多環芳烴污染土壤化學氧化修復技術應用研究

齊彩亞

摘 要 近年來，我國的污染問題越來越受到重視，土壤化學氧化修復技術也越來越受到重視。本文在分析了PAHs法污染土壤修復常用技術基礎上，以化學氧化修復技術為例，結合案例，探討了該技術在多環芳烴污染土壤修復中的應用，對打贏藍天碧水凈土保衛戰具有積極的現實意義。

關鍵詞 多環芳烴;化學修復技術;土壤污染;氧化法

引言

多環芳烴（PolycyclicAromaticHydrocarbons，PAHs）是指2個或2個以上苯環以線狀、角狀或簇狀排列組成的稠環化合物。PAHs是化工、制藥和焦化行業中普遍存在的、具有代表性的有毒有機污染物，有致癌、致畸、致突變的“三致”作用，其具有較強的疏水性，辛醇-水分配系數較高，很容易吸附于土壤顆粒或土壤有機質，因此，土壤成為PAHs的主要載體。一旦土壤中所含有的PAHs類物質過量，不能被土壤天然降解時，PAHs便會在土壤中不斷累積。對于PAHs，其苯環數量越多，越難被分解去除，因此，有效修復此類污染場地中PAHs成為目前需要解決的主要問題。

1多環芳烴修復技術概述

目前PAHs污染土壤的修復技術主要為客土法、熱脫附法、生物通風法、溶液浸提法、水泥窯協同處置法、生物修復法等，以上修復技術比較成熟，修復單位需參照實際工程進度和資金水平進行選定。化學氧化法從技術成熟性、工期長短和資金消耗綜合對比，作為異位修復較為常用。

2PAHs法污染土壤修復常用技術

2.1 物理修復技術

多環芳烴物理修復技術，是指利用各種物理方法將受PAHs污染的土壤中的有機物含量分離或去除。目前，物理修復PAHs污染土壤技術主要有超臨界萃取、蒸汽抽提和熱脫附技術等。物理修復技術在PAHs污染土壤中的應用，具有修復成本高，且物理法修復只是將土壤中的污染物進行了轉移，并未實現土壤中的PAHs污染物真正的消除。因此，物理修復技術在PAHs污染土壤中的修復效果難以達到預期效果。

2.2 化學氧化技術

化學氧化修復技術是通過向污染土壤中加入氧化劑，然后用設備進行攪拌混合，利用氧化劑本身或所產生的自由基氧化污染物，使污染物轉變為二氧化碳、水等無害的或毒性更小的物質，從而達到修復污染場地的目的。化學氧化處理技術具有處理時間短、效果好，費用較低等優點[1]。異位化學氧化是通過清挖，在攪拌設備中將化學氧化劑與土壤混合均勻。異位化學氧化適用于有機污染土壤。其中，化學氧化可處理酚類、苯類、石油烴、含氯有機溶劑、多環芳烴、農藥等大部分有機物;異位化學氧化不適用于重金屬污染土壤的修復，對于吸附性強、水溶性差的有機污染物應考慮必要的增溶、脫附方式。該技術的關鍵在于氧化劑的選擇以及土壤性質。不同氧化劑與污染物反應會產生不同的中間產物，需要注意避免中間產物造成的二次污染。另外，土壤性質對污染物的去除有很大的影響，需要通過一定的預處理手段使土壤性質達到氧化劑與污染物充分反應的最佳條件。

2.3 生物修復技術

生物修復技術包括微生物修復技術和植物修復技術，其中，前者主要是指在適宜環境背景下，將馴化的土著微生物或將特定降解效果的外源性微生物引入受PAHs污染土壤中，從而將土壤中的有毒有害物質降解成低毒或無毒;后者主要是指利用植物及其根部將受PAHs污染土壤中的污染物進行吸收、代謝、揮發、吸附或根際分泌物降解等，從而實現污染土壤中PAHs的轉移、降解。生物修復技術成本低，處理效果好，但生物修復技術易受到土壤土質及土壤環境因素影響，在修復過程中產生的降解產物毒性甚至比原污染物毒性更高。

2.4 機械化學法

機械化學法降解有機污染物是利用機械力引發化學降解反應，使有機污染物得以去除的污染修復技術，可用于持久性有機污染物的降解[2]。如Joseph-ezra等對含PAHs的磁鐵礦、水鈉錳礦、Na-蒙脫石和Cu-蒙脫石進行研磨并設置無研磨對照組，試驗結果表明：研磨組和對照組水鈉錳礦和Na-蒙脫石中的芘均沒有變化，磁鐵礦中的芘去除率為50%，Cu-蒙脫石中的芘經研磨5min后的去除率與對照組相同（約25%）;經過更長時間的研磨（24h），研磨組Cu-蒙脫石中的芘沒有取得進一步的去除效果，而對照組中芘的去除率達到40%;由此得出研磨對磁鐵礦中的芘有去除效果，對Cu-蒙脫石中的芘的去除有抑制作用。雖然目前機械化學法降解土壤中PAHs已經取得了一些成果，但是其降解機制尚不明確，由于只對土壤中極少數的PAHs進行了降解試驗研究，其結論是否具有普遍性還有待進一步驗證。

3PAHs污染土壤修復中的案例分析——以化學氧化法為例

某項目為生產油漆、涂料等有機化工品，2010年停產搬遷。根據用地規劃，未來將作為商住用地，經前期現場勘察，發現該工廠遺留場地含有苯并芘、苯并蒽、苯并熒蒽、二苯并蒽等PAHs污染物[3]。受污染的土壤約1.5萬m3。①清挖轉運。根據場地受污染土壤修復規模，決定將該工廠受PAHs污染土壤分層分批次清挖，修復深度為2-3m，同步推進污染處理，并將清挖過程中產生的大塊土壤破碎，降低粒徑（控制在50mm以下），單獨堆放，為土壤修復藥劑混合做好準備。轉運過程中需要對運輸車輛進行密閉運輸。②預處理。將預先配置的氧化劑與受PAHs污染土壤進行混合、攪拌，將污染土壤平鋪成1m厚度長方形土體，依次添加適量活化劑（由挖掘機鋪灑）和氧化劑（配成液體噴灑），利用專業篩分混合設備，實現土壤篩分、破碎和混合等功能。③養護。利用挖掘機等機械設備將預處理后的土壤遷移至養護區，要求土壤含水率>30%，土壤養護天數為3～5d。④驗收。分批次（500m3）對受PAHs污染土壤修復養護樣品進行檢測驗收，達標的由第三方驗收、登記;未達標的繼續進行二次加藥修復，直至達標。⑤回填。驗收合格后將修復后的達標土壤回填。

3結束語

綜上所述，利用氧化劑的氧化性或氧化劑分解過程中產生的自由基強氧化性，從而達到破壞有機污染物分子結構，將毒性污染物降解為無毒或低毒物質。化學氧化法修復PAHs污染土壤具有污染物降解徹底、降解速度快的顯著特點。

參考文獻

[1] 潘棟宇，候梅芳，劉超男，等.多環芳烴污染土壤化學修復技術的研究進展[J].安全與環境工程，2018，（3）：54-60，66.

[2] 付奕舒.多環芳烴污染土壤化學氧化修復及案例研究[J].綠色科技，2019，（4）：88-89.

[3] 冉宗信.土壤多環芳烴及其化學氧化修復技術研究進展[J]云南化工，2019，（2）：33-35.