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污染场地修复技术应用指南1

陈俊生 2025-11-03 06:02:31

每经编辑｜铁铤

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污染场地修复：守护绿色(se)家园的迫切需求与技术革(ge)新

随着中国经济的腾(teng)飞，工业化和城市化进程(cheng)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环境威胁，影响着土壤(rang)、地下水乃(nai)至周边生态系统的健康。污染场地修复(fu)，不再仅仅是环保议题，更是关乎人民(min)健康(kang)、社会可持续发展以及国家(jia)生态文明(ming)建(jian)设的重大战略。

这项工作(zuo)，旨在通过科学、高效的技术手段，将这些“病态”的土地进行“治疗”，使(shi)其恢复功能，重焕生机，为子孙后代留(liu)下一个清洁、美好的(de)家园。

为何污染场地修复如此重要？

工业活动，特别(bie)是重化工、矿业、石油化工等行业，在生产过(guo)程中不可避免地(di)会产生各类污染物，如重金属(shu)（铅、镉、汞、砷等(deng)）、有机(ji)污染物（多环芳烃、氯代烃、农药等）以及放射性物质。这些污(wu)染物若不得到及时妥善的修复，将持续释放到环境中，造成以下(xia)严重后果：

土壤和地下水污染：污染物会渗透到土壤深处，甚至污染地下水层，形成地下水“毒瘤”，一(yi)旦(dan)饮用被污染的地下水，将对人体健康造成严重损害，引发各种疾病。生态系统破坏：污染场地中的有毒物质会通过(guo)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，难以进行开发利用，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(wu)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(yin)此，污染场地修复技术的(de)应用，是解决这些历史遗留问题的关键，也是推动经济社(she)会绿色转(zhuan)型、实现可持续发展的必然选择。

污染场地修复(fu)技术(shu)的“百家争鸣”

面对(dui)复杂的污染场地，单一的技术往往难以应对。近年来，我国(guo)在污染场地修复技术的研究和应用方面取得了长足的进(jin)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)些技术可以大致分为以下几类(lei)：

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)物包裹、固结起来，降低其迁移性和浸出性，使其固定在原地。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。土壤淋洗技术：利用特定溶剂（如酸、碱、表面(mian)活性剂、络(luo)合剂等）将土(tu)壤中的污(wu)染物“洗”出来(lai)，然后对淋洗液进行进一步处理。

该技术(shu)效率高(gao)，但可能产生二次污染（淋洗液的处理）。热修复技术：包括热力学修复（如土壤加热）和(he)热化学(xue)修复（如(ru)焚烧）。通过高温使污染物挥发、分解或转化为无害物质。适用于高浓度有机污染物，但成本高，能耗(hao)大，且可能产生二次污染物（如尾气）。异位/原(yuan)位抽提技术：将污染土(tu)壤挖出（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、臭氧）或还原剂（如(ru)零价铁）与污染物发生化学反应，将其(qi)转化为毒性较低或无毒(du)的物质。适(shi)用于有(you)机污染物(wu)和部分重金属。化学淋洗：类似于物理淋洗，但侧重于利用化学试剂的反应性来溶解或转化污染物(wu)。

生物修复技术（GreenRemediation-绿色修复）：

植物修复技术：利用植物的(de)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(jin)属，通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(wu)染物。植物(wu)修复是一种环境友好(hao)、成本(ben)低廉的技术，但修复周期相对较长(zhang)。微生物修复技术：利用微生物（细菌、真菌、藻类等）的代谢活动来降解或转化有机污染物(wu)。

可以通过添(tian)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(guo)程。这是目前应用最广泛、最具潜力的绿色修复技术之一(yi)。生物(wu)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(fu)效率。

物理(li)化学修复技术：

吸附技(ji)术：利用活性炭、沸石、粘土等吸附材料(liao)将污染物吸附到其表面，从而降低污染物在环境中的浓(nong)度。适用于重金属和有(you)机污染物。电动修复技术(shu)：利用电场驱动，使土(tu)壤中(zhong)的离子或极性污染物向电极(ji)迁移，然后进行收集或处理。适用于含有离子的污染物。

联合修复技术：

实际修(xiu)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(yin)素，将多种技术进行组合应用，以达到最(zui)佳的修复效果。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染物。

选择合适的修复技术：科学决策的关键

污染场地修复并非“一刀切”的模式，选择最合适的技术是项目成功(gong)的关键。这需要一(yi)个严谨的决策过程，通常包括以下步骤：

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

多技术比选(xuan)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(ding)详细的修复方案和施工计划。监测与评估：修复完成(cheng)后，进行长期的(de)环境监测，评估(gu)修复效果，确保场地安全。

