1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上石油污染的土壤修復(fù)技術(shù)指導(dǎo)教師: 學(xué)院: 專業(yè): 班級: 姓名: 學(xué)號:石油污染的土壤修復(fù)技術(shù) 摘 要： 概述了土壤污染的工程修復(fù)技術(shù)，主要包括土壤氣相抽吸方法、土壤清洗方法、土壤淋洗方法、熱解吸方法、生物通風(fēng)方法、土壤耕作法、生物堆肥方法、生物泥漿方法、植物修復(fù)方法，并指出了各自的優(yōu)缺點。關(guān)鍵詞： 土壤；污染；修復(fù)技術(shù)前 言:當(dāng)今石油工業(yè)飛速發(fā)展，2003年世界石油的總產(chǎn)量已達(dá)到37億t。石油的開采、冶煉、使用和運輸過程的污染和遺漏事故，以及含油廢水的排放、污水灌溉，各種石油制品的揮發(fā)、不完全燃燒物飄落等引起一系列土壤石油污染問題。多數(shù)加油站、化工廠的貯油設(shè)施由于腐

2、蝕、地震、長期使用維護不力等原因會造成罐內(nèi)油品的泄漏，形成對土壤的污染。據(jù)美國EPA (2000年)資料表明：在美國有I8億個地下儲油罐，其中28萬個存在不同程度的泄漏。在我國，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，汽車數(shù)量劇增，加油站和地下儲油罐已星羅棋布，并仍有繼續(xù)增加的趨勢。近幾年來，由于管理不善，這些地下儲油罐在埋設(shè)時，對現(xiàn)場條件、罐體強度及滲漏防護措施都未作嚴(yán)格規(guī)定，地下儲油罐泄漏事故時有發(fā)生，而且隨著罐體的逐漸老化，這一問題將日益突出.20世紀(jì)80年代中期以來，土壤污染逐步得到重視，一些發(fā)達(dá)國家開始在土壤修復(fù)技術(shù)開發(fā)方面投入大量的資金進行研究。20世紀(jì)末，土壤環(huán)境的保護與治理開始引起人們的廣泛關(guān)注，

3、各種關(guān)于地下儲罐污染區(qū)的土壤修復(fù)技術(shù)應(yīng)運而生。本文將土壤污染的各種修復(fù)技術(shù)進行介紹和總結(jié)正文。1 修復(fù)技術(shù)目前，理論上和技術(shù)上可行的石油污染土壤的修復(fù)方法從功能載體上分主要有生物修復(fù)技術(shù)、物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)、綜合修復(fù)技術(shù)等幾種，根據(jù)污染土壤處理是否改變位置，又可分為異位修復(fù)方法與原位修復(fù)方法，部分方法已進入現(xiàn)場應(yīng)用階段并取得了較好的修復(fù)效果。1.1物化修復(fù)方法1.1.1土壤氣相抽吸方法土壤氣相抽吸方法(Soil Vapor Extraction，SVE)是原位修復(fù)技術(shù)，用來修復(fù)被揮發(fā)性有機污染物(Volatile Organic Compounds，VOCs)所污染的非飽和帶土壤。通過在地下層不

4、飽和帶抽提氣相來強化土壤空氣的定向流動，使流動氣相夾帶VOCs遷移至地面設(shè)備以處理，是一種被廣泛認(rèn)可的、技術(shù)經(jīng)濟陛能較好的土壤修復(fù)技術(shù)。SVE方法比較適用于滲透性較好的、均質(zhì)的非飽和帶污染土壤的修復(fù).通常對受汽油等輕質(zhì)、易揮發(fā)石油產(chǎn)品污染土壤的修復(fù)效果較好。Crow 和Fall 等在汽油泄漏處設(shè)計了現(xiàn)場去污通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)果表明：隨著氣流增加，汽油蒸汽去除速率也增加，修復(fù)效果較好。目前關(guān)于SVE的研究側(cè)重在數(shù)學(xué)模型開發(fā)、實驗室規(guī)?；蛑性囈?guī)模SVE技術(shù)研究。等通過建立氣體滲流場、污染物相間交換以及污染物隨氣流場運移3個主要過程的物理和數(shù)值模型，對SVE系統(tǒng)清除污染物過程進行數(shù)值模擬進行了深入的研究。王

5、喜 等，結(jié)合試驗現(xiàn)場土壤的土質(zhì)條件和含水率，通過測試了污染物在不同均質(zhì)土質(zhì)中的擴散速，探討了優(yōu)化場地SVE通風(fēng)流量的方法。Fischer等 用砂土箱在不同土壤含水率條件下做了SVE實驗，通過對實驗數(shù)據(jù)和模型計算，討論了此標(biāo)準(zhǔn)對SVE優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用。Bohn認(rèn)為當(dāng)SVE抽氣速率過大時，土壤濕度降低能降低凈化效率。112 土壤清洗方法土壤清洗(Soil Washing，sw)，是使土壤中的污染物轉(zhuǎn)移到液相，并將處理后的土壤進行回填、廢液處理后外排或回用的一種異位物化修復(fù)方法。主要包括：污染土壤的挖掘、污染土壤的清洗修復(fù)處理、污染物的固液分離、殘余物質(zhì)的處理處置和最終土壤處置等5個步驟.通常利用(生

