石油污染土壤修復(fù)研究進(jìn)展

劉隴

【摘 要】工業(yè)革命以來(lái)，石油污染業(yè)已成為土壤環(huán)境問(wèn)題的重要影響因素，對(duì)于地球生態(tài)環(huán)境及人類生產(chǎn)生活有著極大的影響。本文擬對(duì)石油污染土壤修復(fù)問(wèn)題的研究進(jìn)展情況進(jìn)行分析，以期為推動(dòng)相關(guān)研究工作提供有價(jià)值的參考。

【關(guān)鍵詞】石油污染；土壤修復(fù)；研究進(jìn)展

對(duì)于人類的生產(chǎn)活動(dòng)乃至自然界的存在與發(fā)展來(lái)說(shuō)，土壤都是重要且基礎(chǔ)的自然資源，直接關(guān)系到地球生態(tài)的穩(wěn)定與發(fā)展。然而，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油等能源資源的開(kāi)采給地球生態(tài)造成了巨大的影響，特別是在土壤污染方面，石油的危害愈發(fā)顯得嚴(yán)重，污染面積也越來(lái)越大，直接危及可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略實(shí)施。基于此，本文就目前的石油污染土壤修復(fù)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)綜述，以期為土壤污染修復(fù)研究提供一些參考。

一、石油烴污染土壤的物理修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)技術(shù)，指的是依據(jù)物理學(xué)的相關(guān)原理，將石油烴污染物從受到污染的土壤中分離出來(lái)，從而對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)的技術(shù)。其主要包括土壤置換、氣相抽提、萃取洗脫等。

1.土壤置換法：是將污染土壤通過(guò)機(jī)械手段從污染場(chǎng)地移除，并填充以新鮮土壤的修復(fù)技術(shù)。土壤置換法較為單調(diào)，且修復(fù)過(guò)程需要投人大量人力、物力和財(cái)力。該技術(shù)一般只適用于污染核心區(qū)超高濃度污染土壤的處理或者緊急事件小面積污染場(chǎng)地的處理，如天津“8·12”事故中爆炸核心區(qū)的場(chǎng)地修復(fù)。

2.氣相抽提法：是去除非飽和區(qū)土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的有效手段，通過(guò)注入井向滲流區(qū)注入空氣，同時(shí)利用抽提井產(chǎn)生低壓環(huán)境，使得土壤中存在于油相、溶解相以及吸附相的有機(jī)污染物揮發(fā)到氣相中，并經(jīng)抽提井收集到地面尾氣處理裝置中進(jìn)行回收或處理。

3.化學(xué)萃取技術(shù)：是一種利用溶劑將污染物從被污染的土壤中萃取后去除的技術(shù)。在采用溶劑萃取之前，現(xiàn)將污染土壤挖掘出來(lái)，并將大塊雜質(zhì)、石塊等分離，然后將土壤放入一個(gè)具有良好密封性的萃取容器內(nèi)，土壤中的污染物與化學(xué)溶劑充分接觸，從而將有機(jī)污染物從土壤中萃取出來(lái)，濃縮后進(jìn)行最終處置（焚燒或填埋）。該技術(shù)取得成功的關(guān)鍵是要求浸提溶劑能夠很好地溶解污染物，但其本身在土壤環(huán)境中的溶解較少。常用的化學(xué)溶劑有各種春蕾或液態(tài)烷烴，以及超臨界狀態(tài)下得水。

二、石油烴污染土壤的化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)方法是利用化學(xué)反應(yīng)原理和工程技術(shù)將土壤中的污染物分解成無(wú)毒小分子，從而達(dá)到土壤修復(fù)的目的。其一般適用于高濃度污染場(chǎng)地的處理，主要的修復(fù)技術(shù)包括化學(xué)氧化、等離子體降解和光催化降解等；

1.化學(xué)氧化法：化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)是通過(guò)向污染土壤中加入化學(xué)氧化劑，利用氧化劑和污染物之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)土壤中污染物的降解。

2.等離子體降解：等離子體是由大量離子、電子、原子、分子以及未電離的中性粒子組成的宏觀上呈電中性的集合體。近幾年，等離子體作為一種新型技術(shù)被運(yùn)用到環(huán)境領(lǐng)域。由于在電離產(chǎn)生等離子體過(guò)程中能夠產(chǎn)生大量活性物質(zhì)如O3、H202、自由基（·0H）等，從而創(chuàng)造一種強(qiáng)氧化環(huán)境，將處于電離場(chǎng)中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解。

