前 言

土壤的有機污染問題是全世界范圍內(nèi)廣泛關(guān)注的環(huán)境問題之一。土壤中有機污染物的來源包括工業(yè)泄露和溢出，石油庫和化學品庫泄露，農(nóng)藥濫用，清潔劑、油、防凍液隨意處置，生活垃圾不當處置，垃圾填埋場和垃圾堆場等[1]。每年有大量的有機物釋放到土壤環(huán)境中，包括芳香化合物[2]、多氯代有機物[3]、農(nóng)藥、石油[4]等，其中大部分的污染物是難溶的、有毒的、致突變的，甚至是致癌的，對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)有著巨大的危害。近年來，我國開始逐漸關(guān)注有機污染物造成的土壤污染問題，并進行有機污染土壤修復技術(shù)的研究[5,6,7]。但由于污染場地的復雜性，不同地質(zhì)地理環(huán)境對修復方法的選擇性不同，傳統(tǒng)的理論研究與實際應(yīng)用存在一定的不匹配性，修復方法選擇上的失誤可能導致難以估量的損失。因此，對于不同污染場地進行全面的場前調(diào)查，充分考慮其各方面的因素，選擇合適的修復方法至關(guān)重要。本文介紹了目前有機物污染土壤修復的常用技術(shù)以及有機污染土壤修復的三個典型案例，為我國有機污染土壤修復工作提供借鑒。

01有機污染土壤修復技術(shù)

有機污染土壤修復技術(shù)種類較多，表1中總結(jié)了國內(nèi)外常用的幾種修復技術(shù)。目前，異位熱脫附和原位化學氧化技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的有機土壤修復技術(shù)[9,10]，其處理效果、成本和周期都符合城市對土壤修復的要求。其中熱脫附技術(shù)對于處理鹵代有機物、非鹵代的半揮發(fā)性有機物、多氯聯(lián)苯、以及高濃度的疏水性液體等污染物有優(yōu)勢，但這項技術(shù)會破壞土壤結(jié)構(gòu)和生物系統(tǒng)。土壤淋洗有濃縮污染物的能力，因此可以作為其他技術(shù)的預(yù)處理，減少待處理的土壤體積，降低總費用[11]。微生物修復技術(shù)最常用于降解土壤中的石油烴[12,13]，這項技術(shù)是環(huán)境友好的，但是修復周期過長。此外，在選擇具體的土壤修復技術(shù)時，應(yīng)根據(jù)污染物和土壤性質(zhì)、處理時間、成本等因素進行全面比較。

02有機污染土壤修復案例

2.1 原地異位熱脫附修復技術(shù)—梅鋁地塊污染修復工程

廣州市天河區(qū)牛利崗北街168號梅花鋁材廠地塊(以下簡稱“梅鋁地塊”)土地權(quán)為寶武集團廣東韶關(guān)鋼鐵有限公司，其先后被用作為半導體材料廠和有色金屬加工廠主要生產(chǎn)、加工鋁合金材料以及鋁合金型材和半導體材料。2019年3月，廣東省環(huán)境科學研究院根據(jù)初步調(diào)查和詳細調(diào)查結(jié)果，開展場地風險評估工作。根據(jù)調(diào)查評估結(jié)果，該場地存在一定的環(huán)境風險，土壤中主要污染物為萘、苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽。場地在模具車間、擠壓車間及氧化車間存在多環(huán)芳烴的超篩選值，其中模具車間和擠壓車間需要使用大量潤滑油，且需要柴油、重油等提供動力，因此生產(chǎn)過程中跑冒滴漏及原輔材料的溢灑可能是導致生產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)車間土壤污染的主要原因。

該項目選定方案為：污染土壤從污染區(qū)域開挖后，運輸至修復車間的預(yù)處理車間，進行篩分破碎處理，篩分下來的大粒徑渣塊(大于50mm的粗顆粒)，集中收集至沖洗系統(tǒng)進行清洗，以去除附著在渣塊上的各類污染物。清洗干凈的渣塊在檢測合格后資源化利用或進行基坑回填。小于50mm的細顆粒污染土壤進行熱脫附處理有機物污染，驗收合格后回填至本場地內(nèi)。沖洗后產(chǎn)生的污水進入污水處理站進行處理后，循環(huán)利用。污水處理站產(chǎn)生的污泥經(jīng)過脫水后作為污染土壤運至修復單元進行處理。具體流程如圖1。