6、物)表面活性劑的增溶作用來加速SW過程.通常對受對揮發(fā)性有機物、PCBs和石油等污染物污染的土壤修復(fù)效果較好，但不同的有機物污染可能需要不同的溶劑組合來完成修復(fù)過程，目前該方法在處理落地油和含油污泥等領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。羅士平等采用十二烷基苯磺酸鈉和聚氧乙烯月桂基醚的復(fù)配物對遼河油田堆放半年以上的落地油污染土壤進行了熱洗回收原油實驗，脫油率為56.21.常銀環(huán)等以遼河油田的泥砂和稠油為實驗原料，采用熱化學(xué)一攪拌水洗一重力沉降的方法處理后，泥砂中含油225 mg/l趙虎仁等采用化學(xué)熱洗法多次重復(fù)洗滌后，將含油量為29.0%的煉廠含油污泥洗滌至殘油含量為2.7%污油回收率可以達(dá)到92.2% 。劉光全

7、等采用化學(xué)破乳加械三相離心分離技術(shù)處理煉廠含油污泥，原油回收率達(dá)90%但其藥劑的用量很大。黃松芝等以孤東油田的罐底油泥和落地油污染土壤為實驗對象，經(jīng)過攪拌液化、加溫勻化、加藥和離心分離后，油的平均回收率達(dá)80以上。何澤能等研究表明，采用曲拉通、平平加、壬基酚聚氧乙烯醚和石油烷基苯磺酸鈉等4種表面活性劑處理石油污染土壤效果較好，脫油率最高可達(dá)98以上。113 土壤淋洗方法土壤淋洗方法(Soil Flushing，SV)是利用淋洗. 液的憎水性和增溶作用將土壤中的污染物轉(zhuǎn)移到液相，并將液相抽出處理后外排或回用的一種原位物化修復(fù)方法。與土壤清洗方法相比，該方法減了開挖受污染的土壤和回填處理后土壤的工

8、序。但該方法在修復(fù)滲透性較差的土壤時，效果不佳。目前土壤淋洗修復(fù)方法研究主要集中在不同類型污染現(xiàn)場修復(fù)技術(shù)研究、多種方法協(xié)同修復(fù)研究，以及高效淋洗液及其增溶機理研究等。114 熱解吸方法熱解吸方法(Thermal Desorption，TD)是一種異位物理修復(fù)技術(shù)，該方法通過對受污染的土壤加熱，輔以抽真空等手段降低有機物沸點的方法，促使有機物揮發(fā)。同時利用系統(tǒng)的真空負(fù)壓或者載氣將水蒸氣、揮發(fā)態(tài)有機物收集后送至氣體處理系統(tǒng)，從而達(dá)到去處土壤中有機物的目的，對土壤中污染物處理效率可達(dá)99 以上。由于該方法加熱溫度范圍通常在200600,因此該方法能耗較高,修復(fù)成本較大。12 生物修復(fù)方法121 生

9、物通風(fēng)方法生物通風(fēng)(bioventing，BV)是通過在石油污染現(xiàn)場安裝豎井向污染區(qū)域供給空氣或0 ，并利用土壤中的微生物對不飽和區(qū)中的有機污染物進行生物降解的一種原位修復(fù)技術(shù)。該方法可以降解揮發(fā)度較小的有機污染物，又因為所注人空氣量較少，因此適用于較低滲透性土壤。國外學(xué)者開展Bioventing修復(fù)研究較早，已探明原位Bioventing修復(fù)方法的最優(yōu)性能、效率等，目前研究主要集中在Bioventing數(shù)值模擬模型開發(fā)、優(yōu)化，及其在現(xiàn)場修復(fù)系統(tǒng)設(shè)計、運行過程中的應(yīng)用。理論上，任何可好氧降解的污染物均可以通過Bioventing修復(fù)過程得到最大程度的生物降解，Bioventing方法對較重石油

10、烴產(chǎn)品(如柴油)污染土壤的修復(fù)效果較SVE要好，但需要較長生物降解過程。如果對現(xiàn)修復(fù)結(jié)果要求較高，則需要詳細(xì)評價或與其他技術(shù)配合使用。122 土壤耕作方法土壤耕作法(1andfarming)通過生物降解過程降低土壤中石油污染物濃度原位生物修復(fù)技術(shù)。該方法將受污染的土壤挖掘、翻動、鋪開，通過通風(fēng)增加土壤中O，含量，并在處理過程中適當(dāng)增加營養(yǎng)物質(zhì)、礦物質(zhì)等調(diào)節(jié)土壤的條件，使微生物得到適宜的降解條件¨ 。這是一項有效的節(jié)省成本的方法，最初用于處理石油工業(yè)廢物及生活污泥，可在短短幾個月內(nèi)使石油濃度從70000mg/kg(7的含量)降低到100-200mg/kg。該方法的主要缺點是占地面積較大