随(sui)着(zhe)科技的不断进步，污染场地修复技术正朝着更加高效、绿色、智能的方向发展。例如，原位(wei)生物修复技术、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，都在为(wei)解决中国污染场地问题提供新的思路和方法。

绿色修复新浪潮(chao)：让科技守护“绿水青山”

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

生(sheng)物修复：大自然的“净化器”

生物修复技术，顾名思义，就是利用生物体（主要是微生物和植物(wu)）的代谢或生理功能(neng)，来降解、转化或固(gu)定土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(fu)是应用最广泛的生物修(xiu)复技术。许多微生物，如细菌、真菌，拥(yong)有强大的酶系统，能够分解各种复杂的有机污染(ran)物，如石油烃、多环芳烃、氯代有机物等，将其转化为(wei)二氧化碳、水等无害物质。

生物增强（Biostimulation）：通过向污染场地添加特定的营养物质（如(ru)氮源、磷源）或电子供(gong)体/受体（如氧气、氢气），刺(ci)激(ji)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(sheng)物菌株直接引入污染场地，以(yi)提高修复效率。

地下水微生物修(xiu)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。土壤微生物修复：采用喷淋、注射等(deng)方式，将微生物菌剂(ji)和营养(yang)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(dong)创造适宜条件。

植物修复的“绿色力量”：植物修复，又称(cheng)植物PhytoRemediation，是指利用植物的超富集能力、稳定化(hua)能力或降(jiang)解能力来(lai)修复污染土(tu)壤和(he)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(shu)离子，并将它们积累在地上部分。通过收获(huo)和处理植物体，可以将重金属从场地中移除。例如，芥菜、向日葵等对铅有较好的富集能力；某些品种的柳树、杨(yang)树等对一些有机污染物有较强的降解作用(yong)。

植物挥发（Phytovolatilization）：植物吸收某些(xie)污染物（如挥发性有机物），然后通过蒸腾(teng)作(zuo)用(yong)将其释放到大气中，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部微生物的作用，降低污(wu)染物在土壤中的迁移性和生物可利用性，将其固定在土壤中。

纳米材料修(xiu)复(fu)：微观世界的“超级英雄”

纳米材料因其超高的比表面积(ji)、独(du)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。它们可以在微观层面(mian)与污染物发生高效的反应，实现(xian)快速、彻底的修复(fu)。

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一。零价纳米铁具有极强的还原性，能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(deng)）和部分重金属。它可以原(yuan)位(wei)注射到地下水中或拌入土壤中，实现高效的原位修复。

优点：修复速度快，效果显著，适用范(fan)围广。挑战：纳米颗粒的团聚、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(wai)线或可见光照射下，纳米二氧化钛能够产(chan)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地下水(shui)和土壤。

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

智能修复与监测：让修复(fu)更“聪明”

随着信息技术的飞(fei)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、地理信息系统（GIS）等手(shou)段，可以快速、大范围地识别和评估污染场地，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(gong)数据支持。

大数据与人工智能(neng)：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(yu)测污染(ran)物迁移转化规(gui)律，优化修复方案，并对(dui)修复效果进行精准评估。无人机技术：可用于(yu)场地(di)勘察、污染物采样、修复(fu)材料施加等，提高作业效率和安全(quan)性。

联合修复：“1+1>2”的(de)智慧(hui)

在实际的污染场地修复工程中，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合，发挥各自的优势，实现“1+1>2”的效果，已成为行业主流。

物理/化学+生物修(xiu)复：例如，先采用土壤固化/稳定化技术稳定重金属(shu)，再利用植物修复技术对表层土壤进行生态恢复；或者先用化学氧(yang)化(hua)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的污染物。原位+异位修复：对于污染范围大、浓度高的区域，可以先采用异位处理（如土壤淋洗、热处理）快速降低污染物浓度，再对剩余污染物进行原位生物修复或化学(xue)修复。

多技术集成：针对复杂的污染场地，可能需要结(jie)合固化、淋洗、生物、植物等多种技术，形成一套完整的修复(fu)解决方案。

挑战与展望：走向更可持续的未(wei)来

尽管污染场地修复技(ji)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(yi)然较高，如何降低修复成本，提(ti)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(cheng)和优化多种技术，实现(xian)最佳修复(fu)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，确保修复效果的持久性，并建立完善的监管体系。

公众参与与(yu)社会接(jie)受度：修复工程的实施需要得到公众的理解和支持，加强(qiang)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(se)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域(yu)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点，为我们的(de)绿色家园增添更(geng)多健康与希望。

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图片来源：每经记者阮占江摄