基于修复效果的污染土壤修复工程环境足迹分析

基于修复效果的污染土壤修复工程环境足迹分析

钟方海

广州工控环保科技有限公司

摘要：工业企业改造搬迁后会遗留存在污染隐患的场地，给生态环境和人体健康带来严重威胁。因此，工业场地在改变原土地使用性质时，必须进行场地调查，开展风险管控或修复。目前，我国开展的大量污染场地修复工程主要考虑修复目标达成及经济成本投入，多采用高耗能、周期短的修复技术，对修复过程的环境影响考虑较少.但污染场地的修复过程本身消耗大量能源和其他自然资源，同时使用的化学品和排放的废弃物等均会造成新的环境影响，因此在场地修复过程中还应考虑修复过程自身对环境的影响，关注碳汇指标、生物学指标和环境指标。

关键词：污染土壤；修复工程；环境足迹；

引言

近年来，我国土壤污染问题加重，对工业和农业的发展产生了较大的阻碍。土壤污染问题也严重威胁到食品安全。基于此，土壤修复技术成为了社会发展中的重要课题。随着各国对土壤修复技术的重视，土壤修复技术取得了较快的发展。然而，在实际的土壤治理工作中，各地环境及污染土壤类型存在差异，要求人们在进行土壤修复时，应与当地具体情况相结合，选择合适的土壤修复技术，并采取有效措施全面提高土壤质量，确保充分发挥出土壤的功能。

1污染场地土壤环境现状

1.1污染物类型相对较多

在绿色可持续发展背景下环境保护工作成为了发展的重点，其中污染治理工作又是比较特殊的工作环节之一，一直存在难度大、影响广等问题。只有制定出有效的解决措施，才能为环保事业发展提供支持，如果不能及时做好控制工作解决特殊污染等问题，势必会产生极大的污染挑战，甚至还会出现超出科技处理能力等问题，产生不可逆的环境污染、生态破坏等问题。在治理阶段中污染场地土壤环境又是比较重要的对象之一，在调查中发现目前污染物类型相对较多，如无机物、化学肥料、有机废弃物等，可以说其中涵盖了当前认知下的大部分污染物，已经不再是简单处理单一污染物就可以实现治理目标的。在处理阶段中对部分污染物采取了集中掩埋的方法，但是在处理后却产生了物理、生物、化学反应，使得污染场地土壤环境破坏程度不断提升。

1.2资金投入量不足

目前在开展污染场地土壤环境修复治理工作时，主要是根据污染主体自主付费的方式来进行的，所以经费问题也就成为了影响修复治理工作开展的重要因素之一。因污染场地土壤环境修复治理工作有着长期性、综合性、复杂性等特点，加之已经出现的土壤污染又存在隐蔽性、复杂性特征，所以在投资成本方面是比较大的。但是在实际中部分污染主体受到专项经费不足等因素的限制，在污染场地土壤环境修复治理方面存在形式化等问题，并未从根本层面上解决污染问题。

2土壤修复技术研究进展

2.1土壤热处理技术

土壤热处理技术是通过加热被污染的土壤，促进土壤中污染物挥发，从而实现土壤状况的改善。土壤热处理技术以高温热处理和低温热处理两种方式为主，具体可以通过电力加热、旋转炉、流体化床、红外线、无氧热分解、超临界水氧化法及地热等方式对污染土壤进行加热，使存在土壤中的污染物在高温作用下挥发出来，或是成为玻璃体、结晶等固化物。然而，土壤热处理技术只能去除土壤中的农药和有机污染物，对重金属污染物和腐蚀性污染物去除率不高。因此，技术人员要根据土壤的实际污染情况来确定采用何种技术类型。

