劉清標 (LIU CHING-PIAO)老師網站 - 無分類 - 農地重金屬污染整治技術----植物復育法
 

生物科技系
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劉清標


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農地重金屬污染整治技術----植物復育法

 
 
植物復育法乃運用綠色植物藉由其吸收降解及分解,以減低土壤及地下水之污染狀況。相較於目前美國常用的自然衰減法(Natural Attenuation)更為民眾接受的污染物整治技術。植物復育法已成功地運用在石油碳氫化合物、BETXPCB、三氯乙烯等含氯溶劑、重金屬、農藥及氮磷營養鹽。
選擇植物復育法應注意
(1)作物的選擇
(2)符合法規的需求
(3)定期的監測
(4)與其他整治技術花費之比較。
決定植物復育成功的主要因素包括(1)將污染物由土壤及地下水中抽出並加以降解其污染程度至無害或較低毒性之副產物;(2)植物生長率需高;(3)選擇適合場址當地之氣候及土壤特性之植物;(4)強吸水性葉蒸率高之植物,且避免引進非本土性生長之植物種種類。紐澤西州Trenton褐地場址以植物(Indian mustard)之抽出機制降低土壤中鉛的污染濃度,在單一植物生長季中減低土壤中鉛平均濃度13%,成功地將4,500平方呎72%的污染區域整治達到400mg/kg之整治基準(國內鉛食用作物土壤污染管制標準為500mg/kg)。
植物復育法之污染物去除機制主要包括
(1)植物分解:由於植物本身之代謝或酵素分解污染物;
(2)植物吸取:由植物根部吸收後並傳輸至根部上部,針對重金屬之去除機制,乃在於後續妥善地收割及植物處理處置,植物根部亦有將污染物沉澱固定之功能;
(3)植物蒸發:由植物吸收污染物後,透過植物本身轉化機制將污染物轉為無害之二氧化碳蒸發。
(4)植物根部附近微生物作用:透過植物根部附近微生物之分解作用將污染物分解,若為好氧性微生物,通常可在根部加入通氣管。
植物復育法運用在污染場址整治之主要優點為:
(1)可同時去除多種污染物,包含有機物及重金屬等。
(2)可就地處理污染物質:在人口稠密的區域,污染土壤之離場處理常造成搬運過程之危害曝露風險。植物復育法適合運用人口密集區域,且不需挖除任何污染之土壤。
(3)可提供污染物完全去除的整治效率:植物復育法幾乎可完全去除大部分之污染物,可使污染土地於整治後作永續之利用。
(4)可作為中間處理之選擇:植物復育法可作為配合其他整治方式之前置處理作為,主要可將污染物質先行固定,防止污染範圍擴散。
(5)初設及操作費低:植物復育法通常較其他污染場址整治技術便宜,且亦有協助污染場址造景之功能,可為大部分民眾所接受。植物復育法無需外加之機械動力,主要藉太陽為主要能量來源,提供植物光合作用所需;且植物無需移除污染土壤及運送可就地處理污染物。然而植物復育法需要完善之污染場址監測,以確保污染物之去除,且監測之時間隨污染物之去除效果而需增長。
根據美國環保署1996年之報告指出,以整治一塊12公頃遭受鉛污染的場址而言,以挖除及處置需花費一千二百萬美元,以土壤淋洗需六百三十萬美元,以土壤就地封閉需六十萬美元,而以植物復育法僅需二十萬美元。以植物復育法運用於明尼蘇達州土壤重金屬之整治實例而言,每一立方碼之土壤約需153美元。
國內三一九公頃土壤細密調查的結果已全部完成,未來面臨是於最短時間內完成污染農地的整治工作。此次調查結果依污染面積大小依次為鎳、鉻、銅、鋅,僅少數為鎘、汞、鉛等重金屬污染,此次調查並未發現受砷污染之農地。未來依農地污染之狀況,即污染濃度的高低,並參考土壤之性質及污染重金屬之種類,在考量處理花費及期程以選擇適切的整治技術,植物復育法在於花費及民眾接受度上應為良好的整治考量。
土壤重金屬污染整治技術-再談植物復育法
 
