技术路线

原位/异位

技术概要

评价

植物修复

原位

利用植物自身对污染物的吸收、固定、转化和积累功能, 以及通过为根际微生物提供有利于修复进行的环境条件而促进污染物的微生物降解和无害化过程, 从而实现对污染土壤的修复。包括植物提取修复、植物挥发修复、植物降解修复、根际圈生物降解修复、植物固定/稳定化修复。

成本较低，约30元/平米，环境影响小，可应用于物理/化学技术难以应用的土地；但耗时较长，往往不能满足有时间限制的工程要求，且对污染物修复有一定选择性，适用范围受限

微生物修复

原位

利用微生物的代谢过程将土壤中的污染物转化为二氧化碳、水、脂肪酸和生物体等无毒物质。所使用的微生物种类包括土著微生物、外来微生物、基因工程菌等。

处理费用较低、可达到较高的清洁水平；但和植物修复一样所需修复时间较长，受污染物类型限制

物理/化学修复

原位

土壤冲洗技术

在水压的作用下, 将水或含有助溶剂的水溶液直接引入被污染土层, 或注入地下水使地下水位上升至受污染土层, 使污染物从土壤中分离出来, 最终形成迁移态化合物。该技术所需的运行和维护周期一般要4-9个月, 主要用于处理地下水位线以上和饱和区的吸附态污染物

该技术一般要求处理土壤具有较高的渗透性,土壤冲洗修复所需费用主要由冲洗液中含有的表面活性剂种类及浓度决定，其处理费用约为130-390 美元/m3。

原位化学氧化修复技术

将化学氧化剂注入土壤渗透层或/和地下水中, 以氧化其中的污染物质。其目标污染物包括；石油类、有机溶剂、多环芳烃( 如萘)、农药及非水溶性氯化物( 如三氯乙烯) 等, 通常这些污染物在土壤中长期存在, 很难被生物降解。

可用于修复严重污染的场地或污染源区域, 但对于污染物浓度较低的轻度污染区域, 该技术并不经济。该技术所需的工程周期一般在几天至几个月不等, 具体因待处理污染区域的面积、氧化剂的输送速率、修复目标值及地下含水层的特性等因素而定。

原位化学还原修复技术

利用化学还原剂将污染物还原为难溶态, 从而使污染物在土壤环境中的迁移性和生物可利用性降低，所需费用主要由药剂费、采样分析费、现场管理费及施工费等组成

该技术对于处理污染范围较大的地下水污染羽(Contaminant plume) 非常有效, 所需工程周期一般在几天至几个月不等

可渗透反应墙

可用于截留或原位处理迁移态的污染物, 是指挖出土壤后, 代以反应材料而形成的物理墙, 墙体一般由天然材料和一种或多种活性材料混合而成。当污染物质随地下水向下游迁移并流经处理墙时, 墙体中的活性物质将与其发生作用, 导致污染物的降解或被截留固定。

该技术不能保证所有扩散出来的污染物完全按处理的要求予以拦截和捕获, 且外界环境条件的变化可能导致污染物重新活化。该技术目前还仅用于浅层污染土壤(3-12m) 的修复。

原位蒸汽抽提技术

通过抽气井产生真空, 使形成一个压力或浓度梯度, 并使气相中的挥发性有机物由抽气井抽出, 从而使土壤中的挥发性或半挥发性污染物质得到去除，主要用于挥发性有机污染物的处理

根据要求的修复程度、修复土壤的体积、污染物浓度及分布、现场条件( 如土壤渗透性、各向异质性等) 、工艺设施的工作能力等情况的不同, 该技术所需的实施时间为6- 12 个月,所需费用约为26-78 美元/m3。

强化破裂技术

通过在低渗透或过分结实的土壤中产生裂缝以增加可供流体流通的通道数, 从而有利于有害污染物通过抽气井抽出后进行后续处理,可有效减少抽提井的数量, 并可节省修复时间和处理费用

是一种用于改善或提高其他原位修复技术处理效果的强化修复手段，应用时需注意的是增加孔隙的同时可能会导致有害污染物的进一步扩散, 且不能应用于地震活动频繁的场合。

空气喷射

指通过向受污染含水层注入高压空气, 使形成纵、横向气流通道, 污染物则挥发随气流进入气体抽提系统。为提高地下水和土壤间的接触及抽出更多地下水, 在操作时需维持较高的气流流速

主要用于处理中、高亨利常数( 如高蒸汽压和低溶解性) 的卤代和非卤代挥发性有机化合物(VOCs) 及非卤代半挥发性有机物( SVOCs) , 所需的实施时间通常为6 个月至2 年, 所需费用一般为150 000-350 000 美元/ hm2。

原位玻璃化技术

向污染土壤插入电极, 对污染土壤固体组分施加1 600-2 000e的高温处理, 使有机污染物和部分无机污染物如硝酸盐、硫酸盐和碳酸盐等得以挥发或热解而从土壤中去除的过程，无机污染物(被包覆在冷却后形成化学性质稳定的、不渗水的坚硬玻璃体( 类似黑曜岩或玄武岩) 中; 热解产生的水分和热解产物由气体收集系统收集后作进一步的处理。

该技术通常可在6-24 个月完成, 适用于修复含水量较低、污染物埋深不超过6m的土壤, 处理对象包括放射性物质、有机物、无机物等多种干湿污染物,但不适于处理可燃有机物含量超过5%-10% 的土壤。该技术所需的处理费用较高,所需处理费用一般为350 美元/ m3 左右, 且土壤高含水量会增加处理成本。