11、，在土地稀缺地區(qū)不宜推廣。123 生物堆肥方法生物堆肥方法(Biopiles)的修復(fù)過程與Landfarming相似，但卻是一種異位生物修復(fù)方法。通常是將石油污染土壤從污染地域挖出，運輸?shù)疆惖囟逊e成條狀，中間留有田埂，便于收集產(chǎn)生的滲出液，避免處理現(xiàn)場土層的污染，生物修復(fù)處理后再運回原地u 。該技術(shù)的特點是在堆起的土層中鋪有管道，提供降解用水，并在污染土層以下設(shè)有多孔集水管，收集滲濾液。系統(tǒng)還可設(shè)有送氣管和空氣泵，以穩(wěn)定氧的補給。124 生物泥漿方法生物泥漿方法(Bioslurry)是一種異位生物修復(fù)方法，將石油污染土壤挖出后置于生物反應(yīng)器內(nèi)，并與水、添加劑(營養(yǎng)物、表面活性劑)、石油降解菌等

12、混合成泥漿狀，并通過供氧、劇烈攪拌等條件控制使微生物與石油污染物接觸反應(yīng)，修復(fù)后的土壤脫水回填。該方法微生物相互作用和污染物降解機理方面與Landfarming和Biopiles一致，但Bioslurry強化了營養(yǎng)物、電子受體及添加物的效果，容易控制降解條件，因此該方法對輕質(zhì)石油烴污染土壤的修復(fù)效果非常好，而對于石油重質(zhì)組分污染的修復(fù)可能需要借助特定微生物的參與或使用厭氧反應(yīng)器。125 植物修復(fù)方法植物修復(fù)方法(Phytoremediation，PR)是利用植物及其根際圈微生物體系的吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化、降解等機制來清除土壤/水環(huán)境中污染物的一項新興污染環(huán)境治理技術(shù)，屬于廣義生物原位修復(fù)范疇。一般

13、來說，吸收能力強的植物與修復(fù)能力強的細(xì)菌、真菌等微生物聯(lián)合作用可以強化土壤修復(fù)。微生物對植物根系分泌物具有較強的選擇性，多種微生物聯(lián)合的群落比單種群落能降解更多種類的有機污染物。植物修復(fù)石油污染土壤的研究還處于實驗室或中試規(guī)模階段，現(xiàn)場修復(fù)研究未見報道目前研究重點也集中于對有機污染物吸收水平較高、根系具有特異分泌能力植物的篩選上，接種有機污染物降解微生物，建立高效植物修復(fù)體系。2 展望隨著石油工業(yè)的發(fā)展，土壤石油污染正在不斷擴大。對石油污染土壤進行處理，使其在較短的時間內(nèi)達(dá)到重復(fù)利用的標(biāo)準(zhǔn)，是污染土壤治理過程中亟待解決的問題。對于污染物的處理，選擇哪些方法最適宜，除了要考慮處理污染物所在地點、

14、污染物量的多少、處理效果的好壞、所需時間的長短和處理的難易程度等技術(shù)因素外，處理費用的高低是一個十分重要的因素。在生命科學(xué)已成為自然科學(xué)前沿的今天，對于石油污染的治理應(yīng)更多地采用低成本、無污染、高效率的生物治理技術(shù)。近年來，生物修復(fù)技術(shù)在國內(nèi)外都得到了較快的發(fā)展，一批具有特殊生理生化功能的植物、微生物應(yīng)運而生，基因修飾、改造，克隆與基因轉(zhuǎn)移等現(xiàn)代生物技術(shù)的滲透，推動了生物修復(fù)技術(shù)的進一步應(yīng)用與發(fā)展?？傊?，在石油污染土壤治理過程中，一方面要進一步完善生物修復(fù)技術(shù)，使其成熟化和系統(tǒng)化；另一方面，要注意傳統(tǒng)方法與生物修復(fù)方法相結(jié)合，發(fā)揮各自優(yōu)點，使環(huán)境修復(fù)的過程成為一個有機的整體，達(dá)到系統(tǒng)化和最優(yōu)化

15、，同時要綜合考慮經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。參考文獻1 Parker J C，R J Lenhard，T KuppusamyA parametric modelfor constitutive properties govern ing multiphase flow in porousmediaJWater ResourRes，1987(23)：6186242 Crow W L，E R Anderson，E MinughSubsurface venting of apors emanating from hydrocarbon product on ground waterJGround Water MonitorRev，1987(7)：51573 Fall E WInsitu hydrocarbon extraction：a case smdyJHazardous Waste Contaminant，1989(1)：174 張丙印，王