王巧鳳
摘 ?要:本文對應用廣泛的土壤修復技術進行調研,土壤修復技術主要分為物理修復、化學修復、生物修復技術,主要介紹了七種常用的修復技術,對不同修復技術進行油污土壤使用性分析,結合油區不同區塊的土壤監測分析結果,篩選出適合油區的土壤修復技術。
關鍵詞:油污土壤;微生物修復;井場;油泥砂貯存池;原油罐區
本工作基于油區不同區塊土壤監測數據,勝利油田分公司技術檢測中心近三年的土壤監測工作,積累的大量監測數據,基本掌握了油區土壤質量現狀,以油區土壤監測數據為基礎,分析油區土壤目前存在的問題,結合調研的土壤修復技術,篩選出適合油區的土壤修復技術。
1 土壤修復技術調研
土壤修復是使遭受污染的土壤恢復正常功能的技術措施,在土壤修復行業,已有的土壤修復技術達到一百多種,大致可分為物理修復、化學修復和生物修復三種方法。按照處置場所,可分為原位修復技術和異位修復技術。
1.1原位固化/穩定化技術
原理:通過一定的機械力在原位向污染介質中添加固化劑/穩定化劑,在充分混合的基礎上,使其與介質、污染物發生物理化學作用,將污染土壤固封為結構完整的具有低滲透系數的固化體,或將污染物轉化成化學性質不活潑形態,降低污染物在環境中的遷移和擴散。
適用性:適用于污染土壤,可處理金屬類、石棉等無機物,農藥/除草劑、石油或多環芳烴類等有機化合物。不適用于揮發性有機化合物以及以污染物總量為驗收目標的項目。
1.2異位固化/穩定化技術
原理:向污染土壤中添加固化劑/穩定化劑,經充分混合,使其與污染介質、污染物發生物理、化學作用,將污染土壤固封為結構完整的具有低滲透系數的固化體,或將污染物轉化成化學性質不活潑形態,降低污染物在環境中的遷移和擴散。
適用性:適用性:適用于污染土壤,可處理金屬類、石棉等無機物,農藥/除草劑、石油或多環芳烴類等有機化合物。
1.3原位化學氧化/還原技術
原理:通過向土壤或地下水的污染區域注入氧化劑或還原劑,通過氧化或還原作用,使土壤或地下水中的污染物轉化為無毒或相對毒性較小的物質。
適用性:適用于污染土壤和地下水。其中,化學氧化可處理石油烴、苯系物、酚類等大部分有機物;化學還原可處理重金屬和氯代有機物污染的土壤。
1.4異位化學氧化/還原技術
原理:向污染土壤中添加氧化劑或還原劑,通過氧化或還原作用,使土壤中的污染物轉化為無毒或相對毒性較小的物質。
適用性:適用于污染土壤。其中化學氧化可處理石油烴、苯系物、酚類等大部分有機物;化學還原可處理重金屬類和氯代有機物污染的土壤。異位化學氧化不適用于重金屬污染以及石油烴污染的土壤。
1.5土壤植物修復技術
原理:利用植物進行提取、根際濾除、揮發和固定等方式移除、轉變和破壞土壤中的污染物質,使污染土壤恢復其正常功能。
適用性:適用于污染土壤,可處理重金屬以及特定的有機污染物,如石油烴、五氯酚、多環芳烴等。
2油區土壤現狀分析調查
2.1 推薦油區土壤評定標準
由于土壤環境質量標準未明確給出礦物油判定限值,礦物油標準依據國家土壤調查推薦油類標準值500mg/kg進行判定,其他指標依據《土壤環境質量 ?建設用地土壤污染風險監控》(GB36600-2018)第二類用地風險篩選值進行判定。
2.2 油區土壤數據分析
2.2.1油區井場周邊土壤
選取三個采油廠,六個不同井場為監測點位,井場土壤采集樣品36批次,由表1監測數據可知,油區井場周邊土壤采集樣品鎘、鎳、鉛、總汞、總砷均不存在超標現象,礦物油超標3批次,超標率為8.33%,最大超標率為2.3。
2.2.2原油罐區周邊土壤
選取四個采油廠原油罐區為監測點位,采集土壤樣品38批次。由表2監測數據可知,原油罐區周邊采集的樣品總汞監測結果均不超標,礦物油有超標現象,超標7批次,超標率為18.4%,最大超標倍數為1.3。
2.2.3油泥砂貯存池周邊土壤
選取四個采油廠油泥砂儲存池為監測點位,采集土壤樣品39批次,由表3監測數據可知,油泥砂儲存池所有監測點位土壤六價鉻、銅、鉛、鎘、鎳、總砷、總汞監測數據均不超標,礦物油有超標現象,超標率分別為46.2%,最大超標倍數分別為58.72,監測的四個采油廠有三個采油油泥砂貯存池周邊土壤存在超標現象。
3油區土壤修復技術篩選
由油區井場、原油罐區、油泥砂貯存池周邊土壤監測數據可知,對于油區不同類型的土壤,主要超標污染物為礦物油,結合本文油污土壤修復技術的調研以及適用性分析,推薦使用人工強化的微生物修復技術。
3.1人工強化的微生物修復技術方案說明
若當地受污染土壤中含有降解石油的土著菌群,可以在修復的初期先采用生物通風法,在不飽和土壤中通入空氣,以增強大氣與土壤之間的接觸和流動,為微生物活動提供充足的氧氣。
3.2 人工強化的微生物修復技術處置費用
生物處理技術處置綜合費用約為200-300元/m3土壤。費用主要包括營養劑費:(30-45)元/m3土壤;強制通氧費:(25-30)元/m3土壤;人工檢測費:65.0元/m3土壤;輔助設施費:(80-160)元/m3土壤。
3.3人工強化的微生物修復技術方案分析
采用微生物法安全、經濟,不會造成二次污染,不需要大型的設備,操作比較簡單;微生物法對濃度適中的石油烴類或易溶性的有機物污染的治理效果很好。Sarkar等研究在柴油污染土壤中添加果蔬及菜園下腳料等堆肥的處理效果,三個月后土壤含油量下降了85%。
4 結論
(1)土壤修復技術大致可分為物理修復、化學修復和生物修復。按照處置場所,可分為原位修復技術和異位修復技術。
(2)污染土壤修復的技術原理一是改變污染物在土壤中的存在形態或同土壤的結合方式,降低其在環境中的可遷移性與生物可利用性;二是降低土壤中有害污染物質的濃度。
(3)對于油區不同類型的土壤,主要超標污染物為礦物油,油污土壤修復技術的調研以及適用性分析,推薦使用人工強化的微生物修復技術。
參考文獻
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