五大技术日臻成熟 土壤污染修复曙光渐盛

　　水泥窑协同处置技术、热脱附技术、热解吸与常温解吸技术、蜈蚣草技术、电动力学修复技术等五大技术不断成熟，渐成土壤修复主流技术。中国环保在线现针对以上五大技术进行浅析。

　　经过近十多年来全球范围的研究与应用，包括生物修复、物理修复、化学修复及其联合修复技术在内的污染土壤修复技术体系已经形成，并积累了不同污染类型场地土壤综合工程修复技术应用经验。包括水泥窑协同处置、热解吸技术等在内的技术，近些年来已经日臻成熟，成为土壤修复治理过程中的强大助力。　

　　水泥窑协同处置　

　　水泥窑协同处置原理为利用水泥回转窑内的高温、气体长时间停留、热容量大、热稳定性好、碱性环境、无废渣排放等特点，在生产水泥熟料的同时，焚烧固化处理污染土壤。

　　有机物污染土壤从窑尾烟气室进入水泥回转窑，窑内气相温度最高可达1800℃，物料温度约为1450℃，在水泥窑的高温条件下，污染土壤中的有机污染物转化为无机化合物，高温气流与高细度、高浓度、高吸附性、高均匀性分布的碱性物料(CaO、CaCO3等)充分接触，有效地抑制酸性物质的排放，使得硫和氯等转化成无机盐类固定下来；重金属污染土壤从生料配料系统进入水泥窑，使重金属固定在水泥熟料中。

　　水泥窑是发达国家焚烧处理工业危险废物的重要设施，已得到了广泛应用，即使难降解的有机废物(包括POPs)在水泥窑内的焚毁去除率率也可达到99.99%到99.9999%。从技术上水泥窑协同处置完全可以用于污染土壤的处理，但由于国外其它污染土壤修复技术发展较成熟，综合社会、环境、经济等多方面考虑，在国外水泥窑协同处置技术在污染土壤处理方面应用相对较少。

　　热脱附技术

　　自1985年美国EPA首次将该技术采纳为一项可行的土壤环境修复技术起即被广泛应用于国外处理挥发性和半挥发性有机污染物的土壤、污泥、沉淀物、滤渣等污染场地的修复。另外，热脱附技术对于处理一些突发性的有机污染环境事故，如由于意外泄露、倾倒而发生的突发性土壤污染事故的应急修复也是一种不错的技术方案。

　　目前我国热脱附修复污染土壤应用近年来得到了快速发展，但尚存在着以下问题：1.设备投资成本高、设备适用性不强、运行费用昂贵。2.对不同污染物的认识不够，不当的参数组合会导致其他副产物的产生，特别是含氯有机物的处理过程中会产生二噁英。3.土壤修复工程的噪音和扬尘、粉尘污染等新污染源控制难。

　　作为一种热处理技术，通过加热把污染物从土壤中脱附出来，这种技术在原理上并不复杂。但这种技术的先进性，关键表现在实际工程中的应用，工程应用的过程和经验是最重要的。比如系统的控制、工程的管理和二次污染的防范等。不是说有了污染场地、有了设备就可以用好技术，而是能不能将实际经验应用到修复的工程中去。所以，我们在引进技术的时候，一定要与实际的工程结合，要通过工程化应用，把先进技术真正转化为应用成果。

　　热解吸与常温解吸技术　　

　　热解吸技术和常温解吸技术都是处理有机物污染土壤的物理处理技术。热解吸技术是在特定的设备中加热，把有机污染物从固相土壤中转移到气相并使其挥发出来，气相污染物再通过燃烧或冷凝吸附的方式处理，达标后排放。热解吸技术处理的污染物范围广，包括低沸点物质、高沸点物质如农药、多环芳烃等。

　　常温解吸技术通常是在车间中将土壤堆成条垛状，利用机械进行翻抛，在翻抛过程中，土壤中的挥发性有机污染物类如苯、萘、氯代烃等物质转移到气相，再通过活性炭吸附，达标后排放。

　　两种技术的主要区别在于温度的差异，热解吸技术需要使用热源对污染土加热，温度通常高于100℃低于600℃;常温解吸技术通常只要求室温或比室温稍高。热解吸和常温解吸技术对于污染物浓度也有一定要求，热解吸技术适于处理高浓度、难挥发的有机污染物，常温解吸技术适合处理低浓度、易挥发的有机污染物。

　　两种技术应用时多采用异位处理方式，但热解吸技术也可以使用原位处理，即利用加热棒、加热毯、加热井或将热蒸汽注入地下等方式将土壤加热，从而使有机污染物从土壤中析出后在地上收集处理。

　　在使用原位热解吸技术处理土壤时，要从技术可行性、污染物深度、污染地块的水文地质条件、场地修复工期以及修复成本等多方面综合考虑。

　　蜈蚣草技术

　　利用某些特异植物来大量富集和移除土壤中的重金属等污染物，是当今颇受关注的植物修复技术领域。这些具有特异功能的超富集植物能够将有毒的重金属富集到地上部分，通过收获植物的地上部，便可大量去除土壤中的污染物。

　　中科院地理科学与资源研究所研究员、环境修复研究中心主任陈同斌带领团队研发“蜈蚣草技术”。

　　通过长期的室内研究和野外实践，陈同斌和他的团队形成了集快速育苗技术—田间管理技术—收获物安全焚烧和资源化利用技术于一体的砷污染土壤植物修复成套技术。

　　经过近20年土壤修复领域的研发，陈同斌团队根据污染程度建立了一系列修复技术，包括植物萃取技术、活化剂强化植物萃取技术、植物阻隔技术、钝化技术以及超富集植物—经济作物间作技术。

　　电动力学修复技术

　　电动力学修复是通过电化学和电动力学的复合作用(电渗、电迁移和电泳等)驱动污染物富集到电极区，进行集中处理或分离的过程。近年来，中国先后开展了铜、铬等重金属、菲和五氯酚等有机污染土壤的电动修复技术研究。

　　与传统的清洗法、生物处理法等污染土壤修复技术相比，电动力学修复技术具有成本低、适用范围广(原位及异位修复皆可，处理饱和、不饱和土壤皆可)、接触有害物质少、可控性强、处理快速且比较彻底(重金属去除效率一般都可以达到90%以上)、不破坏原有自然生态环境(只处理阴阳两极之间的污染物,不会对环境产生其他影响)等优点，特别适用于小范围的粘质的多种重金属污染土壤和可溶性有机物污染土壤的修复。不过对于不溶性有机污染物，需要化学增溶，易产生二次污染。

　　电动力学修复技术在处理土壤重金属污染方面有很好的效果及很多优点，但是其应用效果取决于土壤中重金属离子的溶解与沉淀程度，在实际应用中为解决这些问题此可能会引起土壤的酸化，发生反应产生新的污染。今后电动力学修复重金属污染土壤技术研究工作应着重研究开发新的电动力学修复装置，提高修复效率。更多的开展电动力学修复重金属污染土壤技术的现场研究，并结合实际问题研究修复工艺，使电动力学修复技术形成工业化模式，更好地修复受污染的土壤，这将会为修复污染的土壤做出巨大的贡献。