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由於工業快速發展之結果使得土壤及地下水污染逐漸威脅著人類生活之周遭環境及人體健康，此問題引起世界各國廣泛注意。因此，各先進國家動用許多研究基金，研究發展許多處理污染土壤技術。在澳洲最常用之土壤污染處理方法有：掩埋處理法(Landfill)，生物處理法(Bio-remediation) ，固化穩定處理法(solidification/Stabilisation)，圍堵覆蓋處理法(Containment / Capping)，直接加熱處理法(Direct Desorption)，間接加熱處理法(Indirect Thermal Desorption)及鹼性摧化劑分解處理法(Base Catalysed Decomposition)而最常用之地下水污染處理方法則有：抽取處理法(Pump and Treat)，土內水氣抽取處理法(Soil-Vapour extraction) 及生物處理法等。然而，參考國際知名雜誌、期刊、國際會議論文書籍及有關之電腦網站等資料，顯示現今國際上已有許多污染處理技術，已應用於土壤及地下水污染狀況。本文嘗試著蒐集各種具有代表性之污染處理技術並加以介紹。

現今，土地污染是世界性的問題。舉凡銀行家、律師、環保署、投資者、地主、企業家、營造業者、工程師、地質師、水文地質師及科學家等，當在進行土地取得、買賣出租或開發時，都會面對土地污染問題。對於環保署、工程師、地質師、水文地質師及科學家等，因具有環境污染常識背景，對於諸如”污染處理”之技術性名詞的瞭解並不困難。但對於其他如銀行家、律師、投資者、地主及企業家等，就無法領會各種土地及地下水污染等技術性處理方法。

另一方面，工程師、地質師、水文地質師及科學家等，雖可以瞭解各種污染處理技術性方法，但卻面臨要如何從世界上各種不同處理案例中，無論從法規限制或從污染處理技術之觀點出發，選擇最恰當之污染處理方法。為彌補這種缺憾，本文內容將包含有下列各項要點：

1.提出廣泛之污染處理技術介紹，供工程師、地質師、水文地質師及科學家等參考

2.將土壤及地下水污染之處理技術以較簡單形成表達，甚至以簡圖呈現。

3.提供對於污染處理技術有興趣者，不同之參考文獻或門徑。

4.提供一個機會給對於污染處理有興趣者，接受新污染處理技術或深入瞭解既有之污染處理技術。

現今已有許多適用於土壤及地下水污染之商用處理技術。然而，仍有許多尚未成熟之污染處理技術仍停留於實驗室階段規模(laboratory-scale)、工地試驗階段規模(demonstration-scale)、現地部份尺寸試驗階段規模(pilot-scale)、現地全尺寸或現場試驗階段規模(full/field-scale)，而且並非所有污染處理技術都同時適用於土壤及地下水污染問題，某些污染處理技術只適用於土壤污染問題，但不適用於地下水污染問題，反之亦然。為改善處理污染之效率，有些污染處理方法甚至會與其他技術聯合應用。

由於在鄉村地區土壤掩埋法是種較便宜的選擇，因此，一般較傾向採用掩埋處理法而不喜採用生物處理法。

生物處理技術係利用酵母菌(yeast)，黴菌(fungi)或細菌(bacteria)等微生物，弱化污染物毒性或轉變污染物成無毒性物質之處理方法。

微生物吃掉有機化合物經消化後提供自身所需之養份及能量，同時藉由消化有機化合物之過程中，將污染物分解為二氧化碳(carbon dioxide)及水份，如圖一所示。

污染物雖然提供微生物數量增加所需之養份及能量，但隨著污染物被大量微生物消化而數量逐漸減少後，微生物會因食物短缺也跟著數量亦減少或消失。一般而言，生物處理法對於具有揮發性及半揮發性之有機污染物最具成效。