環保署自民國八十九年土壤及地下水污染整治法通過及九十年十一月公告土壤及地下水污染管制標準及監測基準後,即著手規劃進行農地污染調查工作,九十一年八月業已完成全國農地重金屬污染調查工作,結果顯示計有二百八十餘公頃農地遭重金屬污染,後續污染農地整治作業為環保署當前首要進行課題。土壤污染整治技術眾多,而國內過去成功完成土壤污染整治案例採用之整治技術不外乎包括化學酸萃取、土壤淋洗、排土客土、安定法、翻轉稀釋及電動力學法。植物復育法因為整治期程往往長達數年,因此在國內也僅限於研究階段而尚未被利用進行實地整治。近年來,國外對於植物復育整治技術不斷研究與改進,不僅成功整治之案例增加,整治時程也大大縮減至數個月至一、二年內。以下即針對植物復育法加以介紹,期作為日後國內選擇土壤重金屬污染整治技術之參考。   
植物復育法乃直接利用綠色植物於現地或其他地點行光和作用後產生驅動及過濾能力,將污染土壤、底泥或地下水中之重金屬移除、降解或安定。植物復育法除可用來處理重金屬外,也可用於清除農藥、溶劑、爆炸物質、原油、多環芳香烴碳氫化合物及掩埋之滲出物質等。利用植物去除或安定化土壤或地下水中之重金屬主要有三種機制:         
(一)植物萃取(Phytoextraction):此技術乃選擇特定之植物,其必須具備超高累積重金屬的能力,進而將污染物質從土壤中吸收、轉移及濃縮至植物之根、莖、葉中。待植物經過一段時間吸收後,再將栽種植物移除處理,一般以焚化或掩埋為主要之處理措施。有些重金屬如鉛,則可於農地現地採掩埋處理,以回收重金屬。目前已知大約有400種植物可有效去除鎳、銅、鋅重金屬。
(二)植物過濾(Phytofiltraction or Rhizofiltraction):此技術乃利用水栽陸生植物吸收、濃縮或沈澱根部區域之地下水或廢水中之污染物質,其與植物萃取法非常類似,但主要適用於地下水之重金屬污染。                  
目前已有相當多的植物過濾系統用於廢水處理單元及人工濕地以降低砷、鎘、鎳、銅、鋅、鉻、鉛、鈾等重金屬或硝酸鹽、磷酸鹽或氯鹽。例如向日葵可用來移除池塘中之放射性污染物質。    
(三)植物安定化(Phytostabilization):此技術乃利用特定植物透過根部吸收、濃縮、吸附或沈澱污染物於根部區域(根球,rhizosphere),其主要包含結合植物生長與利用根部改善土壤兩大機制,以降低目標污染物質於食物鏈中之生物可利用性及移動度。重金屬污染物質於處理過程中,會被轉化為不溶物而達安定化之效果,其中於根球區域進一步增進土壤重金屬之沈澱或轉化,而使其成為不溶解或較低毒性之物質,例如將具有毒性之六價鉻轉化成無毒性之三價鉻。                               一般來說,使用植物復育法的普及性並不如其他整治技術高,主要之限制在於其比較適合處理中污染濃度、較淺層之土壤、溪流或地下水。過去研究雖然也針對使用較大之特定種類樹木之根部深入深層區域來處理土壤或地下水,但大部分還是得將土壤挖除或抽取地下水離地進行整治。此外,植物復育法另一主要的限制在於往往需要冗長的整治時間,而無法符合土地使用的急迫性。                   
鑑於整治之污染濃度及時間對於植物復育法之限制,目前進行研究及改良的目標著重在如何提高處理重金屬污染濃度及效率並縮短整治時間上。如美國佛羅里達大學之研究人員已鑑定出一種蕨類之葉子可以累積砷,其濃度高達其他植物種類200倍以上。砷在此植物體中的濃度要達到土壤中濃度10倍左右僅需時6~8星期,且該植物屬長年生,所以可一再收成,此技術已成功地運用在北卡羅來納州一處底泥要用來當作土壤改良劑,經過一年之整治,底泥中砷之濃度已降至土壤背景值。另,底特律一處受鉛污染之鍛造廠,將土壤挖除進行離地處理,並以向日葵及印地安芥末兩種植物進行處理,結果顯示單一季節的復育即可達到法規標準。美國紐澤西州一處因過去製造電池導致鉛污染褐地,經過三次作物期之復育後,土壤中鉛濃度超過400 mg/kg區域從40%下降至28%,沒有一處超過1000 mg/kg。康乃迪克州一處工廠則於現地採用植物萃取及植物安定化法成功地將鉛濃度降至1000mg/kg以下。                
