厌氧型微生物能够有效的对苯类、氯类等污染物进行有效处理。

1.3 植被治理

根据被污染土地所含有的重金属及其他污染物的情况，选择在污染土壤内加入石灰石、磷灰石等，首先降低土壤中的铜离子、镉离子等的含量，然后在被污染的土地上种植黑麦草、巨菌草等，对土壤内的污染离子进行吸收，从而有效降低土壤内各种重金属离子的含量。

通过利用新型生物修复方案，经过1年的试验期，对10块污染土地上修复前后的情况进行分析，结果如表1所示。

表1 各地块生物修复前后的重金属含量

由实际验证结果可知，采用新型生物修复方案下，被污染土壤内的铜离子的含量的平均下降幅度达到了64.6%，土壤中镉离子的含量平均降低了约为64.5%，表现出了优良的修复效果，显著降低了土壤内有害物质的含量。

2 多相提取修复技术

对污染土壤的多相提取修复技术主要包括了气相提取修复技术、液相提取修复技术及混合相提取修复技术方案。

气相提取修复技术主要是用于对不饱和区域内的土壤中的易挥发的污染物进行提取。土壤气相抽提的基本原理是利用真空泵抽提产生负压，空气流经污染区域时，解吸并夹带土壤孔隙中的挥发性和半挥发性有机污染物，由气流将其带走，经抽提井收集后最终处理，达到净化包气带土壤的目的。有时在抽提的同时，可以设置注气井，人工向土壤中通入空气。涉及的污染土壤深度范围为1.5～90.0m，主要应用于VOCs、燃料油的土壤污染。一般要求有机污染物的亨利常数大于0.01，或蒸气压大于0.5mmHg。

液相提取修复技术主要是在气相提取修复技术应用的过程中辅以抽取污染区域内的地下水，使其向上渗透。它既可以防止污染物的下渗，又可以确保将污染物所处的深度提升，增加气相修复技术的修复效果。

对污染土壤的多相提取修复方案主要是同时提取地下水、空气流体、土壤空气等将气液分离分别抽出处理。该方案主要适用于对高渗透性污染的土壤，对沙土类的土壤污染处理效果最为显著。利用多相提取修复技术对10块污染地块修复前后的情况进行对比，结果如表2所示。

表2 修复前后土壤的污染级别统计表

由实际验证结果可知，采用多相提取修复技术后，能够有效降低污染地块污染等级，表明了该修复技术方案的有效性。

将多相提取修复技术及生物修复方案进行综合利用能够实现在不对污染地块土壤移位情况下的原位修复，且修复时周期短、成本低、效果好，具有极大的应用推广效果。

3 结语

文中针对现有土壤修复方案所存在的治标不治本、周期长、成本高，严重限制了土壤治理的进一步发展的情况。结合节能环保要求不断提高的现状，提出了一种新型方案，即将生物修复和多相提取技术相结合的方式，对修复原理和实际应用情况进行了分析。

①采用生物修复方案下，被污染土壤内的铜离子的含量的平均下降幅度达到了64.6%，土壤中镉离子的含量平均降低了约64.5%，表现出了优良的修复效果，显著降低了土壤内有害物质的含量。

②采用多相提取修复技术后，能够有效降低污染地块的污染等级，表明了该修复技术方案的有效性。

③综合多相提取修复技术及生物修复方案，其能够实现在不对污染地块土壤移位情况下的原位修复，且修复时周期短、成本低、效果好，具有极大的应用推广效果。