來源：第12期《環(huán)保產(chǎn)業(yè)》

POPs污染土壤修復技術的選擇主要從兩方面考慮，即技術可行性和經(jīng)濟可行性。中國污染場地修復剛剛起步，持久性有機污染物物質特性決定了我國持久性有機污染物污染場地管理工作的復雜性。

1962年Rachel Carson 發(fā)表了《寂靜的春天》一書，在書中她描寫了由于農(nóng)藥的使用使得鳥類種群大量下降的細節(jié)，這一發(fā)現(xiàn)為人類使用有機化學品敲響了警鐘，人們逐漸意識到持久性污染物（Persistent Organic Pollutants，簡稱POPs）對環(huán)境可能造成的嚴重污染及對生物體造成的極大危害。

持久性有機污染物（POPs，Persistent Organic Pollutants），指持久存在于環(huán)境中，具有很長的半衰期，且能通過食物網(wǎng)累積，對人類健康及環(huán)境造成不利影響的有機化學物質。最近十多年的研究表明，持久性有機污染物已經(jīng)廣泛存在于全球各地。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）將持久性有機污染物視為“世界面臨的最大的環(huán)境挑戰(zhàn)之一”�！端沟赂鐮柲�公約》在2001年5月簽署之初，提出了需要采取國際行動去控制的首批12種物質，被稱為“骯臟的一打”，即艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、滴滴涕、氯丹、六氯苯、滅蟻靈、毒殺芬、七氯、多氯聯(lián)苯、多氯代二苯并二英和多氯代二苯并呋喃。到目前為止，列入《斯德哥爾摩公約》控制的持久性有機污染物已達21 22種。根據(jù)這些物質的生產(chǎn)用途和公約控制要求，這21 22種物質可以分為農(nóng)藥類、工業(yè)化學品類和非故意排放副產(chǎn)物三大類（表1）。

我國曾是持久性有機污染物的生產(chǎn)和使用大國，在生產(chǎn)和流通等環(huán)節(jié)都曾產(chǎn)生大量的污染場地，隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展和城市結構的調整，大批持久性有機污染物生產(chǎn)和使用企業(yè)停產(chǎn)或搬遷后，留下了大量受到持久性有機污染物污染場地，成為環(huán)境風險極大的潛在污染源，迫切需要治理。土壤是植物和一些生物的營養(yǎng)來源，土壤中存在POPs會導致POPs在食物鏈上發(fā)生傳遞和富集。中國農(nóng)田土壤在禁用滴滴涕和六六六20年后，一些地區(qū)最高殘留量仍在1 mg/ kg以上。

POPs污染土壤修復技術的選擇主要從兩方面考慮，即技術可行性和經(jīng)濟可行性。中國污染場地修復剛剛起步，修復技術尚處在研究和摸索階段，缺乏適用于持久性有機污染物污染場地治理的成熟技術。而發(fā)達國家土壤修復開展早于中國幾十年，已經(jīng)開發(fā)了多種較為成熟的技術，積累了大量寶貴經(jīng)驗。目前，POPs污染修復技術主要分為物理、化學和生物修復方法。

POPs污染土壤的物理修復方法主要包括換土法、通風去污法、熱解吸技術等。換土法是將被污染的土壤移到指定地點填埋，原址用清潔土壤回填。通風技術是人工向土壤通入氣流，由氣流將土壤氣相中的有機物帶走，含污染物的氣流經(jīng)凈化后排放，從而達到凈化土壤的目的。熱解吸技術是以加熱方式將受有機物污染的土壤加熱至有機物沸點以上，使吸附于土壤中的有機物揮發(fā)成氣態(tài)后再分離處理。物理法也可對POPs起到濃縮富集并部分處理的作用， 常作為一種預處理手段與其它處理方法聯(lián)合使用。例如，利用表面活性劑洗脫土壤中的PCBs，洗脫液可利用生物降解、紫外光照射及焚燒等方法進行后續(xù)處理。

污染土壤化學修復方法主要包括化學氧化法、化學還原法，化學淋洗法、超臨界萃取法等�；瘜W氧化（還原）技術原理是指將氧化劑（還原劑）添加到污染土壤中，當藥劑接觸到污染物時，污染物被化學分解（氧化或還原）成為毒性更小或無毒的產(chǎn)物（如二氧化碳、水、或氯離子等）。化學氧化與化學還原法對污染物濃度和性質較不敏感，修復效率高，作用時間短，且經(jīng)濟安全，因此被廣泛使用。

生物修復方法是治理低濃度POPs污染的一種較為理想的方法，主要有植物修復、動物修復和微生物修復三類。植物修復是利用植物或植物與微生物的共生體系，清除環(huán)境中污染物的一種治理技術。動物修復是通過土壤動物群(蚯蚓、線蟲類等)對污染物的直接吸收、轉化、分解作用，以及其對土壤理化性質、土壤肥力、植物和微生物生長的間接促進作用，從而實現(xiàn)污染土壤修復的過程。微生物修復是利用微生物的代謝活動把POPs轉化為易降解的物質甚至礦化。這種生物修復技術已在國外 POPs污染土壤中得到廣泛應用。下面介紹我國實施的POPs污染土壤生物修復工程案例。