通常影響植物復育計畫中最重要的指標即是從土壤中移除目標污染物之速率,此速率包括單位面積之收割植物產量、植物中之目標污染物平均濃度及每季收成數量。而標準之農業技術是經過整土、播種、施肥及灌溉等程序。在作物生長之循環中,土壤猶如經過改善的過程,利用生物快速分解之螯合劑提高植物根部之吸收效率,再利用葉子改善過程誘導重金屬快速大量累積於根莖葉中,最後再於收成時將植物移除處置或再利用。因此針對一些重金屬,像鎘及鋅,雖然天然植物可以達成高生物累積的功能,但都因為不能達成足夠的成長量而無法快速的移除該重金屬。對此,目前已研發出可以快速大量累積重金屬的草皮及改良培育出可已有高產量的作物之技術,如芥子、穀類及像日葵等植物。           
植物復育法之技術在於將污染物濃縮在根莖葉後,再將成長之植物予以移除或回收,其除可單獨使用外,也可搭配其他整治技術併行實施。若與其他整治技術相比較,如土壤酸淋洗、挖除處理、掩埋或其他方法,植物復育方式通常可減少70%之復育成本。此外,植物復育法於美觀上或環境衝擊上皆無其他整治技術所造成噪音或對土壤結構產生極大破壞之問題,反而可因土壤中重金屬循環利用而使土壤更肥沃。                             
雖植物復育法之平均整治期程較其他方式長,但近年來得來經過專家不斷研究改進,目前之整治效率及時間皆較以往大大提升及縮短。綜觀植物復育法,未來仍有很大的改進空間與潛力,其可作為國內土壤污染整治評估採用技術之參考。
農地土壤污染處理技術
 
 土壤及地下水污染整治法公布施行後,環保單位陸續進行一連串的污染調查計畫,以查證土壤污染的程度是否已達法規管制標準,現已完成全國農地污染調查計畫。未來將針對土壤檢測結果達管制標準的場址,除依法公告為控制場址外,環保機關亦將儘速採取有效之整治技術,期使土地資源永續利用。             
熱脫附法 國內運用熱脫附的案例為台塑汞污泥之處理,熱脫附處理技術係將土壤先經過脫水處理,在利用加熱將污染物質脫出,為防止二次污染,對於脫出之廢水及廢氣亦應收集處理。一般而言,高黏度及高污染量之土壤其處理時間將增長。國內套裝可移動式熱脫附機具之應用,可提昇未來土壤遭受汞污染處理之機動性及經濟可行性。                               
垂直翻轉法 翻轉法係將高重金屬濃度之表土翻入下部,並將其下低重金屬濃度之裡土翻轉至表面,藉由稀釋的作用,使翻轉後之表土土壤重金屬濃度降低,並符合法規管制標準。一般而言,翻轉法應考量地水水位及土壤的厚度,國內曾經針對彰化縣花壇鄉,遭受鎘污染之農地進行翻轉稀釋污染改善工作,成功地達成污染改善目標。由於該區土壤厚度至少為一公尺半以上且地下水位亦低,其土壤翻轉至50公分。表裡土翻轉稀釋法,適用於表土受金屬污染而裡土重金屬濃度正常之農地,且土壤pH值介於48之間,砂質農地土壤不適合,且地下水位應於1公尺以下,翻轉之後之土壤肥力改善而單純以施用有機質肥料以補足養分解決。               
澳洲及紐西蘭曾有以翻轉土層法進行污染土壤之整治,其亦利用深層乾淨的土壤與表層遭污染的土層混合,使原本污染物的濃度降低,對人體造成的風險減到可接受的程度,以澳洲及紐西蘭之經驗,當一個污染場址面積分布範圍廣大,且污染物質濃度並沒有很高的時候(比如超出管制標準2倍以內),垂直翻轉法為合適之整治方法。其優於排土客土及淋洗法之主要原因為,找尋適合的棄土放置場不易而化學淋洗法其成本較高。使用垂直翻轉法需注意事項如下所述:            
(1)事先詳細的場址調查 調查項目應包括污染物種類、污染物垂直分布、水文分布、污染物背景值、土壤的物理性質、現場地質調查等等,這些調查都有助於後續的整治,事前的場址調查越詳細,對於整治的成功率也越大。           
