土壤及地下水有機污染的化學和生物修復

張 力 黃 帥 趙小娟 孫秀萍

（1 中機中聯工程有限公司 重慶 400039 2 重慶市生態環境監測中心 重慶 401147）

引言

進行土壤及地下水有機污染修復前期，需要對常見的有機污染進行詳細劃分，并按照具體劃分結果強化化學修復法和生物修復法在其中應用力度，并將各項修復方法在土壤及地下水有機污染修復以及綜合控制中的作用表現出來，降低土壤及地下水有機污染指數，從而保障土壤環境與地下水環境穩定性和環保效果[1]。當然還應分別概述土壤有機污染的修復方法和地下水有機污染的修復方法，為土壤及地下水有機污染修復提供有力支持。

1 土壤及地下水有機污染的分類

1.1 天然有機污染

對于天然條件下產生的有機污染來說，多集中在草原或者森林區域，如果不能對各類天然有機污染物進行綜合處理，也會導致草原或者森林區域土壤和地下水有機污染物含量超出標準，這也會影響土壤環境和地下水環境的穩定性和可持續管控效果[2]。從地下水分布進行分析，發現地下水中的有機污染物大部分是由腐殖酸組成的，如果地下水中腐殖酸有機污染物存留時間過長，也會影響周邊土壤環境質量和環境保護效果。加上土壤與地下水存在緊密聯系，其中存在的天然有機污染物也會隨著關聯通道擴散，這就會導致土壤及地下水出現嚴重的天然有機污染問題，土壤和地下水綜合管控力度和環境規劃調整效果也會受到很大影響。

1.2 人為有機污染

人為有機污染是在人為加工生產和實際制造過程中產生的污染。而且人為有機污染與人類生產活動之間存在緊密聯系，而且因為人為生產活動產生的有機污染物的種類和表現形式比較多，這就應按照有機污染物的分布范圍以及蔓延趨勢確定合理修復方法，避免人為有機污染在實際修復和綜合處理過程中受到不合理因素干擾。

比如在石油開采期間也會因為石油泄漏而產生大量有機污染物，繼而導致石油開采過程中產生嚴重的人為有機污染，直接影響石油開采工作開展效果和土壤及地下水環境保護力度。不僅如此，土壤及地下水的人為有機污染也表現在其他方面，比如生產型企業隨意排放污水也會導致土壤及地下水出現人為有機污染問題。

2 土壤有機污染的修復方法

2.1 土壤有機污染的化學修復法

2.1.1 穩定和固定化修復法

穩定和固定化法作為土壤有機污染修復中常用的化學方法，該種方法可以詳細分為穩定化和固定化這兩部分。其中穩定化方法是指運用化學類藥物對遭受有機污染的土壤轉化成相對穩定的土壤，避免土壤中有害有機物質遷移。而固定化方法則是指運用特定化學材料對受到污染的土壤進行全面包裹，之后強化土壤中有毒有機物聚集效果，從而增強土壤有機污染修復的便利性和相關工作實際開展效果。

而且應用穩定和固定化法還能保證土壤中各類有機污染物的性質達到相對穩定的狀態，并且可以減少土壤有機污染修復成本和出現各類風險事故的可能性，從而保障土壤有機污染修復安全效果[3]。盡管穩定和固定化法具有諸多優勢，但是該種化學修復法的應用僅能對土壤中有機污染物進行固定，并不能對土壤中有機污染物進行全面去除。

2.1.2 氧化還原修復法

氧化還原法是指在遭受有機污染的土壤中加入一定量具有氧化功能或者還原功能的化學試劑，繼而促進土壤中有機污染物發生氧化還原化學反應，這就可以為有機污染物轉化和降解提供有力支持。為強化氧化還原法在土壤有機污染修復中的作用效果，還應按照土壤中有機污染物的種類和污染范圍確定氧化還原化學試劑的類型，從而保證土壤中有機污染物質氧化還原反應實施效果，繼而將有機污染物質轉化成沒有毒性的物質。

由于該項化學修復方法可以改變土壤中有機物質等離子含量，這就需要在土壤有機污染修復前期對各類有害有機物質的種類和成分性質進行精準分析，借此確定符合土壤有機污染修復的化學試劑。一般來說，氧化還原法可以對土壤中鹵代烴類和氯代芳烴類有機污染物進行有效處理，從而強化合理氧化還原試劑在土壤有機污染化學修復中的作用。

