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污染场地修复技术应用指南1

陈添友 2025-11-03 06:03:43

每经编辑｜陈守煌

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污染场地修复：守护绿(lv)色家园的迫切需求与技术革新

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

这项工作，旨在通过科学、高效(xiao)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(sheng)机，为子孙后代留下一个(ge)清洁、美好的家园(yuan)。

为何污染场地修复如此重要？

工业活动，特别是重化工、矿业、石油化工等行业，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）以及放射性物质。这些污染物若不得(de)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(shui)污染：污染物会渗透到土(tu)壤深处，甚至污(wu)染地下水层，形成地下水“毒瘤”，一旦饮用被(bei)污染的地下水，将对人体健康造成严重(zhong)损害，引发各种疾病。生态(tai)系(xi)统破坏：污染(ran)场地中的有毒物质会通过食物链传递，影响动植物生(sheng)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，难以进(jin)行开发利用，土地价值大打折扣，成为“沉睡的资产”。健康风险：居民（特别是周边居民）长期暴露在污染场地附近，可能面临呼吸道疾病、皮肤病、癌症等健康风险。

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

污(wu)染场地修复技术的“百家争鸣”

面对复杂的污染(ran)场地，单一的技术往往难以应对。近年来，我国在污染场地修复技术的研究和应用方面取得了长足(zu)的进步，涌现出一系列高效、环保(bao)、经济的技术，形成(cheng)了“百家争鸣”的局面。这些技术可以大致分为以下几类：

物理修复技术：

固化/稳定化技术：通过添加固化剂（如水泥、粉煤灰、螯合剂等），将污染(ran)物包(bao)裹、固结起来，降(jiang)低其迁移性(xing)和浸出性，使其固定在原地。这种技术适用于重金(jin)属污染场地，成本相对较低，但可能影响(xiang)土壤的物理性质。土壤淋洗技术：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，然后对淋洗液进行进一步处理。

该技术效率高，但可能产生二次污染（淋洗液的处理）。热修复技术：包括热(re)力学修复（如土壤(rang)加热）和热化学修复（如焚烧）。通过高温使污染物挥发、分解(jie)或转化(hua)为无害物质。适用于高浓度有机污染物，但(dan)成本高，能耗大，且(qie)可能产生二次污染物（如尾气）。异位/原位抽提技术：将污染土壤挖出（异位(wei)）或在原地（原位）通过抽提技术将污染物分离出来。

化学修复(fu)技术：

氧化还原技术：利用(yong)强氧化剂（如过氧化氢、高锰酸钾、臭氧）或还原剂（如零价铁）与污染物发生化学反应，将其转化为毒性较低或无毒的物质(zhi)。适用于有机污染物和部分重金属。化学淋洗：类似于物理淋洗，但侧重于(yu)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(zhi)物修复(fu)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，通过收获植物体将其移出场地；某些微(wei)生物则能降解有机(ji)污染物。植物修复是一种环境友好、成本低廉的技术，但修复周期相(xiang)对较长。微(wei)生物修复技术：利用微生物（细(xi)菌、真菌、藻类等）的代谢活动来(lai)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(wu)生长的环境（如提供氧气、营养物质）来加速修(xiu)复过程。这是目前应用最广(guang)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。

物理化学修复技术：

吸附技术：利用活性炭、沸石、粘土等吸附材料将污染物吸附到其表面，从而降低污(wu)染物在环境中的浓度。适用于重金属和(he)有机污染物。电动修复技术：利用电场驱动，使土壤中的离子或极(ji)性(xing)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(wu)染物。

联合修复技术：

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

选择合适的修复技术：科学决(jue)策的(de)关键

污染场地修复并非(fei)“一刀切”的模式，选择最合适的技术(shu)是项目成功的关键。这需要(yao)一(yi)个严(yan)谨的决策过程，通常(chang)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(gu)其对目标污染物的有效性(xing)、成本效益、环境影响、修复周期等。场地条件分析(xi)：考虑场地地质、水文、土壤类型、周边环境、社会经济(ji)因素等，判断技(ji)术的可操作性。

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

随着科技的不断进步，污染场(chang)地修复技术(shu)正朝着更加高效、绿色、智能的方向发展。例如，原(yuan)位生物修(xiu)复技术、纳米材料修复技术、以及基于大数据和人工智能的智能修复决策系统(tong)，都在为解决中国(guo)污染场地问题提供新的思路和方法。

绿(lv)色修复新浪(lang)潮：让科(ke)技守护“绿水青山”

在追求经济发展的过程中，我们对“绿水青山就是金山银山”的理(li)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(dai)表的绿色修复技术，正日益成为行(xing)业(ye)发展的热点和重点。绿色修复不仅(jin)追求治理效果，更强调在修复过程中减少对环境的二次干扰，降低能耗和(he)物耗，实现环境效益、经济效益和社会效益的统一。

生物修复(fu)：大自然的“净化器”

