土壤氣體抽除法(Soil Vapor Extraction,簡稱 SVE)是透過抽氣方式使污染區內土壤呈現負壓狀態,強制抽取並收集土壤孔隙中揮發性有機污染物(VOCs)與含氯有機化合物的現地改善工法。針對廠區高濃度含氯有機污染,SVE 具備設備佔地彈性、低環境擾動等優勢,能有效抽除土壤間隙氣體,避免污染物持續向下滲透至地下水體。
面對含氯有機溶劑列管場址的改善需求,SVE 經常作為阻絕污染與降低土壤氣體濃度的第一線核心技術。
一、SVE 土壤氣體抽除法運作機制與工法流程
SVE 系統主要依賴負壓動力抽取土壤間隙氣體,典型現場作業流程如下:
抽氣井配置:於受污染土壤區域設置抽氣井點,透過抽氣設備使地層維持負壓狀態。
負壓抽取蒸氣:啟動抽氣設備,將土壤顆粒間孔隙所吸附之揮發性及含氯有機氣體持續抽出。
尾氣收集與淨化:抽出之污染氣體經由地表設備進行收集與處理,確保符合排放規定後安全排空。
適用物質與限制
適用對象:具揮發性之有機化合物,特別是乾洗、金屬清洗及電子製程常見之含氯有機溶劑(如三氯乙烯 TCE 等)。
不適用對象:重金屬、非揮發性油脂及難以氣化脫附之固態污染物。
二、地質限制應變:黏土質地層的現場處理策略
當污染場址位於透氣性較差的黏土質地層時,由於孔隙密實,直接抽氣效率容易受限。
現場實務輔導與工程改善策略包含:
密閉溫室棚架翻掘集氣工法:針對黏土質地土層,現場可開挖高濃度污染土壤,並堆置於密閉溫室棚架內部空間。
強制抽除高濃度吸附污染物:在密閉棚架內維持負壓抽氣,集中收集土壤間隙污染氣體,有效抽除黏土質土壤所吸附之高濃度含氯有機物,同時阻斷異味與有害蒸氣向外逸散。
三、主流土壤與地下水整治技術綜合評比
針對含氯有機污染場址,常見之現地整治技術綜合比較如下:
| 整治工法 | 適用介質與目標 | 技術特點與優勢 | 實務考量與限制 |
| 土壤氣體抽除法 (SVE) | 未飽和層土壤中之揮發性及含氯有機氣體 | 採負壓抽取,不需大範圍破壞地表,設備機動性高 | 黏土質地層需搭配密閉溫室翻掘等輔助措施 |
| 現地化學氧化法 (ISCO) | 飽和層與地下水環境有機污染 | 注入化學氧化劑(如過氧化氫)與亞鐵離子產生放熱反應,快速氧化脫附之污染物 | 氧化反應伴隨放熱與壓力變化,需嚴格控制藥劑注入量與現場安全 |
| 地下水抽出處理法 (P&T) | 飽和層地下水含氯有機污染 | 透過抽水井抽除受污染地下水並進行曝氣,同時形成捕捉區(capture zone)防止擴散 | 後期容易出現拖尾效應,抽水量大且衍生後續水處理運轉成本 |
| 現地生物整治法 | 地下水殘留之含氯有機化合物 | 注入植物油乳化劑營造厭氧環境,利用微生物還原脫氯將三氯乙烯(TCE)轉化為二氯乙烯(cis-DCE)至乙烯 | 整治轉化週期較長,需定期追蹤還原脫氯進度與水質環境參數 |
四、複合式整治架構:含氯污染分階段改善實務
含氯有機溶劑具高比重特性,實務上常穿透土層影響地下水體,需透過多工法分期推進:
第一階段(土壤氣體抽除):運用 SVE 真空抽氣設備攔截未飽和層土壤孔隙中的高濃度蒸氣,黏土層則搭配溫室密閉棚架作業進行抽除。
第二階段(現地化學氧化):於地下水環境注入過氧化氫等氧化劑,利用與亞鐵離子的放熱反應,氧化飽和層中脫附的高濃度污染物。
第三階段(抽水阻絕與生物降解):利用抽出處理建立地下水捕捉區(capture zone)阻斷下游擴散,後期添加植物油乳化劑建立厭氧環境,藉由微生物將 TCE、cis-DCE 逐步還原轉化為無害乙烯,完成場址改善。
五、業主常見技術與實務問答(FAQ)
Q1:高黏土質地層透氣度差,施作 SVE 該如何確保抽除成效?
若場址屬於緊密黏土層,可將開挖之高濃度土壤移置於現場搭建的密閉溫室棚架內,藉由封閉環境建立負壓抽氣系統,集中收集並抽除黏土吸附的高濃度氣體,避免傳統直接抽氣不良的問題。
Q2:SVE 抽出的氣體如何避免造成廠區空污?
SVE 系統自地下抽取的土壤氣體會集中輸送至地表後端設備進行除濕與防制處理,經達標處理後始得排放,避免氣體直接散逸至廠區環境。
Q3:如果污染已擴散至地下水層,單靠 SVE 能完全解決嗎?
無法。SVE 主要針對未飽和層的土壤間隙氣體進行抽除。若污染已進入地下水飽和層,需搭配現地化學氧化法(ISCO)進行氧化降解、地下水抽出處理法(P&T)建立水力捕捉區,或添加植物油乳化劑進行現地生物還原脫氯。
Q4:SVE 整治含氯場址的主要指標污染物為何?
主要針對三氯乙烯(TCE)、二氯乙烯(cis-DCE)等揮發性含氯有機溶劑,實務改善過程中需持續監測其濃度變化與轉化情形。