(2) 翻轉土層的深度理論上翻轉土層的深度越大的話,對於污染物稀釋的效果會越好,所以如不考慮成本的因素,翻轉土層越大對於整治的效果應該越好,但翻轉土層越大,會衍生一個問題,即翻轉後土層的均質性越不容易達到。根據以往研究顯示,翻轉土層的深度以不要超過50公分最佳。
 澳洲計算所需翻轉土層的深度可由下列公式求得:                                          y = 翻轉土層所需深度(mm)x = 最高濃度污染所在深度(mm)a = 最高濃度污染的濃度(mg/kg)b = 背景濃度(mg/kg)H = 法規標準(mg/kg)          
(3) 污染場址有無高濃度污染區域(hot spot) 根據國外的定義,當一區域污染物濃度超過法規標準的三倍以上時,稱為高濃度污染區域(hot spot)。如場址確定有hot spot存在時,建議用其他整治方式進行整治。                
(4) 污染物是否為揮發性有機物 翻轉土層法過程中會將原地表下的污染物經由翻轉接觸到空氣,如果污染物是揮發性有機物的話,便會在翻轉的過程中逸散到空氣中,造成空氣污染。                            
(5) 整治時間的選擇 翻轉土層過程中會將原本緻密的土壤變成鬆散的結構,這些鬆散的土壤如遇到大雨便很容易被帶走,造成土壤流失,甚至將原本土壤中的污染物一起帶走,造成地下水質或水源的污染,所以進行垂直翻轉法時間點最好選擇避開雨季、颱風季節。                           翻轉土層過程中會將原本緻密的土壤變成鬆散的結構,這些鬆散的土壤如遇到大雨便很容易被帶走,造成土壤流失,甚至將原本土壤中的污染物一起帶走,造成地下水質或水源的污染,所以進行垂直翻轉法時間點最好選擇避開雨季、颱風季節。                   
(6) 整治過程的控制管理 整治過程中,需要一套嚴密的控制及管理的計畫,避免在整治過程中造成人員及環境的傷害;在人員安全性方面,人員因需要直接接觸有污染的土壤,相對所承擔的風險較高。所以人員在進行整治時,需配穿安全防護的服裝,並定時檢查人員的健康狀況。此外,場址需清楚的標示及圍籬,以免附近民眾闖入遭大型機具所傷。在環境的維護方面,整治時空氣中的塵粒必定會增加,如何有效的控制避免造成環境的危害,大型機具所產生的噪音問題也必須符合法規的規範,諸如此類的問題都需加以有效管理。                    
土壤淋洗法 土壤淋洗處理係將土壤以大量清水淋洗,使土壤達到近飽和狀態後,再以藥劑進行淋洗處理。在桃園縣觀音鄉土壤遭受鎘污染之土壤淋洗處理案例中,係將欲處理農地上覆以透明塑膠布,使淋洗液均勻滲入土壤中,田埂高度應大於水深以免溢流,淋洗過後並應回收滲漏水。 
未來土壤整治在參考土壤厚度、土壤質地、地質條件、地下水水位及氣候等條件,針對銅、鋅、鎳、鉻可採土壤翻轉混和稀釋為主,然而應考量原調查坵塊中採樣點達管制標準之分布狀況,若原調查坵塊非全坵塊受污染,後續整治時經考量污染濃度分布狀況,則可減低其混和稀釋所需之工程及經費。一般而言,受重金屬污染之情形,將以取水口為起點,向外延伸呈現扇形分布濃度遞減之等濃度分布曲線。另,針對鉛鎘污染之農地,建議可進行細部採樣,以細分瞭解農地坵塊之污染濃度分布,對於低濃度部分污染土壤仍可採混和稀釋法;針對高濃度污染區域(俗稱hot spot)採土壤酸淋洗法。此外遭受汞污染農地則可考量類似台塑汞污泥成功處理案例之熱脫附法進行整治。
土壤地下水污染整治技術
 
三氯乙烯及四氯乙烯等比水重非水相液體(DNAPL)是為RCA場址污染之元兇。由於一旦遭受DNAPL污染的場址很難找出其確初的位置及污染總量,且其水溶解度非常低,因而造成場址整治的困難度。
DNAPL的傳統整治方式常以花費極高的pump-and-treat方式進行,效果不佳。近來以表面活性劑洗滌提升DNAPL去除的技術,不僅將去除效率提升至99%且僅以4%傳統技術之整治花費在較短的時間達成土壤及地下水污染整治目標。
此技術主要包括:
1.
