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污染场地修复技术应用指南1

铃木贯太郎 2025-11-02 17:13:20

每经编辑｜陈斌

当地时间2025-11-02,,视频区图片区小说区

污染场(chang)地修复：守护绿色家园的迫切需求与技术革(ge)新

随着中(zhong)国经济(ji)的腾飞，工业化和城市化进程飞速发展(zhan)，同时也留下了不少“伤痕累累”的污染场地。这些被遗弃(qi)的土地，曾是工业生产的摇篮，如今却可能成为潜在的环境威胁，影响着土壤、地下水乃至周(zhou)边生态系统的健康。污染场地修复(fu)，不再仅仅是环保议题，更是关乎人民健康、社会可持(chi)续发展以及国家生态文(wen)明建设的重大战略。

这(zhe)项工作，旨在通过科学、高效的技术(shu)手段，将这些“病态”的土地进行“治疗”，使其恢复功能，重焕生机，为子孙后代留下一个清洁、美好的家园。

为何污染场地修复如此(ci)重要？

工业活动，特别是重化工、矿业、石油化工等行业(ye)，在生产过程中不可避免地会产生各类污染物，如重金属（铅、镉、汞、砷等）、有(you)机污染物（多环芳烃、氯代烃、农药等）以及(ji)放射性(xing)物(wu)质。这些污染物若(ruo)不得到及时妥善的修复，将持续释放到环境中，造成以下严重后果：

土壤和地下水污染：污染物会渗透到土壤深处，甚至污染(ran)地下水层，形成地下水“毒瘤”，一旦饮用被污染(ran)的地下水，将对人体健康造成严重损害，引发各(ge)种(zhong)疾病。生态系统破坏：污染场地中(zhong)的有毒物质(zhi)会通过食物链传递，影响动植物生长，破坏生物多样性，导致生态系统失衡。

土地价值贬损：污染场地因其环境风险(xian)，难以进行开发利用，土地价值大打折扣，成(cheng)为(wei)“沉睡的资产”。健(jian)康风险：居民（特别(bie)是周边居民）长期(qi)暴露在污染场地附近，可能面临呼吸道疾病、皮肤病、癌症(zheng)等健康风险。

因此，污染场地修复技术的应用，是解决这些历史遗留问题的关键(jian)，也是推动经济社会绿色转型、实现可持续发展的必然选择。

污染场地修复技(ji)术的“百家争鸣”

面对复杂的污染场地，单一的技术(shu)往往难以应对。近年来，我(wo)国在(zai)污染场地修复(fu)技术的研究和应用(yong)方面取得了长足的进步，涌现出一系列高效、环保、经济的技术，形成了“百家争鸣”的局面。这(zhe)些技术可以大致分(fen)为以下几类：

物理修复技术：

固化/稳定(ding)化(hua)技术：通过(guo)添加固化剂（如水泥、粉煤灰(hui)、螯合剂等），将污染物包(bao)裹、固结起(qi)来，降低其迁移性和浸出性，使其固定在(zai)原地。这种技术适用于重金属污染场地，成本相对较低，但可能影响土壤的物理性质(zhi)。土壤淋洗技术(shu)：利用特定溶剂（如酸、碱、表面活性剂、络合剂等）将土壤中的污染物“洗”出来，然后(hou)对淋洗液进行进一步处理。

该技术效率高，但可能产生二次(ci)污染（淋洗液的处理）。热修复技术：包括热力(li)学修复（如土壤加热）和热化学修复（如焚烧）。通过高温使污染物挥发、分解或转化为无害物质。适用于高浓(nong)度有机污染物，但成本高，能耗(hao)大，且可能产生(sheng)二次污染物（如尾气）。异位/原位抽提技术：将(jiang)污染土壤挖(wa)出（异位）或在原地（原位）通过抽提技术将污染物分离出来。

化学修复技术：

氧化还原技术：利用强氧化剂（如过氧化氢、高锰酸钾(jia)、臭氧(yang)）或还原剂（如零价铁(tie)）与污染物发生化学反应，将其转化为毒性较低或(huo)无毒的物质。适用于有机污染(ran)物和部分重金属。化学淋洗：类似于物(wu)理淋洗，但侧重于利用化学试剂的反应性来溶解或转化污染物。

生物修复技术（GreenRemediation-绿色修复）：

植物修复技术：利用植物的吸收、挥发、固定或降解能力来净化土壤和地下水。例如，某些植物能够吸收重金属，通(tong)过收获植物体将其移出场地；某些微生物则能降(jiang)解有机污染物。植物(wu)修复是一种环境友好、成本低廉的(de)技术，但修复周期相对较长。微生物修复技术：利用微(wei)生物（细菌、真菌(jun)、藻类等）的代谢活动来降解或转化有机污染物。

