土壤重金屬污染為國內重要環境議題之一，過去為了追求經濟發展，工業活動產生含重金屬的廢棄物未經妥善處理即排放至環境裡，造成重金屬進入並累積於土壤中。工研院已建立面板玻璃改質技術，能將廢棄液晶面板玻璃改質為玻璃奈米孔洞材料，該材料對於多種重金屬皆具有良好的吸附能力，非常適合應用於重金屬污染之土壤整治。此技術不僅能將重金屬污染物移除，處理後的土壤也能回填現地使用，為一種積極且對環境友善的整治技術。
本文將從以下大綱，概述現階段常見之土壤重金屬污染整治技術施作方式與其優缺點，並介紹工研院已建立之面板玻璃改質技術，創新將玻璃奈米孔洞吸附材料應用於土壤重金屬污染整治。
‧國內農地受重金屬污染之情形
‧常見的土壤整治技術
1. 翻轉稀釋法
2. 排土客土法
3. 土壤酸洗法
4. 植物復育法
‧兼具「污染物移除」及「土壤重複使用」的土壤整治技術
‧初步測試結果
【內文精選】
國內農地受重金屬污染之情形
鑑於國內農地土壤污染多透過灌溉用水污染而導致，環保署於99年研擬全國重金屬高污染潛勢農地之管制及調查計畫，以灌溉系統之系統性概念，利用農田水利會灌溉水利小組為單位，進行高污染潛勢農地篩選調查，逐年逐區推動農地土壤調查污染查證作業，一旦確認遭污染之農地，隨即辦理改善及復育工作。自92年起，環保署補助各地方政府執行農地重金屬污染改善作業，已陸續投入近十億元用以加速列管場址的解列。然而，根據環保署之統計資料，全台受鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅等重金屬污染之農地且已公告為控制場址數超過3,800件，佔全國列管件數約91%，總面積高達528.86公頃，且主要集中於彰化、桃園一帶，如表二所示。
表二、各縣市農地土壤重金屬污染列管情形表
常見的土壤整治技術
1. 翻轉稀釋法
翻轉稀釋法是將受重金屬污染之表層土壤與下層乾淨的土壤均勻混合，以稀釋的方式將土壤中重金屬濃度降低至管制標準以下，適合使用於污染範圍大但毒性較不明顯之重金屬如銅、鋅等的污染整治。翻轉稀釋法的作業流程如圖一所示。其具有操作簡便、整治時間短及整治費用較低等優點，但因重金屬仍然留在土壤內部，嚴格來說並不屬於土壤整治(Soil Remediation)。
圖一、翻土稀釋法作業流程示意圖
兼具「污染物移除」及「土壤重複使用」的土壤整治技術
綜觀現行各種土壤重金屬污染之整治方式，在「污染物移除」及「土壤重複使用」這兩方面仍無法兼顧，尚有改善空間。工研院利用奈米孔洞專利改質技術，將液晶顯示器的面板玻璃改質成具有重金屬吸附能力的玻璃奈米孔洞吸附材料(Green Glass Adsorbent)，並搭配自製之重金屬廢水吸附模組，實際安裝於工廠內進行重金屬廢水吸附測試，證實處理後水中重金屬濃度均可低於法規標準，效果十分顯著。
初步測試結果
實地造訪中部地區某處農田，該農田遭重金屬銅、鎳、鋅污染，並已被公告為控制場址，如圖二所示。徵得地主同意後取部分樣品進行金屬含量分析，其中銅濃度達422 mg/kg、鎳濃度達272 mg/kg、鋅濃度達633 mg/kg，皆超出食用作物農地管制標準。確認土壤中之污染物種類及污染物濃度後，以三種不同的酸洗液進行重金屬萃取初步實驗...…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
作者：李念祖、廖婉君／工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」376期，更多資料請見下方附檔。