以追蹤劑定位出DNAPL之污染量及污染位置所在。
2.
界面活性劑的添加除提昇DNAPL之水溶解度達千萬倍以上,進而使DNAPL較易由地下抽出加以處理。
3.
配合電腦模式模擬可準確預估整治的效率及實施狀況。
以美國猶他州空軍基地整治案為例,傳統pump-and-treat需花費三萬二千美元將一加侖的三氯乙烯去除,且需30年的時間,方達到整治效果,而運用此表面活性劑洗滌技術僅需一千二百美元將一加侖的污染物去除,且僅需一個夏天的時間。
台灣遭受DNAPL污染的場址如RCA等,在考量以自然衰退(Natural Attenuation)或技術不可行(Technical lmpracticability)等行政控制(Administrative Control)手段的同時,運用更經濟有效的整治技術以去除污染源,則是更積極確保土地及地下水質永續利用的作法。
 
 
結合太陽能、植物及微生物的污染整治技術
 
近十年來,一種自史前時代就已存在於地球上的污染整治技術在歐美地區掀起了一股研究熱潮。它是一種結合了陽光、植物及自然界微生物的特性,成本低廉、自然景觀與環境污染整治兼顧並存,並且能讓政府主管機關與社會大眾皆具高度意願接納、採用的污染整治技術,歐美各國稱此技術為Phytoremediation。就其字義與功能特性綠色植生污染整治技術植生復育法稱之。Phytoremediation是由phyto(植物)加上remediation(整治)所組成之新詞彙,指的就是利用植物將環境中的污染物分解、吸收或移除,以達到污染處理、整治目地的一種技術。雖然科學家們在近代才針對此一技術在不同污染物與不同環境條件下的應用進行大量的研究,試圖建立其理論根據並尋求其最佳化的設計與操作參數。儘管phytoremediation現象自古以來即存在於自然界中,嚴格說來,phytoremediation技術卻仍處於新技術研究發展之萌芽階段。
早期我國農村由於缺乏肥料來源,大多以人畜排泄物做為農作物主要肥料,施肥之後田間充滿排泄物的異味,但數日或數週之後,排泄物被分解,吸收成了作物、土壤的一部分,異味亦隨之消失不見;又污水若流經水生植物(如布袋蓮)後便可變得較為清澈,西方人更曾利用植生來改善沼澤地;而家中擺設綠色盆栽,不但可供觀賞,且兼具空氣清淨機之功能,可使家中空氣保持新鮮凡此種種皆是植物幫助清除或減低污染的phytoremediation現象。因此phytoremediation“技術雖然仍是大家熱切研發中之新技術,然而phytoremediation“現象,卻是個不折不扣的古老現象。目前的phytoremediation在污染整治上之應用以(l)重金屬污染之處理,(2)有機化學污染整治以及(3)地下污染範圍之阻絕及控制等三方面為主。由於植物種類繁多,不同植物有著不同的特性,因此不同性質的污染物亦應以不同種類的植物加以處理。根據研究顯示,芥科植物(Indian Mustard)可以自土壤中抽取並移除鉛(Pb)與鉻(Cr)等重金屬污染(Raskin);而向日葵則可將鈾大量聚集於其根部(Dushenkov)Aprill等研究利用種植牧草(Prairie grasses)來加速分解土壤中的多環芳香族碳氫化合物,白楊木則被用來減低土壤中過盛的肥料污染及殘存農藥、除草劑污染等(Licht)。許多不同種類的草亦被選定種植於受石化(油)污染的土壤,以評估其處理的成效。