可以通过添加微生物菌剂或创造适宜微生物生长的环境（如提供氧气、营养物质）来加速修复过程(cheng)。这是目前应用最广泛、最具潜力的绿色修复技术之一。生物刺激/生物强化技术：通过添加营养物质、电子供体/受体等，刺激场地原有微生物的活性，或引入外源性微生物，以提高修复效率。

物理化学修复(fu)技术(shu)：

吸附技术：利用活性炭、沸石(shi)、粘土等吸附材料将污染物吸附(fu)到其表面，从而(er)降低污染物在(zai)环境中的浓度。适用于重金属和有机污染物。电动修复技术：利用(yong)电场驱动，使土壤中(zhong)的离子或极性污染物向电极迁移，然后进行收集或处理。适用于含有离子的污染物。

联(lian)合修复技术：

实际修(xiu)复工程中，通常会根据污染(ran)物的种类、浓度、场地地质条件等因素，将多种技(ji)术进行组合应用，以达到最佳的修复效果。例如，可以先用土壤(rang)淋(lin)洗技术(shu)去除大部分污染物，再用微生物修复(fu)技术处理残留的有机污染物。

选择合适的修复技术：科学决策的关键

污(wu)染场地(di)修复并(bing)非“一刀切”的模(mo)式，选择最合适的技术是项目成功的关键。这需要一个严谨的决策过程，通常包括以下步骤：

初步调查与风险评估：明确污染物的种类、分布范围、浓度水平，评估场地对人体健康和环境的潜在风险。技术可行性评估：针对不同的修复技术，评估其对目标污染物的有效性、成本效益、环境影(ying)响、修复周期等。场地条件分析：考虑(lv)场地地质、水文(wen)、土壤类型、周边环境、社会经济因素等，判断技术(shu)的可操作性。

多技术比选与优化：对比不同技术的优劣，选择最优化的技(ji)术组合方案。详细设计与施工：制定详细的(de)修复方案和施工计划。监测与(yu)评估：修复完成后，进行长期的环境监测，评估修复效(xiao)果(guo)，确保场地安全。

随着科技的不断进步，污染场地修复技术正朝(chao)着更加高效、绿色、智能的方向发展。例如(ru)，原位生物修复技术、纳米材料(liao)修复(fu)技术、以及基于大数据和人工智能的智能修复决策系统，都在为解决中(zhong)国污染场地问题提供新的思路和方法。

绿色修复新浪潮：让科技守护“绿水青山”

在追求经济发展的过程中，我们对“绿水青山就(jiu)是金山银山”的理念有了更深刻的理解。污染场地修复，尤其是以生物修复为代表的绿色修复技术，正日益成为行业发展的热(re)点和重点。绿色修复不仅(jin)追(zhui)求治理效果，更强(qiang)调在修复过程中减(jian)少(shao)对环境的二次干扰，降低能(neng)耗和物耗，实现(xian)环(huan)境效益、经济效益和社会效益的统一。

生物修复：大自然(ran)的“净(jing)化器”

生物修复技术，顾名思(si)义，就是利用生物体（主要是微生物和植物）的代谢或生理功能，来降解、转化或固定土壤和地下(xia)水中的污染物。它(ta)具有成本低、环境友好、修复过程温和等显著优点，被誉为“大自然(ran)的净化器”。

微生物修复的“明星”：微生物修复是应用最广泛的生物修复技术。许多微生物，如细菌、真菌，拥有强大的酶系统，能够分解各种复杂的有机污染物，如石油(you)烃、多环芳烃、氯代有机物等，将其转(zhuan)化为二氧化碳、水等无(wu)害物质。

生物增强（Biostimulation）：通过向污染场地添加特(te)定的营养物质（如氮源、磷源）或电子供体/受体（如氧气、氢气(qi)），刺激(ji)场地原有微生物的活性，加速污染物的(de)降解。生物强化（Bioaugmentation）：将经过筛选和培养的、具有高效降解特定污(wu)染物的微(wei)生物菌株直接引入污染场地，以提高修复(fu)效率。

地(di)下水微生物修复：通过注射营养物质或微生物菌剂到受污染的地下水中，激活或引入能够降解污染物的微生物。土壤微(wei)生(sheng)物修复：采用喷淋、注射等方式，将微生物菌剂和营养物质施加到污染土壤中，或对土壤进行通气、翻耕等处理，为微生物活动创造适宜条件。

植物修复的“绿色(se)力量”：植物修复，又称植(zhi)物PhytoRemediation，是指利用植物的超富集能力、稳定化能力或降解能力来(lai)修复污染土(tu)壤和地下水。

超富集植物（HyperaccumulatorPlants）：某些植物能够从土壤中吸收大量金属离子，并将它们积累在地上部分。通(tong)过收获和处理植物体，可以将重金属从场地中移除。例如，芥菜、向日葵等对铅(qian)有较好的富集能力；某些(xie)品种的柳树、杨树等对一些有机污染物有较强的降解作用。

