整治技術篇
整治技術_基礎知識篇
Q:我的場址好像有污染,能否建議採用哪種調查方式或整治工法?
A:
整治工法就像醫生治療疾病的方法一樣,是非常高度專業的技術,特別是個場址污染狀況與地質水文狀況完全不同,並沒有一個萬能工法可處理,實務上往往是以整治列車的概念分段搭配多種工法實施。有病看醫生,不要亂服成藥,土壤地下水也是一樣,需委託專業調查整治技術人員,千萬不要貿然自行隨意調查整治,甚至可能因此造成污染擴大,得不償失。
Q:我如何知道我的整治業者到底好不好?能不能推薦一些優良業者?
A:
專業醫師有分科如家醫、牙醫、內科及外科等,土壤地下水整治專業也是相同,有些特別擅長重金屬土壤污染處理,有些擅長有機物地下水處理,因污染場址特性不同,故適用技術不同,不明狀況下實難推薦。另官方推薦有圖利特定廠商之嫌,故主管機關實務上不會推薦優良業者,建議委託整治業者實施整治前,先與整治業者充分溝通,最好先請多家業者分別到場評估,並請其提供過去改善成功案例參考,掌握多方資訊後,再行決定。
Q:土壤污染調查工作要如何實施?
A:
土壤的檢測與調查十分重要,調查前應先確定檢測目的、檢測項目、精密度、準確度以及檢測結果的用途,其次規劃取樣的地點、相關位置圖以及取樣的時間與頻率。選擇適當的檢測方法、評估精確度並規劃品保及品管的步驟。實務上常用之佈點方式為網格法與環境場址評估法。如調查發現污染後,可在實施細部的調查釐清污染範圍及程度後,再依場址現況評估選擇合適之整治技術進行改善。
Q:受污染土壤/地下水該如何復育呢?
A:
受污染土壤現行的復育技術可分為兩大類:現地處理(In situ treatment)以及非現地處理(Non-in situ treatment),所謂的現地處理是直接於受污染的土壤或地下水的所在位置直接處理。非現地處理則是將受污染的土壤或地下水搬離原來的場所到其他的地方進行處理。
Q:現地土壤污染處理的技術包括哪些呢?
A:
現地處理整治技術較為常見工法主要為下列幾種:
土壤淋洗:此工法利用界面活性劑、螯合劑或是水等淋洗液注入土中,將污染物從土壤中淋洗出來,再將吸附污染物的淋洗液抽出處理。此工法通常用於透水性良好之重金屬污染土壤,但因地下水文地質條件複雜,控制不當反而容易造成二次污染,抽出之廢水處理成本也需要納入考量。
土壤氣體抽除:此工法通常簡稱SVE(Soil Vapor Extraction),主要是利用土壤抽氣產生真空度,使土壤中氣體流動,具揮發性之污染物陸續揮發成氣體後由抽氣井抽出。本法適用於通氣性良好之砂質土壤,但抽出之氣體需經過氣液分離及空污處理後才能排放。
現地化學氧化:此工法通常簡稱ISCO(In-Situ Chemical Oxidation)主要是將氧化劑注入土壤中,直接將污染物氧化成無毒性之二氧化碳及水。因地下水文地質條件複雜,故如何有效將氧化劑送到污染團屬重要技術關鍵,必須仰賴專業技術。此外如土壤中原本即富含大量有機物,亦可能導致氧化劑損耗量加大,操作成本將大幅增加。
生物復育:生物復育包含多種工法,係利用提供空氣或營養鹽等方式,刺激土壤中微生物成長,利用微生物生長機制主動或共代謝方式將污染物分解。供應空氣的稱為生物通氣法,如額外添加營養鹽等物質等輔助則稱為加強生物復育法。此法適用於有機污染物整治。
Q:非現地處理的技術有哪些呢?