正因為phytoremediation已遍漸受到西方學術界及政府的重視,目前各種不同的研究方向與課題,正不斷地進行之中,除了上述以植物來處理土壤中的重金屬,有機化學污染物之外,亦不乏利用植生處理受炸藥(TNT)污染之土壤及地下水,種植溼地植物(Wetland plants)來處理礦場之酸性廢/排水,以水生植物來淨化家庭污水,或以高密度栽植阻隔並處理掩埋場滲出水等相關研究計畫正在進行。美國政府(環保署)亦投入大量經費獎助公私研究機構與顧問公司參與此一技術之研發。
利用Phytoremediation技術進行土壤或地下水污染整治計畫時,其設計之考量因素有下列各項:
1.污染物之組成濃度與污染之深度。
2.污染總面積土壤型態、種類與特性。
3.預定達成一定整治目標之時間。
4.選用植物之特性、習性、生長條件等。
由於Phytore-mediation的相關研究資料與文獻尚不充沛,相關實務經驗與理論亦未成熟,在進行全面整治計畫前,應以小型試驗加以驗證,確認可達預期目標,才進行全面整治計畫。該技術之優點、缺點及限制如下:
()優點:
1.成本低廉:以種植作物為主之Phytoremediation係以太陽能為其主要動能,因此其初設及操作維護成本相較於傳統各種物理、化學、生物法來得低廉。據估計以Phytoremediation處理土壤污染之花費約為其他方法的10%左右,大大節省了處理費用的開支。
2.政府、社會大眾接受度高Phytoremediation整治計畫係以植物為主體,對受污染土地進行植生。其綠化行為實質上提供了污染場址景觀美化之效果,因此進行污染整治的同時,只要稍加用心,不難將污染場址轉變成為兼具公園綠地視覺效果之型態。如此一來,很容易就能說服環保主管機關及周圍居民們,污染狀況已在良好掌控之中。有個大家很容易接受的觀念,那就是:只要植物可以生長良好的土壤,應該是乾淨的、無毒害的,因而此技術容易被政府及社會大眾接受即基於此一觀點與理由。
3.提高土壤污染物的穩定性,降低二次污染可能性:正如前述植物及其根系對土壤及污染物皆具有穩定性作用;藉由植物裁植覆蓋地表可以有效地降低二次污染的可能性。
()缺點:
1.處理速度慢,可能需較長處理時間:以植物生長來促進污染物的移除、分解,其反應速率視植物生長速度、氣候條件等因素影響,不確定及不易掌控的因素非常多且複雜,因此其處理速度可能較之其他物理化學方法緩慢,而所需的處理時間亦可能拉長。
2.技術尚未成熟,穩定性不足:Phytoremediation雖有許多研究已完成或正在進行之中,其所累積之實務經驗與理論仍尚不足以適行大量的工程應用。甚至有時針對相同污染物利用相似之植物於類似之條件下進行研究,不同研究者往往獲致相反的結果,因此技術仍不成熟,無法提供穩定的工程應用。
()限制:
Phytoremediation的主要限制受限於植物根系在土壤中的有效深度,由於植物根系扮演了一個非常重要的角色,其所能達到的有效深度自然成為本技術應用上的一大限制,超過植物根系生長的有效深度,其處理效果自然不易顯現。
結論:
1.Phytoremediation係將久遠以來存在的現象加以工程化,其低成本、高接受度之特性使其未來在污染整冶上之應用佔有極大優勢與潛力。
2.地球上之植物種類萬千且各具特色;如何有效地挑選適當的植物品種,利用其生長特性以適切有效地應用於不同的污染整治,實為目前Phytoremediation極須解決之課題。
3.雖然Phytoremediation具有許多優勢,亦可能存在有某些負面影響由植物之根可增加土壤之微生物數量,促使污染物加速分解,然而根系之生長亦可能改變土壤之特性與組成,間接地增加了污染物揮發的可能性。在沒有完整的瞭解之前,不宜實然全面推廣應用。