2.1.3 蒸汽浸提修復法

蒸汽浸提法的原理表現在將產生負壓的新鮮空氣注入到發生有機污染的土壤中，之后通過空氣流動將土壤中具有揮發性的有機污染物帶出，借此滿足土壤有機污染修復要求，繼而彰顯蒸汽浸提法在土壤有機污染修復中的作用效果。利用負壓空氣對土壤中有機污染物質進行抽取之后，需要利用活性炭對有機污染物質進行全面吸附，從而降低土壤中各類有機污染物質含量，這對于保障土壤污染實際修復效果和綜合治理力度有重要作用。

而且該項化學修復方法還能實現負壓空氣回流和循環利用的目標，避免土壤有機污染修復出現第二次污染問題，從而提升土壤中苯類物質和石油烴類物質的修復處理效果和實際修復效率。為強化蒸汽浸提法在土壤有機污染修復中的作用，也應對土壤的濕度、溫度、組成、空氣傳導率以及地下水位等信息進行有效研究，按照最終研究結果和相關參數信息對蒸汽浸提法現實應用狀態進行有效調整。

2.2 土壤有機污染的生物修復法

2.2.1 微生物修復法

應用在土壤有機污染修復中的微生物法分為泥漿生物反應器法和生物堆置法，這兩種方法均可以應用微生物對土壤中現存的有機污染物質進行降解處理，同時遵循缺氧—好氧—缺氧的流程對土壤中有機污染物進行降解處理。同時保證土壤中微生物種類和投入量的合理性和準確性，對比分析泥漿生物反應器法和生物堆置法，并按照土壤有機污染實際情況和具體表現對應用在其中的微生物法進行有效調整，必要時還可以強化各種類型微生物法協調配合力度，降低各類微生物法在實際應用過程中出現各類問題的可能性，使得土壤中石油類污染物和揮發性有機污染物可以得到有效治理，逐步提升土壤有機污染修復水平和微生物法應用價值，并通過一系列微生物法實現土壤有機污染修復順利開展的目標。

2.2.2 植物修復法

所謂植物修復法是指利用植物來對土壤中有機污染物進行降解處理，從而降低土壤中各類有機污染物質的含量，在保障土壤環境保護力度和可持續發展效果的同時，強化植物根系以及不同植物在土壤有機污染修復中的作用，從而為土壤有機污染修復提供標準化生物方法支持。應用在土壤有機污染修復中的植物修復法主要有根際降解法和植物降解法這兩種。

對于根際降解法來說，是通過植物根際在自然環境中脫落的物質和水溶性根系分泌物對土壤中有機污染物進行降解處理，同時為土壤有機污染物質提供有效的代謝基質，確保土壤中多環芳烴降解和污染問題修復奠定堅實基礎。

對于植物降解法來說，表現在利用植物吸收土壤中有機污染物質，并通過植物中釋放的酶對有機污染物質進行深入降解。逐步提升土壤有機污染物質降解速率，確保土壤有機污染修復效果得到有效保障。

3 地下水有機污染的修復方法

3.1 地下水有機污染的化學修復法

3.1.1 有機黏土修復法

對于有機黏土法來說，該項方式的實施原理表現在利用人工合成黏土對地下水中的有機污染物進行精準清潔，強化地下水中各種類型有機污染物的吸附效果和實際修復力度，減少地下水中各類有機污染物的含量，繼而將有機黏土法的化學特性和實際修復優勢全面表現出來[4]。為強化有機黏土法在地下水有機污染修復中的作用，就應遵循標準流程開展地下水有機污染修復處理。

首先，應向地下水注入一定量的表面活性劑，并在表面活性劑發生化學反應之后形成有機黏土區。其次，地下水在經過有機黏土區時可以有效吸附攔截其中的有機污染物。最后，利用活性劑還可以吸附有機黏土法中的有機污染物，并對地下水中有機污染物進行有效聚集，并發生相應降解反應。為強化有機黏土法在地下水有機污染化學修復中的作用，不僅需要對地下水中有機黏土注入量進行有效控制，還應按照地下水有機污染情況對有機黏土的化學參數以及具體表現進行有效調整，有效改善有機黏土法在實際應用過程中出現的問題，繼而為地下水有機污染綜合修復提供有力支持。

