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石油污染土壤修复方法简介

日期:2017-08-11  




1.物理方法


物理方法主要包括污染土壤的清洗方法、土壤淋洗方法、加热分解吸收法、土壤气相抽吸法4种。


1.1土壤的清洗方法


土壤的清洗方法是指用清水不断地对污染土壤进行清洗,使土壤中的石油污染物转移到液相中,并将处理后的土壤进行回填、处理后的废液外排或回用。这种处理方法的工艺流程包括污染土壤的挖掘、污染土壤的清洗修复处理、清洗后的土壤固液分离、残余物质的处理和最终土壤处理。这种方法往往对石油污染土壤的修复效果较好。


1.2石油污染土壤的淋洗修复方法


该方法是利用淋洗液的憎水性和增溶作用将土壤中的石油污染物转移到液相中,并将液相抽离土壤并进行另外的处理,再排放或回用的一种对土壤修复方法。该方法与清洗修复方法不同之处在于它是土壤在原位上进行修复处理,不需要将被石油污染的土壤进行挖掘,也不需要对土壤进行回填,工程量大大减小。这种修复方法应该应用于渗透性较好的土壤,如砂质土壤,而当用于渗透性不好的粘性土壤则效果不佳。此外该方法在于高效淋洗液的研制。


1.3石油污染土壤的加热分解吸收修复方法


该方法是指利用对石油组成物质特性的了解,对受污染的土壤挖掘放置到一定的设备中进行加热到一定的温度,使土壤中的石油组分在不同的沸点时刻变成气体而挥发而去,从而达到对石油污染土壤的修复目的。该方法最好是能配合相应的蒸汽回收设备,以便将被加热土壤中挥发而去的石油组分进行回收,以节约资源。该方法需要具备相应地设备,能耗较大,成本较高,并存在修复后土壤回填问题。


1.4石油污染土壤的气相抽吸修复方法


通过在地下层不饱和带抽提气相来强化土壤空气的定向流动,使流动的气相夹带石油污染物迁移到地面,并收集进一步进行处理的方法。但该方法难以掌控,一般使用于通透性较好、均值的非饱和带土壤。对于汽油等低沸点的石油组分的污染土壤的修复效果较好,但设备要求先进,代价较高。


2.化学方法


石油污染土壤的化学修复方法指的是利用化学反应的方法将土壤中的石油污染成分进行转变并达到去除的目的的修复方法。该方法又主要有焚烧修复法、化学氧化修复法、物理化学技术修复方法3种。


2.1焚烧修复方法


该方法就是将被石油污染土壤挖掘并放置到焚烧炉中进行焚烧,因石油组分均可燃烧,从而达到去除土壤中的石油成分。但该方法能耗大、挖掘土壤和回填土壤的工作量均较大,且在对污染土壤进行焚烧的过程中在烧是污染物(石油)的同时,将土壤中的有机物质也可能得到了燃烧破坏或转化,在一定的程度上也使土壤的化学组分和物理组成及结构发生了改变,修复成本过高,修复效果不一定很高,且带来一定的负面作用。


2.2化学氧化方法


向土壤中喷射或注入化学氧化剂,利用其氧化性与石油烃组分进行氧化还原反应,从而达到去除的目的,以此净化土壤达到修复目的。这种修复方法的实施工艺较为复杂,一般为先将石油污染土壤中的水分进行抽取,这样土壤中的石油成分混于水中而被带离土壤,并同时将石油中大部分易挥发成分去除,然后加入氧化剂,待氧化还原反应过后的水再次注入原土壤中,使氧化剂与土壤中的石油组分充分氧化,达到去除污染物的目的。但该方法的制约因素有土壤的特性(主要是指土壤的渗透性和氧化剂的氧化性能),故选择高效副作用小的氧化剂致关重要,该方法容易带来二次污染。


2.3物理化学技术修复法


利用物理化学反应将土壤中的石油成分消灭或者减少以降低土壤中石油有害成分所占的含量。主要是指电化学技术方法,利用物理的电学原理进一步促进化学反应的顺利进行或使化学反应进行得更为完善、更为彻底的一种物理化学交叉方法,这种方法是以化学反应修复为主,物理方法为辅的一种修复方法。


3.生物修复方法


利用生物的生长发育生理过程对土壤中的石油成分进行吸收、降解或挥发等作用,以期达到降低土壤中石油有害成分含量的目的。其又可分为动物修复方法、植物修复方法、微生物修复方法、植物与微生物复合修复方法、动物微生物复合修复法、动物-植物复合修复法、动植物-微生物修复方法等7种具体的方法。


3.1动物修复方法


利用一些食油动物,对土壤中的石油进行摄食,达到降低土壤中石油浓度与含量,以去除土壤石油污染物,使石油污染土壤在一定程度上得到修复。该方法在于找寻能摄食石油的土生动物。


3.2植物修复方法


利用种植植物于被石油污染的土壤上,利用植物的生长发育,对土壤中石油成分进行吸收、分解及挥发等作用,以达到降低土壤中石油含量,在一定程度上达到对污染土壤的修复效果。植物修复方法因其较多的优点而被广泛关注并得以实施。其优点在于原位修复,不需挖掘被污染的土壤就回填,工程量极小。此外,成本极低,种植植物的过程中可能带来其它的经济利益;不存在二次污染,种植植物本身就是对环境美化和修复,绿色环保,故极为合算,也将是重点发展的方向所在。


3.3微生物修复方法


利用某些的生长与繁殖过程中的生物降解作用达到消除土壤中的石油烃类污染物质的目的,其修复机理在于,某些微生物能够利用石油烃类物质作为其生长所需碳源和能源,并在其体内酶的催化作用下将这些石油烃类物质水解为甘油、脂肪酸,最后降解为水和二氧化碳等代谢产物,其过程可以概括为石油污染物在微生物的作用下在氧气和营养元素的辅助下,转变为水和二氧化碳及副产品等代谢产物,在这一过程中,微生物生物量得到了增长。该微生物的降解过程可以由改变土壤物理化学条件(包括土壤的酸碱度、温度、湿度和通透率及渗透性与营养条件),甚至同时也可通过接种特殊菌株和工程微生物来促使之完成及提高其降解效率。


3.4生物复合方法


植物与微生物复合修复方法、动物微生物复合修复法、动物-植物复合修复法、动植物-微生物修复方法等4种方法。单一修复方法的修复功效是有限的,修复效率不高,耗时较长,故应该2种或3种甚至数种修复方法联合使用,扩大修复效应,改善土壤环境,提高修复功效。从而也就有动物-植物联合修复方法、植物-微生物复合修复方法、以微生物修复为主,联合植物修复方法,辅以物理、化学的方法的微生物生态修复技术。其中微生物生态修复技术的修复效果可谓最好。




来源: 中地泓科 土壤地下水修复

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