4.Phytoremediation所涉及之專業與領域極為寬廣且複雜,非單一學問得以涵蓋,為促使此一技術早日成熟,仍持各方投入更多之人力與設備參與研究發展。
土壤污染整治--英國生物復育案例
 
土壤及地下水污染整治法中,土壤及地下水污染管制標準及監測基準等重要的法規數值規範,業於九十年十一月二十一日發布,有關地下水污染管制標準及監測基準,主要參考國內外飲用水水質標準及國外基於人體健康考量所訂之標準,如針對致癌物質濃度係依百萬分之一致癌風險,而對非致癌物質乃採零點一之危害商數制定。大體而言,地下水管制標準值為監測基準之兩倍。有關土壤監測基準主要針對砷、鎘、銅、鉻、汞、鎳、鉛、鋅等八種重金屬參酌國內外基準訂定,而有關土壤污染管制標準則區分重金屬、有機化合物、農藥及其他有機化合物等四類訂定。污染管制標準及監測基準之發布,對於日後國內針對非法廢棄物傾棄、工業廢水排放等,所造成的土壤污染整治問題有更明確的科學及工程參考依據。
國內目前針對重金屬污染達「台灣地區土壤重金屬含量等級區分表」五級以上之區域,正積極進行深入之檢測並進行必要之整治復育工作,期能杜絕類似銅木瓜、鎘米等事件再度引起民眾恐慌。土壤污染案例除遭受重金屬污染之外,亦常見受石油衍生有機污染物污染者。作者今年參訪英國期間,對其以生物復育方式進行PAH等石化污染物污染之整治案例印象深刻。英國在處理如英國石油公司(British Gas,BG)早期煤氣場不當將煤轉化為煤氣之處理及貯存過程中,所產生之污染,在進行土壤復育時,考量經濟效益基於挖掘後處理一立方公尺土壤,掩埋需60英鎊,焚化則需100英鎊,而採生物復育法僅需30英鎊前提下,生物復育法成為不錯的整治技術選擇。該整治場址面積大約7.5公頃,因距離鄰近住宅區非常近,因此防止作業中揮發性有機物及粉塵溢散等二次污染監測工作特別重要。作業場址四周皆構築三公尺高之隔音牆,防止施工噪音污染,此外在隔音牆上方架設之噴射器,當偵測到不利於住宅區之風向及揮發性有機物臭味溢散時,則會噴出香水以改善臭味問題。
本場址整治工作主要先將污染土壤挖掘,再將土壤篩分,石塊等大顆粒在進行淋洗後進行後續回填或再利用處置,而篩分後之土壤則送至預先鋪設不透水布並進行滲漏水收集之場地,進行生物復育工作。整治場址內產生之洗滌廢水及挖掘區域之受污染地下水,在抽送到沉澱池預先沉澱處理後,以套裝廢水處理設施進行進一步之砂濾及活性碳吸附處理,處理後之放流水則排入污水下水道。
土壤的生物復育主要受溫度、氧氣、溼度、營養鹽等因素影響,土壤微生物大都屬嗜中溫至高溫菌,最佳溫度約為50C,土壤應控制在飽和程度50%60%以下,土壤之碳氮磷比應保持CNP100101,為保持足夠之含氧量則應適時翻動土壤,大體而言,將TPH濃度從10,0001,000 ng/kg降至可容許的法規標準,約需56星期。
土壤及地下水污染整治法公告後,對於國內污染場址之土壤整治有更明確的依歸,尋找適合國內環境經濟可行的整治技術,將為未來學術研究單位及工程顧問機構努力的重點。土壤及地下水污染整治技術日新月異,不僅從事相關工作專業工程人員及環保執法人員,需不斷進行技術資訊交流,對於媒體甚而一般民眾的教育溝通工作亦不可或缺。英國污染場址生物復育案例,除在技術上達到法定要求外,對於周遭居民之溝通,使其瞭解進而支持整治工作的進行,亦為國內未來在處理整治案例可供參考之處。
 
 
 
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