褚可成，陳 鍔

(甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站，蘭州 730020)

土壤及地下水污染問題是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。土壤與地下水污染降低了局部地區(qū)生活環(huán)境質(zhì)量。需全面分析土壤及地下水污染物特性，結(jié)合污染變化趨勢，選擇合理的整治修復(fù)手段，確保土壤環(huán)境和地下水環(huán)境得到凈化，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，保障人們健康安全[1]。

1 土壤及地下水污染物特性

1.1 蒸汽壓

物質(zhì)處于液態(tài)或固態(tài)時(shí)極易存在部分脫離其而揮發(fā)的蒸汽，蒸汽造成的壓力即為蒸汽壓。蒸汽壓較高的物質(zhì)具有較高的揮發(fā)性，應(yīng)明確產(chǎn)生重要影響的多個(gè)因素。一般來說，小分子有機(jī)物蒸汽壓較高。環(huán)境因素也能產(chǎn)生一定的影響，如高溫會(huì)將物質(zhì)的蒸汽壓進(jìn)一步提升。多環(huán)芳香族及高碳素有機(jī)物等實(shí)際的蒸汽壓較低，約是10-8atm，如果蒸汽壓大于這一數(shù)值則屬于高揮發(fā)性。土壤中常見的二氯乙烯和苯等都可通過氣解的方式去除。

1.2 溶解度

溶解度較高的污染物往往會(huì)在地下水中快速移動(dòng)，若是出現(xiàn)污染則會(huì)短時(shí)間擴(kuò)散。加油站常見污染物-甲基叔丁基醚就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)移動(dòng)數(shù)百米。對于溶解度較高的污染物，運(yùn)用抽水處理方式可獲得理想效果。如果是溶解度較低的污染物，則應(yīng)考慮其他處理方式或聯(lián)合抽水處理[2]。

1.3 生物分解速率

生物分解速率為污染物質(zhì)在環(huán)境中通過微生物分解作用而被降解的基本速率，微生物分解速率較高，說明相應(yīng)物質(zhì)極易被微生物分解，可以判斷該污染物對人體或動(dòng)物影響不大。多數(shù)污染物的生物分解速率不高，尤其是重金屬類，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇對應(yīng)方法，避免對人體和動(dòng)植物生存構(gòu)成威脅。污染物質(zhì)的生物分解速率會(huì)因?yàn)閳鲋翻h(huán)境條件差異存在著明顯不同，可對現(xiàn)場情況加以剖析，由此評估生物整治方案是否可行，規(guī)劃整治成效和所需經(jīng)費(fèi)等[3]。

1.4 重金屬

相較于一般有機(jī)污染物來說，重金屬難以利用普通的整治手段，還需全面分析重金屬特性，了解其對土壤和地下水環(huán)境的影響程度，使治理更具成效。

2 土壤與地下水污染修復(fù)要點(diǎn)

要在分析區(qū)域環(huán)境、了解水文地質(zhì)特征及明確污染范圍的基礎(chǔ)上采取行動(dòng)，這樣才能達(dá)到凈化和處理效果，使土壤環(huán)境更加理想，地下水污染得以防治。

2.1 分析區(qū)域環(huán)境

想要讓土壤和地下水污染問題得到有效處理，應(yīng)結(jié)合區(qū)域環(huán)境加以分析，明確修復(fù)治理是否會(huì)對周邊居民造成影響。如果抽取地下水，勢必會(huì)影響周邊居民的正常生活，還會(huì)因?yàn)閰^(qū)域性水位下降損壞居民房舍。若是使用空氣注入的修復(fù)治理措施，可能會(huì)使污染物進(jìn)入居民地下室，使生活空間受到影響。不管采取何種修復(fù)和治理措施，都要結(jié)合區(qū)域情況詳細(xì)判斷，明確場址所在地的形態(tài)，盡可能的將整治設(shè)備放置于不會(huì)影響交通的位置，還需考慮其他建筑物和地下管線的情況[4]。

2.2 了解水文地質(zhì)特征

土壤及地下水污染修復(fù)應(yīng)了解相關(guān)要點(diǎn)和關(guān)鍵問題，采取適宜的對策推進(jìn)工作進(jìn)程，保證收獲良好的效益目標(biāo)。污染場址與水文特征都是需要重點(diǎn)分析的對象，其與實(shí)際的治理效果密切相關(guān)。土層構(gòu)造上，如果是透水性相對理想的砂層，會(huì)給污染物的傳輸創(chuàng)造條件，以致于擴(kuò)大污染范圍。面對這樣的情況，可以選擇土壤氣體抽除及空氣注入等手段，以保證土壤及地下水污染物得到清理。對于透水層較差的地層則不能使用該手段，需要根據(jù)具體需求針對性選擇。實(shí)際修復(fù)治理階段，必須要全面分析地下水水流方向和枯水位等指標(biāo)，設(shè)計(jì)整治系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮如何規(guī)避污染物隨地下水而持續(xù)擴(kuò)散。

