治理土壤污染刻不容緩新技術助推土地修復

　　一座位于武漢市江岸區的住宅小區近日成了各大媒體和百姓關注的焦點。它的出名并不源于它如畫的風景，而是經環評發現，該小區建在了一個舊化工廠的土地上。

　　隨著城市的發展，這種來自土壤的危險，其實離每個人都很近。截止到2008年，北京市東南郊化工區和四環路內276家污染企業全部完成調整搬遷后，騰退出800萬平方米的土地。但經過調查發現，這些搬遷廠房下的土壤中，或多或少都留下了污染物。

　　中科院南京土壤研究所院士趙其國表示，冶金企業往往有重金屬污染，化工企業則是有機污染物的比重比較大。經過常年的生產，污染物早已滲透進工廠的土壤里。它們雖然看不見，但卻很可怕，經過很多年后，有些化學物質會在土壤里滲透得更深，甚至隔了30年仍然存在。

　　被污染的土壤中的有害物質，能夠通過人體“直接接觸”等多種途徑，對健康產生危害。而且一些有害的有機污染物，還能產生揮發氣體侵入室內。人長期生活在這些能持續幾十年甚至上百年的污染物周圍，不僅可能導致中毒、誘發癌癥等多種疾病，還可能導致遺傳疾病，如畸形兒的出現。

　　趙其國院士說，用做農田也行不通，土壤里的化學物質將全部進入食物鏈，最終吃到人們的肚子里。在蘇州的一個地方，就是因為之前地上建筑是化工企業，搬遷好幾年后，他們再去調查，發現這些污染物已經滲透進土壤幾米深了，一點都沒減少。

　　中國科學院地理科學與資源研究所副研究員廖曉勇告訴《北京科技報》，國內目前還沒有成熟的修復工業污染場地的方法。國外雖然有先進的技術和設備，但是價格昂貴，并且由于地域的差異，比如土壤條件、水文地質環境等的不同，這些技術也無法照搬進我國。

　　因此，治理好北京這些被污染的土壤，成了刻不容緩的問題。在這種情況下，2008年，北京市科學技術委員會在科技計劃重大項目“北京市搬遷企業污染場地再利用管理與典型場地修復技術研究與示范”中設立了“北京市典型場地污染原位修復關鍵技術研究與示范課題”。作為該課題的負責人，廖曉勇說，經過幾年的努力，課題組研發了具有自主知識產權的原位化學氧化修復、土壤氣相抽提以及微生物修復等3套高效治理技術，并研制了配套的修復設備。

　　“污染土地的治理方法主要有兩種，一種叫做‘異位修復’，是將污染物挖出后進行處理。另一種叫‘原位修復’，它是在原地對土壤進行治理的方法。”廖曉勇告訴記者，但即便是‘異位修復’，那些被挖到異地的土壤，還是面臨著“消毒”的問題，而且搬運土壤的費用也不菲。所以在這個項目中，“原位修復”技術的研究有著十分重要的意義。

　　地下的土壤對于人們來說就像是一個“黑箱”，要想清除其中的污染物，就必須摸清黑箱中的情況。利用鉆探機，可以取得地表以下不同深度的土壤，通過在實驗室對這些土壤進行分析和化驗，就能掌握地下土壤中污染物的組成和含量等信息。利用三維建模技術，可對這些信息進行分析和模擬，將這塊被污染土地中污染物的空間分布信息立體地呈現出來，然后再結合場地的水文地質特征等因素來制定相應的修復方案。

　　污染土地修復課題組研發的化學氧化修復技術能夠有效地去除焦化工業污染土壤中的多環芳烴和苯系物等污染物。由于它們都屬于有機污染物，利用有機物可以被氧化的化學原理，課題組自主研發了專用的強氧化劑，按照污染程度和成分進行配比后，這種透明的強氧化劑將注入到地下十幾米左右的位置，藥劑擴散到污染區域后會和土壤中的污染物起化學反應。經過一段時間的“戰斗”，二者全都變成了水和二氧化碳。

　　對于土壤中那些以氣體形式存在，易于揮發的污染物，如苯系物。強氧化劑的作用就不那么具有優勢了。但對付它們，課題組也有自己的“獨門武器”。

　　在治理氣體形態污染物的時候，課題組研制了“土壤氣相抽提”技術。廖曉勇告訴記者，它的原理和真空泵非常相似。課題組利用自主研發的抽提設備，將埋藏于地下的有毒氣體抽出，使其進入到一個專門的密閉容器中。這些抽提出來的氣態污染物，如果濃度不高，就利用活性炭進行吸附處理，而如果濃度很高，則需要用催化燃燒的方法進行焚燒處理，直到達到安全的排放標準。

　　此外，如果是治理污染程度不嚴重的地表，課題組還研發出“微生物修復”技術。廖曉勇告訴記者，在土壤中，生活著成千上萬的微生物，它們能夠分解各式各樣的有機物作為食物來源，因此污染物作為有機物，自然也在它們的“食譜”之內。經過微生物的消化吸收，一些有毒的物質就能代謝為無毒的物質，比如水和二氧化碳等。

　　但是不同的微生物，“食譜”也不盡相同，所以找到以特定污染物為食的微生物就成了課題組首先要解決的問題。廖曉勇說，課題組首先從污染場地的上千種土壤微生物中，用了近半年的時間，篩選出了6種以污染物為食的微生物菌種。

　　但是土壤中的污染物的濃度極高，如果一下子就讓微生物接觸高濃度的污染物，微生物也會出現“不適”，失去活性。所以為了提高微生物的耐受性、對環境的適應能力及其修復能力，找到這些微生物后，還要對它們進行“強化訓練”。

　　廖曉勇表示，為了使微生物分解污染物的能力增強。在“訓練”它們的過程中，要逐步增加污染物的劑量，使微生物的耐受能力逐步增強。經過這樣的過程，普通的微生物，就逐漸訓練成為專門對付污染物的“特種兵”。

　　利用這些研究成果，一塊污染的土地，花費大概兩年的時間就能重新變得“清潔”起來。目前，污染土地修復課題組已經在原北京焦化廠粗苯生產車間建立了我國首個城市工業污染場地原位修復示范工程。

　　基于這些研究成果，污染土地修復課題組已申請了相關國家發明ZL6項，并培養了一支由中國青年科技獎、北京青年科技獎、北京市科技新星計劃獲得者等人才組成的污染場地修復科技創新團隊。明年，團隊將把課題組的研究成果推廣到山西、廣東等地的工業污染場地修復工作中去。