項目總處理土方量約為4370.36m3，歷時92天。處理后各目標污染物均小于或等于目標值，分別為萘5.5mg/kg、苯并(a)蒽25 mg/kg，苯并(b)熒蒽5.5 mg/kg，苯并(a)芘0.55 mg/kg、二苯并(a,h)蒽0.55mg/kg。

2.2 原位化學氧化-異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)—廣東四明燕塘乳業(yè)公司地塊污染修復工程

廣東四明燕塘乳業(yè)公司地塊位于天河區(qū)沙太南路以北的燕塘工業(yè)園內(nèi)，占地面積為1.99hm2。其北側(cè)為廣東燕塘獸藥有限公司，南側(cè)為廣東大日生物化學制藥有限公司，東側(cè)為石油大學，西側(cè)為怡新花園。受制藥公司和石油大學的影響，2017年在土地性質(zhì)變更時，通過相關(guān)單位對其進行場地環(huán)境調(diào)查及風險評價，發(fā)現(xiàn)該地塊的鉛和總石油烴的含量嚴重超標，污染深度最深埋深達16.5m。

該項目選定方案為原位化學氧化與異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)相結(jié)合的方法。單受石油烴污染的土壤，采用原位化學氧化技術(shù)進行修復，工藝為化學氧化注入井在原位進行固化穩(wěn)定化。單重金屬鉛污染的土壤，采用異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)進行修復：首先，對污染土壤進行清挖，運輸至固化/穩(wěn)定化修復區(qū)，將其篩分破碎處理后，進行固化/穩(wěn)定化處理，對于修復后檢測合格的土壤，進行場內(nèi)阻隔填埋。對于復合(重金屬鉛和有機物石油烴)污染土壤，先采用原位化學氧化技術(shù)進行修復，達標后再采用異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)進行修復。具體流程如圖2。

該項目總工期歷時214日，污染土壤修復方量共計4468m3。經(jīng)修復后檢測土壤合格。

2.3 原地異位熱脫附-固定/穩(wěn)定化修復技術(shù)—廣船地塊污染修復工程

廣船一期地塊位于廣州市荔灣區(qū)芳村大道南40號，占地面積約12.38萬平方米。1993年以來，年造船能力超過20萬載重噸。2015年，廣州市土委會議定廣船舊廠房改造地塊由市城市更新局納入“三舊”改造年度實施計劃，擬將規(guī)劃用地調(diào)整為商業(yè)居住等綜合用地性質(zhì)。受該行業(yè)影響，相關(guān)單位進行場地環(huán)境調(diào)查和風險評估工作后發(fā)現(xiàn)，砷、汞、鎳、鉛、苯并(a)芘及二苯并(a, h)蒽嚴重超標。污染土壤分為重金屬污染土壤、多環(huán)芳烴污染土壤、以及重金屬和多環(huán)芳烴復合污染土壤三種。

項目修復方案選定為：單受多環(huán)芳烴污染的土壤，經(jīng)熱脫附處置后合格進行原場地回填。單受重金屬污染的土壤，經(jīng)固化/穩(wěn)定化處置后合格進行原場地阻隔回填。重金屬與多環(huán)芳烴復合污染土壤，首先采用異位熱脫附修復工藝進行加熱處理，去除其中的多環(huán)芳烴污染物，再運用固化/穩(wěn)定化修復工藝，對污染土壤中剩余的重金屬污染物進行固定化及穩(wěn)定化處理，對于修復后檢測合格的土壤，進行場內(nèi)阻隔填埋處理。其修復技術(shù)路線如圖3所示。