在澳洲已有商用處理技術，其污染處理能力約15~20tons/hr。此項處理技術適用於土壤污染物來自於下列情形：

沖洗處理技術其原理係將沖洗溶液，如清水、酸性溶液、鹼性溶液或清潔劑等，注入土中沖洗已遭受污染之土壤，藉由沖洗過程將污染物集中某一地區再行挖除，如圖二示意圖所示。

加入酸性溶液是用以去除土壤中含有金屬及有機物之污染物；加入鹼性溶液是用來處理土壤中含有酚及某些金屬之污染物；而清潔劑則用以清除土壤中含有油酯之污染物。

間接加熱處理法(ITD)係利用加熱從土中分離化學物質，然後利用鹼性催化劑分解處理法(BCD)分解這些化學物質。

關於難分解之有機氯化物(organochlorine)，諸如氯甲橋苯(Aldrin)、二氯二苯基三氯乙烷(DDT)、狄式劑(dieldrin), 氯丹(chlordane)及六氯化苯(lindale)等廣泛用作殺蟲劑；五氯酚(Pentachlorophenol, PCP)、多氯化合物(ploychlorinated)等廣泛用於木材之防腐劑；聚氯化二苯(Polychlorinated Biphenyls,PCB)則廣泛用於電子零件之變電器及電容器;其他還有諸如氯化苯(chlorinated Benzenes)、戴奧辛(Dioxins 及異環化合物(Furans)等難分解之有機氯化物。

目前在澳洲已有ITD及BCD等商用處理技術，其最大設備之污染處理能力約15 ~ 20 tons/hr。

此種處理法之原理是在地下非飽和土壤地區，抽取揮發性(volatile organic compound)及半揮發性等有機污染化合物，其處理過程如圖三之示意圖所示。

此種處理技術之原理係將有受污染之土壤與水泥或飛灰混合，以減少污染源滲漏到其他地區。對於砷(arseine)、鎘(cadmium)、鉛(lead)、鋅(zinc)及酸式硫酸鹽 (acid-sulfate)等污染物之處理，在希臘、意大利、葡萄牙、保加利亞及羅馬尼亞等國家都有進行實驗室規模(laboratory-scale)，工地試驗階段規模(demonstration-scale)，甚至現地全尺寸或現場試驗階段規模(full/field-scale)等研究。此外，關於PCB及重金之污染物處理，在土耳其也有進行實驗室試驗研究(bench scale study)。

3.8加熱處理法(Thermal Desorption) (參考NATO/CCMS Pilot study, Annual Report,

加熱處理法主要處理具有揮發性及半揮發性等之有機污染物。在美國曾有進行現地全尺寸之研究，處理含有多環芳香烴(PAH)、五氯酚(PCP)、石油烴(petroleum hydrocarbon)及三氯乙烯(tetrachloroethylene)等污染物。

洗滌處理技術其原理係從利用清水及清潔劑洗滌，將污染物從土壤中分離。

生物處理法其原理係利用微生物弱化污染物毒性或轉變污染物成無毒性物質之處理方法。在美國曾進行處理含有四氯乙烯(tetrachloroethylene)及三氯乙烯(trichloroethylene)等污染之物現場試驗。此外，荷蘭也曾進行現地部份尺寸及現地全尺寸試驗，以處理含有油污、苯、甲苯、乙苯、二甲苯(BTEX)、含氯溶劑及含氯殺蟲劑等污染物。(參考NATO/CCMS Pilot study, Annual Report, 1999)

循環井處理技術其原理係將空氣注入已污染之地下水，以強迫一些具有揮發性之有機污染物(VOC)隨著氣泡釋出至水面，在利用土內水氣抽取法 (Soil-Vapour extraction) 處理這些已釋出之污染物，惟此種循環井處理技術仍停留在現地部份尺寸試驗技術階段。

水力破裂處理技術其原理係將具有高壓之水注入不易滲透土層，以增加土層之滲透性。在高壓水注入過程中土層裂隙將增加，將有利於生物處理及改善抽取效率。實際應用上，水力破裂處理法常與土內水氣抽取處理法、現場生物處理法及抽水處理法等，混合應用以增加處理效率。惟此種水力破裂處理法仍停留在現地部份尺寸試驗技術階段。

自然衰減法其原理係將受有化學污染之土壤圍堵住，藉著自然過程遏制因化學污染物洩漏而引起之擴散，並逐漸以減少污染土壤之污染濃度。自然衰減法過程相當緩慢，須建立監測系統長期監測，以確定污染濃度持續減低至不危害人體建康及周遭環境。一般而言，含有高濃度之有機土層如沼澤、溼地等，很適合用自然衰減法處理。