2.3 明確污染范圍

污染場地范圍和污染程度是需要重點(diǎn)考慮的指標(biāo)，這是決定整治技術(shù)實(shí)效的關(guān)鍵。如果面積較小但污染嚴(yán)重的重金屬污染土壤，可以適當(dāng)挖除部分，這種方式經(jīng)濟(jì)有效。如果是面積較大的地下水污染問題，則無法使用該方法，可以選擇抽出處理辦法。污染程度的差異決定著不同的整治修復(fù)方案，若是面對油品污染問題，地下水面極易出現(xiàn)浮油，可以通過抽除辦法回收浮油，全部回收完畢后，再利用生物整治方案和抽氣系統(tǒng)等進(jìn)行處理。高污染區(qū)范圍及污染源地區(qū)應(yīng)重視積極科學(xué)的整治方案，范圍較小的情況下可優(yōu)先考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用的措施，以提升整治修復(fù)效益。

3 土壤與地下水污染修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用

面對土壤與地下水污染問題，應(yīng)積極應(yīng)用合理的修復(fù)技術(shù)，結(jié)合污染場址及污染范圍加以判斷，確保采用的舉措發(fā)揮實(shí)際作用，充分體現(xiàn)修復(fù)治理成效。

3.1 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)的重點(diǎn)是通過微生物分解污染物的機(jī)制將污染問題加以處理，以達(dá)到凈化土壤環(huán)境和地下水環(huán)境的目的。生物修復(fù)技術(shù)包括生物通氣法、地井法和堆肥法等，要掌握基本參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)判斷區(qū)域中有多少碳供微生物可利用，分析營養(yǎng)源成分及數(shù)量，測量微生物攝氧率并計(jì)算分解速率。生物通氣法和生物氣體注入法的區(qū)別是前者運(yùn)用于未飽和土壤中抽氣，后者則是在飽和含水層中注入空氣，使地下水溶解氧明顯增加，加快生物分解[5]。

3.2 熱處理技術(shù)

熱處理技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，涉及熱裂解、熱脫附、焚化法。焚化法根據(jù)爐床形式差異可細(xì)化出多種方法，通常用于有害物質(zhì)處理的是流動(dòng)床式和旋轉(zhuǎn)窯床式，這兩種手段去除率較為理想，可以保證有害物質(zhì)的有效清除。實(shí)際運(yùn)用中，可結(jié)合土壤環(huán)境和地下水污染狀態(tài)進(jìn)行分析，若是受污染程度嚴(yán)重，需慎重考慮不同的熱處理技術(shù)，判斷地下水環(huán)境及土壤狀態(tài)，避免產(chǎn)生二次污染問題。

3.3 物理化學(xué)處理技術(shù)

運(yùn)用技術(shù)手段時(shí)，可以聯(lián)合不同場址情況加以分析，對治理主體加以判斷，以便達(dá)到最佳的治理實(shí)效，使土壤和地下水環(huán)境得到有效維護(hù)。物理化學(xué)處理技術(shù)多元化，相較于熱處理形式更加豐富，應(yīng)結(jié)合土壤污染程度和地下水污染狀態(tài)慎重選擇。

3.3.1 萃取法

萃取法是將污染物從介質(zhì)中及時(shí)取出，配合相應(yīng)的處理手段，使治理成效更理想。萃取過程可以使用臨界流體、空氣和蒸汽等不同形式，結(jié)合有效性和經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)詳細(xì)分析。評估因子涉及蒸汽壓、溶解度和陽離子交換容量等。運(yùn)用相關(guān)技術(shù)手段時(shí)，必須要結(jié)合區(qū)域環(huán)境情況加以分析，明確干擾性因素，通過適宜的手段完善治理過程，使效益目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)[6]。

3.3.2 氧化/還原法

土壤環(huán)境關(guān)系著動(dòng)植物生存，地下水是受污染較為嚴(yán)重的主體，應(yīng)明確科學(xué)的治理辦法和修復(fù)技術(shù)，通過適宜的路徑推進(jìn)基本工作。對污染物氧化或還原，可以將污染物加以破壞，達(dá)到理想的凈化效果。常見的氧化方式有紫外線、臭氧與過氧化氫等，在土壤和地下水污染治理中，這些方式可聯(lián)合使用，以保證治理和修復(fù)效果更加理想。還原方式主要是以脫氧為基本目標(biāo)，可選擇的手段有限，零價(jià)鐵、鋅為還原劑，屬于相對可靠的方式，實(shí)際效果突出。

3.3.3 現(xiàn)地處理法

考慮到部分區(qū)域的特殊情況，可能涉及較大的范圍，如果采取傳統(tǒng)的挖取或抽出方式效果不佳，甚至?xí)绊懲寥赖刭|(zhì)和水環(huán)境，所以需要運(yùn)用其他手段，如現(xiàn)地處理法。目前較常使用的物理化學(xué)手段包括空氣注入、蒸汽注入及土壤淋洗等，但是考慮到污染場地的環(huán)境極為復(fù)雜又缺少可靠的設(shè)計(jì)評估流程，導(dǎo)致其應(yīng)用受阻。

4 結(jié)語

土壤和地下水修復(fù)治理是環(huán)保工作的重點(diǎn)，要重視科學(xué)合理的修復(fù)措施，運(yùn)用適宜的治理技術(shù)推進(jìn)相關(guān)工作，更好地優(yōu)化土壤環(huán)境和地下水環(huán)境。應(yīng)明確土壤與地下水污染物特點(diǎn)，掌握修復(fù)要點(diǎn)，確定可靠的技術(shù)措施，為相關(guān)工作的開展提供參考，獲得良好的治理成效。