該項目總工期歷時120日，污染土壤修復方量共計20349.78m3。經(jīng)修復后檢測土壤合格。

03討 論

3.1 修復技術(shù)不同

三個項目盡管都有有機物污染，但根據(jù)污染物的不同以及現(xiàn)場周邊環(huán)境、項目要求選擇了三種不同的修復技術(shù)，具有重要的現(xiàn)實參考意義。梅花鋁材場地塊污染物只有有機物多環(huán)芳烴，適用于該有機物污染土壤的修復處理技術(shù)有熱脫附技術(shù)、化學氧化處理技術(shù)、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)等。其中廣州市兩家水泥廠均不具備污染土直接從高溫段進入水泥窯焚燒的技術(shù)，本項目主要為有機物多環(huán)芳烴污染，若污染土壤不用能直接從高溫段進入，會產(chǎn)生尾氣二次污染，不符合環(huán)保要求，因此不適于水泥窯協(xié)同處置技術(shù)的應(yīng)用。此外，因原位修復的時間長，特別是考慮到半揮發(fā)類物質(zhì)揮發(fā)的速度比較慢，因此所需要的時間通常比揮發(fā)性污染物要更長。且在原位修復的過程中，污染物在一定程度上依然存在于場地內(nèi)，在修復達到要求之前，該部分場地依然對周邊人群產(chǎn)生不可接受的風險，而且土壤中的污染物還會持續(xù)通過遷移擴散進入地下水，因此選擇異位修復。此外，考慮到該地塊相鄰場地現(xiàn)以工業(yè)用地和住宅用地為主，為避免對周邊人群產(chǎn)生影響，選擇經(jīng)濟高效、修復周期短，且修復效率高、技術(shù)成熟的原地異位熱脫附修復技術(shù)。

廣東四明燕塘乳業(yè)公司地塊污染修復工程，依據(jù)項目現(xiàn)場采樣監(jiān)測結(jié)果，主要污染物為鉛和總石油烴，且污染較嚴重。若采用熱脫附修復技術(shù)能耗高，費用高，因此選用適宜高濃度污染且相對成本較低的原位化學氧化技術(shù)。并將其精準分為三類：對于4.5m~16.5m的石油烴污染土壤，采用原位化學氧化技術(shù)進行修復;對于7.5m~12.5m(不含石油烴污染)重金屬鉛污染土壤，采用異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)進行修復;對于7.5m~12.5m復合(重金屬鉛和有機物石油烴)污染土壤，先采用原位化學氧化技術(shù)進行修復，達標后再采用異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)進行修復。最后，對于修復后檢測合格的土壤，進行場內(nèi)阻隔填埋處理。該修復技術(shù)充分體現(xiàn)了“精準修復”、“綠色修復”的環(huán)保理念。

廣船地塊污染修復工程，依據(jù)項目現(xiàn)場采樣監(jiān)測結(jié)果，砷、汞、鎳、鉛、苯并(a)芘及二苯并(a, h)蒽嚴重超標，且時間緊迫，若選用原位化學氧化技術(shù)則耗時較長。而異位修復可以在比較短的時間內(nèi)將污染土壤從場地中清除出去，使場地的健康風險在比較短的時間內(nèi)降低到可以接受的程度，從大眾心理承受力方面考慮，也比較容易被接受。另外可以確保場地開發(fā)利用的時間進程，提高當?shù)氐耐恋乩眯?。因此選用了處理效率高，過程易控制，適用于較難處理的重污染土壤的異位熱脫附修復技術(shù)。污染土壤分為重金屬污染土壤、多環(huán)芳烴污染土壤、以及重金屬和多環(huán)芳烴復合污染土壤三種。篩選修復技術(shù)過程中充分考慮了本場地的實際情況，因地制宜，將其精準分為三類：對于0~6m的重金屬污染土壤，采用異位固化/穩(wěn)定化修復技術(shù)對其進行修復處理;對于0~3m的多環(huán)芳烴污染土壤，采用異位熱脫附修復工藝對其進行修復處理;對于0~0.5m和1~3m的重金屬與多環(huán)芳烴復合污染土壤，首先采用異位熱脫附修復工藝進行加熱處理，去除其中的多環(huán)芳烴污染物，再運用固化/穩(wěn)定化修復工藝，對污染土壤中剩余的重金屬污染物進行固定化及穩(wěn)定化處理，對于修復后檢測合格的土壤，進行場內(nèi)阻隔填埋處理。該修復技術(shù)遵循了安全性、技術(shù)有效性、經(jīng)濟合理性、施工可行性的原則。

以上三個修復工程在篩選修復方案上均充分體現(xiàn)了因地制宜，精準修復和經(jīng)濟合理，綠色環(huán)保的原則。不同的是，對于不同的復合污染情況和污染物種類，充分考慮到周邊地區(qū)的環(huán)保風險及土壤的地質(zhì)環(huán)境，選擇了截然不同的修復技術(shù)，是非常典型的三個有機污染土壤修復的成功案例。