**案例分析**

• 項目名稱

西南某有機氯農(nóng)藥污染土壤修復工程。

• 項目簡介

污染場地位于中國西南部，是某農(nóng)藥廠破產(chǎn)廢棄場地，土壤污染較嚴重。該農(nóng)藥廠廠區(qū)占地面積為242畝（16萬m2）。經(jīng)過前期對場地進行污染調查與風險評價，確認該場地土壤主要被六六六和滴滴涕兩種污染物污染，兩者在土壤中的最高濃度分別達4661.46 mg和24107.3 mg，超過相關土壤質量標準數(shù)千至數(shù)萬倍。目前工程已經(jīng)基本完工。

該場地土壤的土質主要為粉質粘土，表層有雜填土。六六六和滴滴涕主要分布于地表至地下5m的土壤中，且在土層中污染物濃度沒有明顯的分布差異。項目總污染土方量為29.68萬m3。由于第一層土壤與受體接觸最密切，污染物修復目標要嚴于深層土壤，詳見表1。

• 修復技術

綜合考慮場地條件、污染物性質、工期要求、技術要求和經(jīng)濟條件等因素，本工程采用生物化學還原修復技術與水泥窯協(xié)同焚燒技術聯(lián)合工藝處理污染土壤。修復技術路線詳見圖1。低濃度污染土壤（滴滴涕與六六六濃度比低于50mg）采用原地生物化學還原修復，高濃度污染土壤（滴滴涕與六六六濃度比高于50mg）采用異地水泥窯焚燒處置。詳見圖1：修復技術路線圖。

根據(jù)施工技術路線，在低濃度污染土壤中加入生物化學還原修復藥劑進行原地生物化學還原修復。藥劑中的活性鐵降低土壤中的氧化還原電位，使農(nóng)藥污染物發(fā)生β-消除脫氯反應。藥劑中的控釋碳通過發(fā)酵作用釋放溶解性有機碳（DOC），通過提供碳源和營養(yǎng)物質促進土著微生物的代謝活動，將脫氯后的次生有機污染物降解。技術原理見圖2。

對于修復含氯有機農(nóng)藥的土壤，需要利用還原性藥劑循環(huán)好氧與厭氧處理過程，從而分解其中間產(chǎn)物：在厭氧還原條件下，通過生物和化學過程處理農(nóng)藥類污染物，脫除氯原子；微生物好氧過程降解脫氯后的產(chǎn)物，將其降解為無毒物質，從而達到農(nóng)藥類污染土壤修復的目的。

水泥窯焚燒技術是利用水泥回轉窯，在生產(chǎn)水泥熟料的同時，焚燒處理污染土壤。水泥窯焚燒技術利用水泥窯中的高溫，將土壤中的有機物高溫分解成為CO2和H2O，達到去除土壤污染的目的。見圖3：水泥生產(chǎn)工藝圖。

• 工程實施

生物化學還原修復工藝施工過程：

生物厭氧過程：將污染土壤運到處理車間內堆放，加入DARAMEND藥劑并旋耕攪拌均勻。堆置好的土壤中加水，控制一定的含水量以保持土壤的厭氧還原環(huán)境。厭氧5天之后，取樣檢測土壤的ORP和pH值，確保反應環(huán)境保持在最佳狀態(tài)。

生物好氧過程：需要定期對土壤進行翻耕，以使土壤的反應環(huán)境保持在好氧的狀態(tài)。好氧3天之后，采樣檢測土壤含水率，為下個周期的加水量提供基礎計算數(shù)據(jù)。循環(huán)3個周期后，土壤處理完畢，檢測土壤的六六六和滴滴涕，達標后回填。施工流程見圖4。

水泥窯協(xié)同焚燒工藝施工過程：

污染土壤經(jīng)過預處理后運送至水泥窯進行焚燒處理。處理后，土壤中的六六六和滴滴涕被徹底分解去除，污染土壤最后鍛燒為水泥熟料。

• 修復效果

在生物化學還原修復工藝中，污染土壤在與DARAMEND藥劑充分反應40天后，六六六濃度從4661.46 mg降解到1 mg ，滴滴涕濃度從24107.3 mg降解到5.1 mg。兩者的降解率分別達到91.1%、89.8%，污染土修復處理達標。

該有機氯農(nóng)藥污染土壤修復工程案例表明，采用生物化學修復技術治理 POPs污染土壤，可以取到較好的修復效果。結合不同污染場地的實際情況，采取多項工藝聯(lián)合處理，可以更高效和經(jīng)濟地完成污染場地修復任務。提高POPs污染物的生物可利用性，大幅度提高降解菌的能力，采用生物工程手段對污染土壤進行修復將是POPs生物修復領域的研究熱點。

持久性有機污染物物質特性決定了我國持久性有機污染物污染場地管理工作的復雜性。我國對于污染場地的管理整體上處于初級階段，目前雖己初步建立了可適用于持久性有機污染物污染場地管理的體系和模式，但與國外的相關制度相比還有待進一步加強和完善。