生物修复技(ji)术，顾名思义，就是利用生物体（主要是微生物和植物）的代谢或生(sheng)理功能，来降解、转化(hua)或固定土(tu)壤和地下水中的污染物。它具有(you)成本低、环境友好、修复过程温和等显著优点，被誉为“大自然的净化器”。

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(wu)，如石油烃、多环芳(fang)烃、氯代有(you)机物等，将其(qi)转化为二氧化碳、水等无害物质。

生物增(zeng)强（Biostimulation）：通过向污染场地添加特定(ding)的营养物质（如氮源、磷源）或电子供体/受(shou)体（如氧气、氢气），刺激场地原有微生物的活性，加速污染物的降解。生物强化（Bioaugmentation）：将经过筛选和培养(yang)的、具有高效降解特定污染物的微生物菌(jun)株直接引入污染场地，以提高修复效率。

地下水(shui)微生物修复：通过注射营养物质(zhi)或微生物菌剂到受(shou)污(wu)染的地下水中，激活(huo)或引入能够降解污染物的微生物。土壤微生物修复(fu)：采用喷淋、注射等(deng)方式，将微生物菌剂和营养物质施加到污染土(tu)壤中，或对(dui)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“绿色力量(liang)”：植物修复，又称植物PhytoRemediation，是指(zhi)利用植物的超富(fu)集能力、稳定化能力或降解能力来修复污染土壤和地下水。

超富集植物（HyperaccumulatorPlants）：某些植(zhi)物能够从土壤中吸收(shou)大量金属离子，并将它们积累在地上部分。通过(guo)收获和处理植物(wu)体，可以将重金属从场地中移除。例如，芥菜、向日葵等对铅有较好的富集能力；某些品种(zhong)的柳树、杨树等对(dui)一些有机污(wu)染物有(you)较强的降解作用。

植物挥发（Phytovolatilization）：植物吸收某些污染物（如挥发性有机物），然后通过(guo)蒸腾作用将其释放到大气中，并在(zai)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部微生物的作用，降低污染物在土壤中的迁移性和生物可(ke)利用性，将其固定在土壤中。

纳米材料修复：微观世界的“超级(ji)英雄”

纳米材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(de)潜力。它们可以在微观层面与污染物发生高效的反应，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(de)纳米修复(fu)材料之一。零价纳(na)米(mi)铁具有极强的还原性，能够高效降解多种有机污染物(wu)（如氯代烃、硝基芳烃、偶氮染料等）和部分重金属。它可以原位(wei)注射到地下水中或拌入土壤中，实(shi)现高效的原(yuan)位修复。

优点：修复速度快，效果显著，适用范围广。挑战：纳米(mi)颗粒的团聚、迁移性、成本以及潜在的(de)二次环境风险等问题，仍需要进(jin)一步(bu)研究(jiu)和解决。

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

应用：可用于处理含有难降解有机污染物的(de)地下水和土壤。

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

智能(neng)修复与监测：让修复更“聪明”

随着信息技术的飞速发展，智能修复和监测技术正为污染场地修复注入新的活力。

遥感与GIS技术：通过遥感影像、地理信(xin)息系统（GIS）等手段，可以快速、大范围地识别和评估污染场地，绘制(zhi)污染分布图，为修复方案的制(zhi)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(huo)性(xing)等进行实时监测，为(wei)修复过程的优化提供数据支持。

大数据与人工智能：利用大数据分析和人工智能算法，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(fang)案，并对修复效果进行精(jing)准评估。无人机技术：可用(yong)于场地勘察、污染物采样、修复材料施加等，提高(gao)作业效率和安全性。

联合修复：“1+1>2”的智慧

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

物理/化学+生物修复：例如，先采用土壤固化/稳定化技术稳定重金属，再利用植物修复(fu)技术对表(biao)层土壤进行(xing)生态恢复；或者先用化学氧化技术降解大部分有机污染物，再用微生物修复技术处理残留(liu)的污染物(wu)。原位(wei)+异位修复：对于污染(ran)范围大、浓度高的区域，可以(yi)先采用异位处理（如土壤淋洗、热处理）快速降低污染物浓度，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(ran)场地，可能需要结合固化、淋洗(xi)、生(sheng)物、植物等多种技术，形成一套完整的修复解决(jue)方案。

挑战与展望：走向更(geng)可持续的未来

尽管污染场地修复技术取得了长足的进步，但仍然面临诸多挑战：

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

公众参与与社(she)会接受度(du)：修复工程的实(shi)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更加注重绿色化、智能化(hua)和可(ke)持续化。随着(zhe)科技的(de)不断发展和政策支持力度的加大，相信中国在污染场地(di)修复领域将取得更大的成就，为建设美丽中国(guo)、实现人与自然和谐共(gong)生贡献力量。让(rang)那些曾经被遗忘(wang)的土地，重新焕发勃勃生机，成为城市发展的(de)新亮点，为我们的(de)绿色家园增添更多健康与希(xi)望。

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图片来源：每经记者陈少和摄