3.光催化降解：是當(dāng)半導(dǎo)體材料吸收的光能大于或等于半導(dǎo)體禁帶寬度時(shí)，電子由半導(dǎo)體的價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶上產(chǎn)生高活性電子e。同時(shí)，在原來(lái)的價(jià)帶上形成1個(gè)空穴h+。產(chǎn)生的空穴具有極強(qiáng)的氧化性（即獲取電子的能力），可以與水作用形成羥基自由基（·OH），從而直接將有機(jī)物降解為小分子物質(zhì)。

三、石油烴污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代中期，到20世紀(jì)90年代有了成功應(yīng)用的實(shí)例。根據(jù)污染土壤生物修復(fù)主體的不同，分為微生物修復(fù)、植物修復(fù)和動(dòng)物修復(fù)3種，其中以微生物修復(fù)與植物修復(fù)應(yīng)用最為廣泛。污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)與其他修復(fù)技術(shù)相比，有著許多優(yōu)點(diǎn)，如技術(shù)成本低、對(duì)環(huán)境影響小、能使地表長(zhǎng)期穩(wěn)定、可在清除土壤污染的同時(shí)清除污染土壤周圍的大氣和水體中的污染物，從而有利于改善生態(tài)環(huán)境。可以說(shuō)，目前石油污染土壤修復(fù)的研究方向，基本都指向生物修復(fù)技術(shù)。

一是植物修復(fù)技術(shù)。從植物的生理、栽培、遺傳的角度進(jìn)行研究，篩選能超量積累污染物的植物；改善植物吸收性能，發(fā)掘高效污染修復(fù)植物；開(kāi)展植物修復(fù)的機(jī)理研究，探索有效修復(fù)污染環(huán)境的植物修復(fù)技術(shù)；應(yīng)用分子生物學(xué)和基因工程技術(shù)，鑒定和克隆抵抗重金屬或降解有機(jī)污染物的植物基因，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)造一批新的植物品種，培育轉(zhuǎn)基因植物，從而構(gòu)建出高效去除污染物的植物；其他，如污染物在植物體系中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、植物—微生物體系的作用規(guī)律、植物物種的搭配、工程設(shè)計(jì)規(guī)范及工程治理標(biāo)準(zhǔn)等，也是使植物修復(fù)技術(shù)最優(yōu)化的重要研究。

二是微生物修復(fù)技術(shù)。運(yùn)用分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和基因工程等新理論、新技術(shù)分離和選育高效降解菌，培育基因工程菌，增強(qiáng)它們對(duì)污染物的降解能力，是提高土壤微生物修復(fù)效果的研究熱點(diǎn)；通過(guò)工程化措施，利用土著、外源微生物或基因工程菌進(jìn)行污染土壤的生物修復(fù)；基于微生物的復(fù)合修復(fù)：微生物—土壤物理改良、微生物—化學(xué)活化、微生物—?jiǎng)游?、微生物—植物、甚至于微生物—植物—?jiǎng)游锏榷嗌w的系統(tǒng)組合研究。

四、結(jié)束語(yǔ)

石油污染土壤的修復(fù)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的復(fù)雜工程，其中涉及的因素非常多，單純地依靠某一項(xiàng)或者某一種技術(shù)，難以真正實(shí)現(xiàn)土壤的徹底恢復(fù)。因此，在土壤修復(fù)實(shí)踐中，要研究探索將物理、化學(xué)、生物技術(shù)進(jìn)行充分地融合，對(duì)石油污染進(jìn)行綜合治理，才能夠有效實(shí)現(xiàn)土壤的修復(fù)和再利用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃榮霞，周際海，袁穎紅，等.石油污染土壤修復(fù)研究進(jìn)展[J].南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，35（3）：48-54.

[2]藺昕，李培軍，臺(tái)培東，等.石油污染土壤植物-微生物修復(fù)研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)雜志，2006，25（1）：93-100.

[3]劉五星，駱永明，王殿璽.石油污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)及工程化應(yīng)用[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2011，23（3）：47-51.