4.5.1關於滲透性屏障處理技術在德國曾進行現地全尺寸試驗，研究處理含有氯化物、不含氯溶劑、BTEX、PCE及TCE等污染物。

4.5.2在美國曾進行現地部份尺寸試驗，研究處理DCE、PCE及TCE等含氯溶劑之污染物。

滲透性屏障處理技術其原理係將滲透性處理屏障(處理牆)打設至地底下，以處理具危險性之受污染地區之地下水，其處理過程如圖四之示意圖所示。

當施作滲透性屏障時，首先在污染現場開挖壕溝貫穿受污染範圍之地下水，再注入對污染物有處理效用之材料。當地下水流過此滲透性屏障時，污染物將被擋住或經反應轉變為無害物質。

抽取處理技術其原理是將受污染地之地下水抽出，在現場或離開現場處理此受污染地之地下水。

高壓氣體注入處理法其原理係將空氣注入飽和土層，使污染物隨氣泡上升到非飽和土層區。此種處理法對於具有揮發性之有機污染物(VOC)最具成效。

圍堵處理法其原理係利用屏障、薄膜或水文地質等措施隔離現地污染物。

多階次抽取處理技術其原理相當於改良式之土內水氣抽取處理技術，可以同時處理地下水及土內水氣之揮發性污染物。

氧化處理技術其原理係將化學氧化劑，諸如過氧化氫(Hydrogen Peroxide)、高錳酸鹽(Permanganate)及臭氧(Ozone)等注入污染物，藉由氧化作用將污染物氧化產生二氧化碳或轉化污染物為無毒性之化合物。

植樹綠化處理技術其原理係利用植物及與植物有關連之微生物處理低至中度之淺層污染土層。可利用此種處理技術清除含有金屬、殺蟲劑、炸藥、原油、多環芳香烴及掩埋場產生析出液(leachate)處理物等污染源。在美國曾對DCE、PCE、1122 - TCA及TCE 等含氯溶劑，進行現地全尺寸之植樹綠化處理試驗。

在澳洲及紐西蘭當面對污染土層時，其處理方法之採用優先次序選擇可歸納如下：

處理法選擇	優缺點
現場處理法	減少環境衝擊，節省運送污染土壤之運費經處理後之污染土壤可重新使用，節省購置乾淨土壤之費用很難找到適合之現場處理技術，在限制時間內將污染土壤濃度處理到可接受程度。
非現場處理法	在短時間內可將污染現場清除費用昂貴。除非有時間限制，或污染現地場所太小無法設置污染土壤處理廠，或污染土壤被列為?危險廢棄物?( Hazardous waste)等情形下才建議採用。
掩埋處理法	費用便宜。在雪梨(Sydney)地區，包括開挖，運送及掩埋等，每噸約澳幣$60~100元(約台幣1200~2000元)。
現場圍堵處理法	費用便宜。需建立監測系統長期監測滲漏情形。

本文原作者之吳道明(T.M.J. Ngu)先生，臺大土木系畢業後赴澳洲進修獲雪梨大學(Uni. of Sydney)大地工程組碩士。目前任職於澳洲Geotechnique Pty Ltd顧問公司為該公司的二位董事(Director)之一。在澳洲工作期間為應付日益蓬勃之環境地工業務需要，又回到新南威爾斯大學(Uni. of New South Wales)進修環工碩士。

日前國內地下污染事件屢見於報紙及電視，由於地下環境污染與大家之共同生活息息相關，引起全國重視也是商機之所在。因此，本部門也積極推環境地工業務，為引進技術於今年5月25日曾邀請吳道明先生及Mr. Tony O’Brien (Managing Director)至本司技術演講，今年9月更獲同意翻譯吳道明及徐基安先生之這篇論著(The State of Art of Soil and Groundwater Remediation)，在此僅表誌謝。

銀白色，極重之液體；不溶於水；比重13.59；有極大表面張力(480達因/公分)；不可燃。

金屬汞；吸入或皮膚吸收均具高度毒性。空氣中汞(Hg)容許量為每立方米0.05毫克。大部份汞之有機化合物具高度毒性。所有汞之無機化合物不論攝食，吸入或皮膚吸收均具高度毒性。

無色液體；比重1.4~1.5；具高度毒性。由於對水持久性之污染及有害生態環境，在美國自1976年已不再生產。

無色結晶或白至微灰白色粉末，無氣味或略帶芳香氣味；不溶於水；食入，吸入或皮膚吸收均具毒性，特別是溶液。對人而言，口服致毒量每公斤體重0.25克。因DDT不是生化分解的，而是生態上傷害，因此美國禁止在農業上使用；至於致癌性尚未證實。