植物挥发（Phytovolatilization）：植物(wu)吸收某些污染物（如(ru)挥发性有机物），然后(hou)通过蒸腾作(zuo)用将其释(shi)放到大气中，并在大气中进一步分解。植物稳定化（Phytostabilization）：植物通过根系分泌物或根(gen)部(bu)微生物的作用，降(jiang)低污染物在土壤中的迁移性和生物(wu)可(ke)利用性，将其固定在土壤中。

纳米材料修复：微观世界的“超(chao)级英雄”

纳米材(cai)料因其超高的比表面积、独特的表面性质和催化活性，在污染场地修复领域展现出巨大的潜力。它们可以在微(wei)观层面与污染物发生高效的反应(ying)，实现快速、彻底的修复。

零价纳米铁（nZVI）：是目前研究和应用最广泛的纳米修复材料之(zhi)一(yi)。零价纳米铁具有极(ji)强的(de)还原性，能(neng)够高效降解多种有机污染物（如氯代烃、硝基芳烃、偶氮染料等）和部分重金属。它可以原位注射到地下水(shui)中或拌入(ru)土壤中，实现高效的原位修复。

优点：修复速度快，效果(guo)显著，适用范围广。挑战：纳米颗粒的团聚、迁移性、成本以及潜在的二次环境风(feng)险等问题，仍需要进一步研究和解决。

纳米二氧化钛（TiO2）：具有优异的光催化活性。在紫外线或可见光(guang)照射下，纳(na)米二氧化钛能够(gou)产生具(ju)有强氧化性的自由基，有效降(jiang)解有机污染物。

应用：可(ke)用于处理含有难降解有机污染物的地下水和土壤。

其他纳米材料(liao)：如纳米氧化物、纳米吸附剂等，也都在积极研发和探索中，为不同类型的污染(ran)物提供了更(geng)多选择。

智能修复与监测：让修复更“聪明”

随着信(xin)息技术的飞(fei)速发展，智能修复和监测技术正为污(wu)染场地(di)修复注入新的活力。

遥感与GIS技术：通过遥感影像、地理信息系(xi)统（GIS）等手(shou)段，可以快速、大范围地识别和评估污染场(chang)地，绘制污染分布图，为修复方案的制定提供依据。传感器技术：部署各类环境传感器，对场地内的污染物浓度、理化参数、微生物活性等进行实时监测，为修复过程的优化提供数据支持。

大数据与人工智能：利用大数据分析和(he)人工智能算(suan)法，可以建立污染场地模型，预测污染物迁移转化规律，优化修复方案，并对修复效果进行精准评估。无(wu)人机技术：可(ke)用于(yu)场地勘察、污染物采样、修复材料(liao)施加等，提高作业效率和安全性。

联合修复：“1+1>2”的智慧

在实际的污染场(chang)地修复(fu)工程中，很少有单一技术能够完美解决所有问题。因此，将多种修复技术进行组(zu)合，发挥各自的(de)优势，实现“1+1>2”的效果，已成为行业主流(liu)。

物理/化学+生(sheng)物修复：例如，先采用土壤固化/稳定化技(ji)术稳定重金属(shu)，再利用植物修复技术对表层土(tu)壤进行生态恢复(fu)；或者先用化学氧化技(ji)术降解大部分(fen)有机污染物，再用微生物修复技术处理残留的污染物。原位+异位修复：对于污染范(fan)围大、浓度高的区域，可以先采用异位处理（如土壤淋洗、热处理）快速降(jiang)低污染物浓度，再对剩余污染物进行原位生物修复或化学修复。

多技术集成：针对复杂的污染场地，可能需要结合固化、淋洗、生物、植物等多种技术，形成一(yi)套完整的修复解决方案。

挑战(zhan)与展望：走向更可持续的未来

尽管污染场地修复技术取得(de)了长足的进步，但仍然面临诸多挑战：

成本(ben)问题：许多先进的修复技术成本依然较高，如何降低修复成本，提高经济可行性，是推广应用的关键。技术集成与优化：如何更有效地集成和优(you)化多种技术，实现最佳修复效果，仍需深入研究。长期(qi)效果评估与监(jian)管：修复后的场地需要长期的监测和评估，确保修复效果的持久性，并建立完善的监管体系。

公众参(can)与与社会接受度：修复工程的实施需要得到公众的理解和支持，加强信息公开和公众参与，提升社会接受度。

展望未来，污染场地修复技术将(jiang)更加注重绿色化、智能化和可持续化。随着科技的不断发展和政策支持力度的加大，相信中国在污染场地修复领(ling)域将取得更大的成就，为建设美丽中国、实现人与自然和谐共生贡献(xian)力量。让那些曾经被遗忘的土地，重新焕发勃勃生机，成为城市发展的新亮(liang)点，为我(wo)们的绿色家园(yuan)增添更多健康与希望。

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图片来源：每经记者陈芦荻摄