石油污染土壤修復研究進展

劉隴

【摘 要】工業革命以來，石油污染業已成為土壤環境問題的重要影響因素，對于地球生態環境及人類生產生活有著極大的影響。本文擬對石油污染土壤修復問題的研究進展情況進行分析，以期為推動相關研究工作提供有價值的參考。

【關鍵詞】石油污染；土壤修復；研究進展

對于人類的生產活動乃至自然界的存在與發展來說，土壤都是重要且基礎的自然資源，直接關系到地球生態的穩定與發展。然而，隨著社會經濟的快速發展，石油等能源資源的開采給地球生態造成了巨大的影響，特別是在土壤污染方面，石油的危害愈發顯得嚴重，污染面積也越來越大，直接危及可持續發展的重大戰略實施。基于此，本文就目前的石油污染土壤修復技術進行詳細綜述，以期為土壤污染修復研究提供一些參考。

一、石油烴污染土壤的物理修復技術

物理修復技術，指的是依據物理學的相關原理，將石油烴污染物從受到污染的土壤中分離出來，從而對土壤進行修復的技術。其主要包括土壤置換、氣相抽提、萃取洗脫等。

1.土壤置換法：是將污染土壤通過機械手段從污染場地移除，并填充以新鮮土壤的修復技術。土壤置換法較為單調，且修復過程需要投人大量人力、物力和財力。該技術一般只適用于污染核心區超高濃度污染土壤的處理或者緊急事件小面積污染場地的處理，如天津“8·12”事故中爆炸核心區的場地修復。

2.氣相抽提法：是去除非飽和區土壤中揮發性有機物的有效手段，通過注入井向滲流區注入空氣，同時利用抽提井產生低壓環境，使得土壤中存在于油相、溶解相以及吸附相的有機污染物揮發到氣相中，并經抽提井收集到地面尾氣處理裝置中進行回收或處理。

3.化學萃取技術：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。在采用溶劑萃取之前，現將污染土壤挖掘出來，并將大塊雜質、石塊等分離，然后將土壤放入一個具有良好密封性的萃取容器內，土壤中的污染物與化學溶劑充分接觸，從而將有機污染物從土壤中萃取出來，濃縮后進行最終處置（焚燒或填埋）。該技術取得成功的關鍵是要求浸提溶劑能夠很好地溶解污染物，但其本身在土壤環境中的溶解較少。常用的化學溶劑有各種春蕾或液態烷烴，以及超臨界狀態下得水。

二、石油烴污染土壤的化學修復技術

化學修復方法是利用化學反應原理和工程技術將土壤中的污染物分解成無毒小分子，從而達到土壤修復的目的。其一般適用于高濃度污染場地的處理，主要的修復技術包括化學氧化、等離子體降解和光催化降解等；

1.化學氧化法：化學氧化修復技術是通過向污染土壤中加入化學氧化劑，利用氧化劑和污染物之間發生的化學反應來實現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被運用到環境領域。由于在電離產生等離子體過程中能夠產生大量活性物質如O3、H202、自由基（·0H）等，從而創造一種強氧化環境，將處于電離場中的有機物進行氧化分解。

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

三、石油烴污染土壤的生物修復技術

生物修復技術研究開始于20世紀80年代中期，到20世紀90年代有了成功應用的實例。根據污染土壤生物修復主體的不同，分為微生物修復、植物修復和動物修復3種，其中以微生物修復與植物修復應用最為廣泛。污染土壤的生物修復技術與其他修復技術相比，有著許多優點，如技術成本低、對環境影響小、能使地表長期穩定、可在清除土壤污染的同時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環境。可以說，目前石油污染土壤修復的研究方向，基本都指向生物修復技術。

一是植物修復技術。從植物的生理、栽培、遺傳的角度進行研究，篩選能超量積累污染物的植物；改善植物吸收性能，發掘高效污染修復植物；開展植物修復的機理研究，探索有效修復污染環境的植物修復技術；應用分子生物學和基因工程技術，鑒定和克隆抵抗重金屬或降解有機污染物的植物基因，通過轉基因技術創造一批新的植物品種，培育轉基因植物，從而構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化規律、植物—微生物體系的作用規律、植物物種的搭配、工程設計規范及工程治理標準等，也是使植物修復技術最優化的重要研究。

二是微生物修復技術。運用分子生物學、遺傳學和基因工程等新理論、新技術分離和選育高效降解菌，培育基因工程菌，增強它們對污染物的降解能力，是提高土壤微生物修復效果的研究熱點；通過工程化措施，利用土著、外源微生物或基因工程菌進行污染土壤的生物修復；基于微生物的復合修復：微生物—土壤物理改良、微生物—化學活化、微生物—動物、微生物—植物、甚至于微生物—植物—動物等多生命體的系統組合研究。

四、結束語

石油污染土壤的修復是一項系統性的復雜工程，其中涉及的因素非常多，單純地依靠某一項或者某一種技術，難以真正實現土壤的徹底恢復。因此，在土壤修復實踐中，要研究探索將物理、化學、生物技術進行充分地融合，對石油污染進行綜合治理，才能夠有效實現土壤的修復和再利用。

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