無色，氣味，黏稠液體；比重1.57~1.67；不溶於水；吸入，攝取及皮膚吸收均具毒性。

棕色至白色晶狀固體；不溶於水；吸入，攝取及皮膚吸收均具毒性。空氣中容許量每立方米0.25毫克。

白色粉末或晶體；略溶於水；吸入，攝取及皮膚吸收有劇毒，空氣中容許量0.5mg/m³；吸食可能致死。

無色液體；似醚氣味；極穩定；抗水解；比重1.625；中度毒性，對眼睛，皮膚有刺激性。在空氣中容許量100ppm。

穩定，低沸騰，無色；比重1.456~1.462；吸入有毒；空氣中容許量為50ppm；禁止用於食物，藥品，化妝品。

銀灰色，脆，晶狀固體；在潮溼空氣中變暗色；比重5.72；不溶於水；食入及吸入具高度危險，為已知致癌物；空氣中若含量500mg/m³以上，需戴防毒面具。

柔軟，藍白色，延展性金屬或灰白色粉末，比重 8.642 ；毒性大；經由吸煙或灰而中毒；致癌物。食物和飲料容器如鍍有鎘已經導致很多腸胃炎的病例（食物中毒）；粉末狀的鎘易燃，空氣中容許量（灰和可溶化物）每立方米為0.05毫克。鎘的可溶化合物毒性大，吸入經常會強烈的嘔吐這樣可以減少致命的危險或更嚴重的中毒，限量使用菌劑。

重的，易展延，軟的灰色固體；比重11.35；不溶於水；抗腐蝕性；放射線不易透穿；弱導電性；很好的聲音及振動吸收劑；不可燃的；攝取和吸入有毒；空氣中容許量每立方米0.15毫克(煙，塵和無機化合物)；一種會蓄積體內的毒。

閃亮的白色金屬，具青色灰色的光澤；不溶於水；比重7.14；粉塵，可燃，有起火及爆炸之危險。

黑色，黏性液體(或半固體)，荼氣味，強焦味；比重1.18；可燃。吸入有毒。容許量(揮發物)，每立方米空氣0.2毫克，已知之致癌物。

黃至深綠棕色，油性液體；比重1.06~1.10；不溶於水；吸入煙有毒；刺激眼，皮膚；限制使用。

氰化物可由某些細菌、黴菌及藻類產生，並可在許多種食物及植物中發現大部分土壤中及水中的氰化物是來自工業製程。在許多的職業場所中會使用或產生氰化物，像是電鍍、一些金屬礦物開採的過程、冶金、金屬的清潔、某些殺蟲劑的使用、製革、攝影及照相製版、滅火，以及煤氣廠的操作過程等。暴露到大量的氰化物是能夠導致死亡，短時間內暴露到大量的氰化物，會傷害腦部及心臟，甚至造成昏迷或死亡。人體若吸入546 ppm 的氰化氫十分鐘後便會死亡；暴露於110ppm氰化氫一小時後便會有生命危險；短時間之內若食入大量的氰化物也可能導致死亡。一些氰化物毒性發作的立即徵兆為快速短促的深呼吸，緊接著抽搐及失去意識，這些症狀發生的快慢，視食入的量而定。無論是食入、飲用、呼吸或接觸大量的氰化物，其所造成的健康效應都是類似的。皮膚接觸氰化氫或氰化鹽時會引起刺激及痛覺，吸入含有6 -10 ppm氰化氫空氣的工人，超過一年即有呼吸困難、心臟部位疼痛、嘔吐、血液病變、頭痛、及甲狀腺腫大的症狀出現。

(2) Australia and New Zealand Environment and Conservation Council and National Health and

(3)Contaminated Site Remediation: Challenges Posed by Urban and Industrial Contaminants,

1999. (ed. By C.D. Johnston). Centre for Groundwater Studies, Wembley, Western Australia,

(5)Martin I. & Bardos P., 1996. A Review of Full Scale Treatment Technologies for the

(6)NATO/CCMS Pilot Study, Annual Report, 1999. Evaluation of Demonstrated and Emerging

Technologies for the Treatment of Contaminated Land and Groundwater (Phase III). North

(7)Permeable Reactive Barrier Technologies for Contaminant Remediation, 1998. EPA,

(9)Yin, Y. and Allen, H.E., 1999. In Situ Chemical Treatment. Ground-water Remediation