3.1.2 電化學動力修復法

電化學動力法的原理表現在將電極插到發生有機污染的地下水當中，并通過電極傳輸的帶電離子形成電解池，從而利用電解池對地下水中的有機污染物進行聚集處理，在引導有機污染物團子按照電場變化趨勢運動的情況下進行合理修復工作，繼而將電化學動力法在地下水有機污染物聚集處理和綜合修復中的作用全面表現出來。在地下水中電極發生電解反應時，水體中會產生大量氧氣，這就會導致地下水中有機污染物降解和綜合修復效率提升，這就可以為地下水有機污染修復提供便利支持，這對于保障地下水有機污染修復效果和相關方法的作用顯得至關重要。

此外，還需要按照地下水有機污染情況和實際表現對應用在其中的電化學動力法進行有效調整，從而增強電化學動力法的便利性和實際應用價值。與有機黏土法相比，電化學動力法的應用可以降低基礎設備安裝難度，調節相關裝置安裝步驟，擴展電化學動力法在地下水有機污染修復中運用范圍，從而提高地下水有機污染修復效果。

3.2 地下水有機污染的生物修復法

3.2.1 生物曝氣修復法

應用在地下水有機污染修復中的生物曝氣法分為生物注氣和曝氣處理這兩個部分。這就需要結合地下水有機污染情況和修復要求強化生物注氣與曝氣處理這兩方面結合力度，借此消除地下水中苯、甲基叔丁醚這兩類有機污染物含量，從而強化生物曝氣法在地下水有機污染修復中的作用。

在生物注氣階段，需要保證地下水表層溶解氧濃度和有機污染物分布情況達到合理的狀態，了解區域地下水中苯、甲苯、乙苯和二甲苯等有機物的溶解情況和污染指數，之后通過在地下水飽和層中注入空氣來實現有機污染物降解和綜合處理的目標[5]。借此滿足生物曝氣法在地下水有機污染修復中的實際應用要求。但是生物注氣在實際開展過程當中會因為修復設備初始成本過高而出現具體工作停滯不前的現象。完成生物注氣工作之后，應利用椰子纖維和聚丙烯等織物生成標準化生物膜，并使用厚度和滲透率均達到相應標準的生物膜構建曝氣處理塘，方便有關部門利用曝氣處理塘以及特定的技術方法開展地下水有機污染修復，從而有效降低地下水中有機污染物的生存繁殖速率。

3.2.2 被動反應墻修復法

被動反應墻法表現在地下適當區域設置滲透率標準合理的處理墻體，并在維持地下水自然流動效果的同時實現生物修復目標。應用在地下水有機污染修復中的被動反應墻法分為泥炭/沙質滲透墻法和可滲透反應墻法這兩種，這就應結合地下水有機污染修復要求確定標準可靠的被動反應墻法，避免各類被動反應墻法在實際應用過程中受到不合理因素的干擾。

對于泥炭/沙質滲透墻法來說，需要在阻隔材料和細沙中添加1.44%的有機材料和0.61%的有機碳，通過該阻隔裝置以及相關材料可以在兩個月期限范圍內去除區域地下水中94%～100%的多環芳烴、93%～98%的氮硫氧雜環化合物、44%～97%的酚類有機物。

對于可滲透反應墻法來說，該種被動反應墻法對地下水中甲基叔丁醚和苯系化合物污染修復和綜合治理有重要作用。為強化各種類型被動反應墻法的實際作用效果，也需要對地下水有機污染修復環境進行有效管理，保證地下水有機污染修復環境低溶解氧濃度和污染物指標均達到合理狀態，從而有效彰顯被動反應墻法在地下水有機污染修復中的應用價值。

結語

為保證土壤及地下水有機污染問題實際修復效果，不僅需要將土壤及地下水有機污染的表現形式和類型表現出來，還需要強化化學修復法和生物修復法在其中應用力度，借助適當修復法對土壤及地下水出現的有機污染進行有效處理，為土壤及地下水有機污染修復提供有力支持，并在改善土壤及地下水有機污染現狀的同時將各種修復方法的作用表現出來。