2.2微生物土壤修复技术

目前微生物土壤修复技术主要是通过土壤中现存的微生物群利用自身的代谢功能对土壤当中不利于农作物生长以及对人体有害的物质进行降解，转化成毒性更低或者没有危害的有机物，对于土壤结构中不具备微生物群条件的土壤，目前已经可以在土壤外进行微生物人工培养，然后植入到需要降解的土壤当中。微生物在土壤中具有适用性较强以及繁殖快等诸多特点，因此能够在不同时段及不同环境中进行自身菌群的更新与变化，从而实现持续对土壤中重金属物质进行降解的作用。为了实现微生物良好的土壤修复作用，首先需要保证土壤结构中的微生物种类具有一定的多样性以及代谢稳定性，同时在单位土壤体积中达到对应的数量，这样才能发挥良好的降解作用。其次是保证被降解土壤当中所含的金属物质具备从无机物向有机物转化的基础。最后，需要根据土壤结构的实时变化以及重金属转化的具体情况对微生物群进行及时跟进处理，因为微生物在对土壤进行降解的过程中会实时变化，导致后期的降解效果可能会随着时间的变化以及微生物群的变化而出现降解效果的偏差，所以在对土壤进行降解时，需要对土壤环境以及微生物的存活情况进行实时监督与跟进，从而可以根据土壤中重金属的含量以及土壤环境进行实时优化和调整，保证微生物群在土壤当中始终发挥最佳的降解效果。土壤是巨大的微生物资源库，其中含有大量可利用资源。微生物数量大，体积小，且能够同时处理多种重金属；生长速度快，修复成本低，与植物联合修复具有独特优势；强吸附能力，且在修复过程中无需添加化学物质，减少再次污染的可能。

2.3化学淋洗技术

化学淋洗技术是使用化学物质对土壤中污染物进行溶解和移除。具体是借助于水力压强或重力将化学药剂注入被污染的土壤层中，改变污染物的化学性能，并将其从土层中抽取出来。应用化学淋洗技术时不需要对土壤进行开挖和运输，能够更简便地去除土壤中的污染物。

2.4热脱附工艺优化

在热脱附修复中心设置钢结构膜大棚用于污染土壤的预处理，以及堆放预处理完成待热脱附修复的土壤。通过在热脱附设备与预处理区之间设置密闭传送带，以热脱附设备修复土壤的效率为准，密闭传送带将预处理完成的土壤定时定量地输送到热脱附设备中。经设计改动，可以取消原设计中用于预处理完成待热脱附修复的土壤堆场，减小钢结构膜大棚的设计面积，增加可供修复完成土壤堆场的面积。

3环境足迹分析

3.1温室气体排放

工程的各项活动都会导致温室气体排放，包括设备运行、能源使用、材料生产以及人员、材料和设备的运输等。由于时间较短、能源和材料消耗较少，在整个工程中产生的环境足迹占比很小，来源包括现场清理作业的机械燃油消耗和尾气排放、设备人员运输产生的排放。温室气体排放量是全球化影响的重要考量指标之一，我国温室气体排放主要来源于电力、冶炼、石化等行业。污染土壤修复工程由于规模小、运行时间短，温室气体排放量远小于上述工业企业。

3.2空气污染物排放

NOx、SOx和PM10作为主要的空气污染物，其排放也是重要的环境足迹.NOx和SOx的排放主要与能源消耗有关，而PM10的排放主要来自重型机械和设备的使用。

3.3环境足迹强度分析

修复单位土方量的环境足迹，仅反映该场地情况下所使用修复技术的环境影响大小。结合修复效果根据污染物含量和风险降低情况量化环境足迹指标，以期进一步反映不同场地情况下不同修复技术的环境影响。因此需要新的指标，如能源效率(去除单位质量污染物所需的能量)和碳强度(处理单位质量污染物释放的CO2)等。基于实际场地修复效果，该研究采用两种方法，一是根据修复前后污染物含量变化对各项环境足迹指标进行强度计算，进而结合不同指标权重确定该技术的综合环境影响；二是基于减少潜在受体风险的目标，计算减少单位风险的环境足迹，对于阻隔等工程控制技术及监测自然衰减技术，根据工程前后的风险评估结果，结合工程过程的环境足迹来评价其环境影响和适用性。

结束语

我国土壤污染修复技术的研究起步较晚，但当前也取得了较好的成效。在实际土地管理过程中，相关负责人需要重视对土壤修复技术的创新，并结合当地土壤和环境的具体情况，选择适宜的土壤修复技术，确保达到较好的修复效果。在污染土壤修复工作的实际开展过程中，也需要重视绿色、安全和经济的生物修复技术的应用，并合理应用多技术的组合来提升修复的有效性。在实际修复被污染土壤时，也要考虑到地下水污染问题，实现土壤和地下水的联合修复，实现对生态环境的有效保护。

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