3.2 二次污染防治重點不同

三個項目污染物、周邊敏感點、采用的修復技術(shù)不同決定了修復過程中的二次污染防治重點不同。梅花鋁材廠周邊的環(huán)境敏感保護目標位于場地的四周，包括牛利崗社區(qū)、怡新花園等居民區(qū)，廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院、成龍中學、四海小學、京溪小學(怡新校區(qū))、銀利幼兒園、怡新幼兒園等各階段的學校。因此該項目周邊以學校居民生活區(qū)為主，施工過程中的二次污染防治重點在居民敏感的噪音、大氣為重點。另外本項目基坑深度最深處僅為3.8m，不涉及深基坑作業(yè)，對地下水影響較小。本項目為了更好地防治熱脫附設(shè)備運行噪聲對周邊居民區(qū)產(chǎn)生影響，在場地熱脫附區(qū)域外1m處對敏感點方向搭建高2m的圍擋，阻隔噪聲源直接對敏感點造成影響。大氣污染防治采用在開挖過程中，盡量控制開挖面，對已經(jīng)開挖完成區(qū)域進行苫蓋，開挖過程中及時監(jiān)控，對重污染區(qū)域噴灑氣味抑制劑防止可能產(chǎn)生的污染氣體擴散，場內(nèi)道路進行硬化處理，安排專人隨時清掃路面，防止揚塵，作業(yè)期間，每隔2—4小時進行灑水降塵,污染土壤全部置于密閉設(shè)備內(nèi)進行修復,委托有資質(zhì)的第三方檢測機構(gòu)對場地及周邊大氣檢測，確保周邊環(huán)境安全等措施。

廣東四明燕塘乳業(yè)地塊西側(cè)為怡新花園小區(qū)，北側(cè)為燕塘獸藥廠，東側(cè)為石油大學，南側(cè)為廣東大日生物化學制藥有限公司。經(jīng)調(diào)查，項目地塊范圍內(nèi)無名木名樹、歷史文物等需要特殊保護的目標，地塊周圍主要環(huán)境敏感點目標見下圖。本項目不同于梅花鋁材廠地塊，周邊有大日生物制藥修復場地和燕塘獸藥廠建筑工地，且該項目涉及深基坑開挖，深度達12.5m和原位化學氧化，因此該項目二次污染的防治重點在地下水。本項目對污染土壤治理修復過程中可能產(chǎn)生的各種環(huán)境污染，制定了全面的環(huán)境監(jiān)測方案，除大氣、噪音、廢水監(jiān)測外，對在場地周邊地下水上游區(qū)設(shè)置1個采樣點，修復區(qū)域內(nèi)設(shè)置1個采樣點，下游場外設(shè)置1個采樣點，共設(shè)置3個點。施工前，地下水采樣監(jiān)測1次;施工過程中，結(jié)合施工進度，每月監(jiān)測1次;施工完成后，地下水采樣監(jiān)測1次。監(jiān)控治理修復過程中對地下水的影響。

廣船地塊范圍內(nèi)除車歪炮臺一處市級文物保護單位外，無名木古樹等需要特殊保護的目標。地塊內(nèi)涉及生態(tài)環(huán)境、社會關(guān)注目標等方面的主要環(huán)境敏感目標見下表、圖六。本項目周邊以居民區(qū)和學校為主，且清挖深度達到6m，臨江，多環(huán)芳烴污染修復采用熱脫附工藝，所以該項目的二次污染防治重點在大氣、地下水、噪音。本項目的大氣污染防治從多環(huán)芳烴污染土壤清挖、運輸、暫存、修復、修復后暫存環(huán)節(jié)采用覆蓋HDPE膜、密閉運輸車、密閉進料大棚、尾氣處理設(shè)備等措施，噪音污染防治在修復過程中，將會用到一些高噪聲的械設(shè)備，采用的技術(shù)裝備包括低噪聲機械、隔聲裝置、消聲器、檢修機械、潤滑劑、噪聲自動監(jiān)測儀等。

04結(jié) 束 語

目前，我國有機污染土壤修復技術(shù)還處于初期，有待進一步的研究和發(fā)展。本文列舉了三個目前有機污染土壤修復的成功案例，這些案例因地制宜，靈活地將傳統(tǒng)的單一治理方法有機結(jié)合于一體，并分析了不同項目的二次污染防治將對我國有機污染土壤修復工作具有重要的參考價值。