【专题：环境技术解说】土壤和地下水污染对策

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摘   要：土壤一旦被污染，就会积累有害物质，污染时期变长。重金属、挥发性有机化合物和二恶英类的污染是重要的土壤问题之一；此外，硝态氮、亚硝酸态氮、挥发性有机化合物和砷等容易移动的物质也是地下水问题之一。这些污染的主要原因是对污染物的不当处理导致泄漏，或者是含有这些物质的排水渗透到地下。除此之外，重金属也来自自然界，硝态氮和亚硝酸态氮来自农田和市区。

关键词：土壤污染、地下水污染、重金属、挥发性有机化合物、二恶英

目录

·1.土壤污染的现状

·2.土壤污染的特征

·3.土壤污染的影响

·4.土壤污染治理技术的概要

·5.防止污染扩散的技术

·6.污染物分解去除技术

（※内容基于2017年3月时的信息）

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土壤污染的现状

近年来，随着旧厂区改造，重金属类和挥发性有机化合物（VOC）等引起的土壤污染问题日益突出，这也是《土壤污染对策法》实施的背景。

日本环境省每年都会公布各都道府县等的土壤污染事例数量，可以看出，1991年《土壤环境标准》制定以后，土壤污染事例数量呈增加趋势，包括实施《土壤污染对策法》的2003年2月在内的2002年度（平成14年度）急剧增加，并在2010年（平成22年）《修订土壤污染对策法》实施后再次增加（图1）。

图1 土壤污染调查·治理事例数量的变化

根据环境省“平成26年度土壤污染对策法的实施状况及土壤污染调查·治理事例等的相关调查结果”制成http://www.env.go.jp/water/report/h28-01/index.html

截至2014年（平成26年）末，各都道府县共调查土壤污染事例19927起，其中环境超标9733起。从土地利用类型来分类，9733件超标事例中超过60%是工厂和商业机构的占地和旧址。

按物质分类超标事例，挥发性有机化合物（VOC）中涉及三氯乙烯、四氯乙烯、苯和二氯乙烯的事例较多；重金属类中涉及铅及其化合物、砷及其化合物的事例较多。

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土壤污染的特征

土壤一旦被污染，就会积累有害物质，污染时期变长。挥发性有机化合物（VOC）在土壤中很难被分解，除苯外，其比重比水还重，因此能渗透到地下深处，在土壤和地下水中无限期存留。此外，污染可能会随着地下水的流动大范围扩散；而重金属容易被土壤颗粒吸附，因此会存留在地表附近。除了天然存在于下层土壤的情况，或者是六价铬等容易移动的物质，几乎不太可能造成地下水污染（图2）。除了这些物质以外，硝态氮、亚硝酸态氮、PCB和二恶英类等也是土壤和地下水的污染物。

重金属、挥发性有机化合物和二恶英类的污染成为重要的土壤问题之一。此外，硝态氮、亚硝酸态氮、挥发性有机化合物和砷等容易移动的物质也是地下水问题之一。

这些污染的主要原因是对污染物的不当处理导致泄漏，或者是含有这些物质的排水渗透到地下。除此之外，重金属也来自自然界，硝态氮和亚硝酸态氮来自农田和市区。

图2 重金属和挥发性有机化合物对土壤污染的特征

根据环境省·日本环境协会“了解土壤污染造成的环境风险”为基础制成http://www.jeas.or.jp/dojo/business/promote/booklet/files/06/all.pdf

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土壤污染的影响

土壤污染可能造成的影响包括对人体健康的影响、对农作物和植物的生长抑制，以及对生态系统的影响等（图3）。

土壤污染环境风险的大小取决于土壤被有害物质污染的程度，与污染土壤的接触量（暴露量）。例如，在不接触受污染土壤的情况下，或者有害物质不会从受污染的土壤中渗入地下水，或者即使渗入地下水但没有被饮用的情况下（即没有暴露量的情况下）土壤污染引起的环境风险将不再是问题。

图3 土壤污染的影响

来源：环境省·日本环境协会“了解土壤污染造成的环境风险”http://www.jeas.or.jp/dojo/business/promote/booklet/files/06/all.pdf

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土壤污染治理技术的概要

土壤污染根据污染物质的性质、地质，污染的深度和规模，浓度的不同，对环境的影响也各不相同。因此，土壤污染治理技术涵盖了从调查技术到污染处理技术的诸多方面，需要针对每种污染情况采取相应的措施。

去除污染土壤等措施分为两种：一种是“区域外处理”，即在挖掘土壤后在区域外的污染土壤处理设施中进行处理；第二种是“区域内措施”，即在区域内采取净化和封存等措施。“区域内措施”又分为“现场措施”和“原位措施”，前者进行土壤挖掘但不将其运往污染土壤处理设施，后者则不进行挖掘而是在原位去除污染物等（图4）。

图4 除污等的措施分类

来源：环境省“基于土壤污染对策法的调查和措施指南”https://www.env.go.jp/water/dojo/gl_ex-me/

从措施的实施情况来看，重金属等的挖除事例占多数。这是由于重金属类容易被土壤吸附，难以原位净化。挥发性有机化合物（VOC）通常采用挖掘去除和原位净化（图5）。

图5 土壤污染对策的实施内容（从平成22年度开始累计）

根据环境省“平成26年度土壤污染对策法的实施状况及土壤污染调查·防治事例等的相关调查结果”制成http://www.env.go.jp/water/report/h28-01/index.html

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防止污染扩散的技术

防止土壤污染扩散的技术包括使用液体水泥和水玻璃等固化剂固化和稳定土壤的技术；使用药剂降低污染物溶解度并使其稳定的技术；以及加热并固化受污染土壤的技术（表1）。

由于这些不是污染物去除技术，因此在应用后需要进行监测。监测中发现土壤污染超过土壤溶出量标准时，将采取隔断、防渗等封锁措施（图6）。

图6 原位封锁处理

来源：环境省“清洁地下水”http://www.env.go.jp/water/chikasui/panf/

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污染物分解去除技术

去除污染物的技术大致可以分为“挖掘去除”和“原位净化”。

“挖掘去除”后的污染土壤可以通过土壤清洗等方式去除污染物质并掩埋，也可以在管理型最终处理场等地进行场外处理，目前后者更为普遍。但是，最终处理场的确保变得越来越困难，因此需要能够在污染现场低成本进行土壤处理的技术。

不进行挖掘即可去除污染物的“原位净化”技术包括分解技术和提取（去除）技术。分解技术是将有机污染物分解成CO₂等无害状态的方法;提取技术是从土壤中分离去除污染物的方法。

表2整理了目前实际使用或实用化的技术实例。带有“○”的技术并非适用于所有站点。例如，利用微生物和植物的生物学技术可以低成本实施，但比物理化学技术需要更长的时间来完成净化。因此，采用何种净化技术，要根据污染物的种类、污染的规模和完成净化所需的时间等具体情况而定。

随着土壤污染对策法的实施，土壤污染事例急剧增加，土壤和地下水净化成为环境业务，企业间的技术开发竞争愈演愈烈。

翻译：李释云

审校：李   涵

通稿：李   涵

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