A:
許多整治技術同時適用於現地與非現地處理。通常非現地處理因已移出至地表,故地下水文地質複雜等因素幾可完全排除,處理效果通常比現地處理效果佳,例如化學氧化、SVE或生物堆肥等生物復育工法,相關工法原理請參見前題Q&A。除前述工法外,常見之非現地處理尚有:
土壤清洗:與土壤淋洗之原理相同,差別在於土壤挖除後於桶槽內進行操作,故可避免現地水文地質等干擾。
加熱處理:加熱處理主要分為二種,熱裂解法是將有機污染物土壤以高溫加熱,將污染物直接分解。熱脫附法則是將污染土壤加熱,使污染物轉為氣相並從土壤中脫附。熱脫附工法通常針對有機污染物,但重金屬汞因容易蒸發,故同樣適用此工法,且脫附後經冷凝等程序後即可將有原污染物質回收。
固化/穩定化法:將高濃度污染土壤與固化劑、螯合劑結合成穩定狀態,再送入衛生掩埋場掩埋,故處理成本較高。
Q:受重金屬污染的土壤復育及防治方法有哪些?
A:
遭受重金屬污染的土壤現行的復育防治技術有下列幾種:
反轉耕(翻土法):將底層乾淨的土壤與表層受污染的土壤轉換對調,藉以稀釋土壤中污染物質的濃度。
客土法:又可區分為上層客土法與排土客土法,前者在污染的土壤上復蓋上乾淨的土壤。後者是將受污染的土壤全部挖除,並換上乾淨的土壤。
施用土壤改良劑:添加化學物質可降低土壤中重金屬的活性,常用的藥劑有石灰、硫化物、硫酸鹽、磷酸鹽等。加入石灰可改變土壤的pH值使大部分重金屬行成氫氧物化的沉澱。在通氣不良或是水分含量較高的土壤中,添加硫化物或硫酸鹽可使部分重金屬產生硫化物沉澱,降低污染物的遷移和植物吸收。
生物去除法:國內外已有利用花卉、蕨類、觀賞草類等植物的強力吸收性,種植在重金屬污染的土地上,藉以清除污染物質。
土壤中水分的控制:土壤中水分的含量可控制其氧化還原狀態,掌握重金屬在土壤中的行為,例如當土壤為淹水狀況時可抑制水稻對鎘的吸收。
預防重金屬進入土壤中:加強水污染、空氣污染以及廢棄物的管理防治,避免污染物質利用這些途徑再次進入土壤中造成污染範圍的擴大。
Q:地下水污染整治工作需調查哪些資料?
A:
污染整治的工作首要之務在於對污染場址進行「場址特徵」調查。場址特徵包括有地下水的流動特性、地下水的流速、流量、及影響地下水流動的參數,含水層的地質特徵、地質構造、水文質地等特徵。場址特徵調查是為了蒐集相關資料以建立污染整治的「概念模式」。由於地下水污染是目不可測、目無法視的現象,因此整治工作的設計、預估、規劃需藉由完善的概念模式進行。場址特徵調查工作越詳盡,所得的資料越詳實,所建立的概念模式越可能反應真實的污染狀況而使整治工作更加順利。
Q:地下水的整治技術有那些?
A:
目前常見的地下水整治技術有下列幾種:抽除法、空氣注入法、生物復育法、化學氧化法,透水性反應牆等工法。
抽除法:即直接將受污染之地下水抽出,經污水處理設備將水中污染物移除。
空氣注入法:又稱為AS(Air sparing),利用壓力將空氣或氧氣注入地下水中產生氣泡,促使地下水污染物溶出,揮發至氣相進入透氣層(不飽如層)中,為有效控制氣相污染物的流動,一般會結合土壤氣體抽除法(簡稱AS/SVE),將氣體抽出至地面處理後予以排放。因此法亦可增加地下水溶氧量及不飽和層氣體氧氣濃度,因此可促進污染物被好氧微生物降解。
化學氧化法:與土壤整治技術之化學氧化法原理相同,將氧化劑注入地下水層,直接將污染物氧化成無毒性之二氧化碳及水。
生物復育法:與土壤整治技術之生物復育法原理相同,利用空氣或營養鹽等方式增加水中微生物數量,直接或共代謝方式將污染物分解。
透水性反應牆:此工法與其他主動整治工法不同,係利用地下水流動特性,受污染之地下水流動至反應牆時,與反應牆內物質發生物理或化學反應,將污染物分解或攔截,將地下水中汙染物去除。由於是被動整治工法,故主要用場址邊界防止汙染擴散。因仰賴地下水流動,故使用時須確實掌握地下水流動方向,必要時搭配水利工法調整集中地下水流動方向。
參考資料來源:環保署及土污基管會網站