原位加热修复技术

即热力强化蒸汽抽提技术, 是指利用热传导( 如热井和热墙) 或辐射( 如无线电波加热) 的方式加热土壤, 以促进半挥发性有机物的挥发, 从而实现对污染土壤的修复, 包括高温( >100 e ) 原位加热修复技术和低温( < 100 e ) 原位加热修复技术

通常热力强化蒸汽抽提系统所需的总处理费用为30-130 美元/ m3 , 并可在3-6 个月完成修复。

原位固化/ 稳定化土壤修复技术

运用物理或化学的方法将土壤中的有害污染物固定起来, 阻止其在环境中迁移、扩散等过程的修复技术。常用于处理重金属和放射性物质污染的土壤

该技术所需的实施时间一般为3-6 个月, 具体应视修复目标值、待处理土壤体积、污染物浓度分布情况及地下土壤特性等因素而定。根据美国超基金项目的运行情况, 该技术所需的处理费用一般为345 美元/ m3左右

电动学修复技术

基本原理与电池类似, 是利用插入土壤中的两个电极在污染土壤两端加上低压直流电场, 在低强度直流电的作用下, 土壤中的带电颗粒在电场内作定向移动, 土壤污染物在电极附近富集或被收集回收

特别适合于低渗透的粘土和淤泥土壤( 由于水力传导性问题, 传统的技术应用受到限制) 或异质土壤的修复。目标污染物包括大部分无机污染物、放射性物质及吸附性较强的有机物。

异位

化学淋洗

将污染土壤挖掘出来, 用水或淋洗剂溶液清洗土壤、去除污染物, 再对含有污染物的清洗废水或废液进行处理, 洁净土可以回填或运到其他地点回用。

一般每套可移动处理单元的日处理能力为15-152 m3 。采用该技术时,所需的固定投资一般为10000-20000美元,所需的运行费用为117-523美元/ m3

溶剂浸提技术

利用溶剂将有害化学物质从污染土壤中提取出来, 并将该溶剂再生处理后回用的技术。要求浸提溶剂能很好地溶解污染物, 但其本身在土壤环境中的溶解较少

该技术所需的固定投资费用约为10 000-20 000 美元,运行费用约为90- 400 美元/ m3

异位蒸汽抽提技术

将土壤挖掘出来后堆积在地面空气管网上, 并施以真空抽吸, 使挥发性和半挥发性有机物挥发而随气流排出至后续尾气处理系统, 从而使土壤净化。处理对象主要是土壤中的挥发性有机污染物。

该技术所需的实施时间主要取决于土壤的特性及土壤污染物的化学性质, 通常处理2 000t的污染土壤需要12- 36个月。该技术所需的处理费用一般在100 美元/t以下

异位固化/ 稳定化技术

将污染土壤与黏结剂混合形成凝固

体而达到物理封锁或发生化学反应形成固体沉淀物, 从而达到降低污染物活性的目的。所针对的土壤污染物质主要为无机物, 一般不适于处理有机物和农药污染, 不能保证污染物的长期稳定性, 且处理过程会显著增加产物体积。

该技术属于非常成熟的土壤修复技术之一，其处理费用一般少于100美元/ t( 包括挖土费)

化学脱卤技术

向受卤代有机物污染的土壤中加入试剂, 以置换取代污染物中的卤素或使其分解或部分挥发而得以去除

局限性在于:一些脱卤剂能与水起化学反应, 高粘土含量及含水率会增加处理成本, 且当卤代有机物浓度超过5%时需要大量的反应试剂。正常情况下, 该技术所需的修复周期较短, 一般为6-12 个月; 所需的运行费用在全规模运行时约为200-500 美元/t

物理分离

指借助物理手段将重金属颗粒从土壤胶体上分离开来的异位修复技术, 工艺简单、费用低廉。其目标污染物主要为土壤中重金属。通常该技术可作为初步分选, 以减少待处理土壤的体积, 优化后续处理过程, 但其本身一般不能充分达到土壤修复的要求

该技术是一项较为成熟的修复技术, 一般所需的固定投资为10000-20000美元, 运行费用为6.5-118美元/m3。

异位化学氧化/ 还原技术

通过化学氧化/ 还原的手段将有害污染物转化成更稳定、迁移性较低或惰性的无害或低毒性物质

该技术所针对的目标污染物主要为无机物, 所需的费用一般为190-660美元/ m3

热解吸

在真空条件下或通入载气时加热并

搅拌土壤, 使污染物及水分随气流进入气体处理系统。通过控制反应床的温度及停留时间, 使目标污染物挥发, 但并不发生氧化、分解等化学反应。

该技术所需的运行费用, 对

于石油类污染土壤一般为32-72 美元/ m3 , 对于其他污染物一般为124-255 美元/ m3

异位玻璃化技术

指利用等离子体、电流或其他热源在1 600-2000 e 的高温下熔化土壤及其污染物, 有机污染物在此高温下被热解或蒸发而去除,产生的水汽和热解产物收集后由尾气处理系统进行进一步处理后排放

所需的处理费用较高, 约为650-1350 美元/ m3。该技术通常采用移动装置在现场进行玻璃化操作, 1 台处理单元的日处理能力一般为3.8-23.0 m3