多環芳烴污染土壤化學氧化修復技術應用

摘要：本文基于對多環芳烴自身特性的了解，對被其污染的土壤具體應用Fenton法、過硫酸鹽氧化法等有效的化學氧化技術進行修復工作，針對不同應用試劑、方法以及對實際修復案例的分析，可總結出化學氧化法對多環芳烴污染土壤具有較高的修復效率。

關鍵詞：多環芳烴;土壤污染;化學氧化修復技術

引言：近年來，隨著我國化工行業的進步和發展，越來越多的以多環芳烴為主的污染物大量累積在土壤中。由于多環芳烴自身具有較強毒性、突變性和致癌性，不僅會造成嚴重的土壤環境污染，還會給人類的身體健康帶來威脅，因此必須加強土壤修復技術的應用。

一、多環芳烴污染土壤應用化學氧化修復技術分析

（一）Fenton法

Fenton法主要是將Fe2+與H2O2混合，在Fe2+的催化作用下對H2O2進行分解，從而產生具有強氧化性的（？OH）烴基自由基，在此基礎上，使（？OH）烴基自由基與土壤中的有機污染物進行充分氧化反應，先將其分解成為較小單位分子量的有機物，然后進一步氧化為對環境沒有污染性質的CO2和H2O。Fenton化學氧化法的應用具有便捷性、高效性等特點。

（二）過硫酸鹽氧化法

過硫酸鹽主要是由硫酸根離子與陽離子組成的鹽類物質，具有較強的氧化性，基于H2O2產生的化學反應，可衍生為一硫酸鹽和二硫酸鹽兩種鹽類物質。在其內部分子結構的上部分和中部分，都含有雙O鍵。在H2O2分子結構中，其中一個H元素被SO3所取代，從而生成PS這種新元素構成酸類物質，在此基礎上，其鹽類的主要形式分為Na2S2O8和K2S2O8兩種。針對過硫酸鹽的特性來說，具有較強的穩定性和氧化性，能切實提高污染土壤的修復質量和效率。

二、多環芳烴污染土壤應用化學氧化修復技術實例分析

（一）Fenton法修復實例

1.??? 污染土壤場地現狀數值檢測

以某醫療中型企業的土壤受污染程度為主要檢測對象，對目前狀態下污染場地的土壤進行采集和檢測工作。據了解，企業主要是以生產醫用食品級原料、添加劑為主。比如果糖、甘露醇、山梨糖醇等。對當前企業生產環境的土壤進行多環芳烴檢測，當樣品數量為6 時，根據檢測結果可總結出所采集的土壤樣品中苯并（a）芘的濃度在0.24-1.27mg/kg之間;苯并（b）熒蒽在土壤樣本中的濃度在0.2-1.62mg/kg之間;二苯并（a，h）蒽的濃度顯示在0.01-0.40mg/kg之間。表明醫療中型食品企業土壤已經被多環芳烴元素所污染[1]。

2.??? 污染土壤化學修復后數值檢測

采用Fenton法對受污染土壤進行氧化修復，修復單位需將受污染場地的土壤進行深入挖掘和清理，然后將受污染土壤轉移至化學氧化固有場地，此種方式是為了避免化學試劑對周圍未受污染的土壤產生消極影響。在此基礎上，在受污染的土壤中添加Fenton試劑，然后將二者進行充分的攪拌，促使Fenton試劑與土壤全面的接觸，從而達到保障化學氧化反應順利進行的目的。

待到Fenton試劑與污染土壤充分氧化修復后，可以國家相關標準為主要依據，對土壤采集的樣品進行研究，再將相應的檢測結果整體均值進行分析和比較，從修復后土壤檢驗結果來看，通過Fenton法進行修復后的土壤中苯并（a）芘的最大值為0.16mg/kg，比修復前的最大值少了1.21mg/kg，苯并（b）熒蒽和二苯并（a，h）蒽總體來說，都比未修復前的污染土壤值的檢測結果大幅度下降，其均小于檢出限。

3.??? 修復效果最終數值

就污染土壤和氧化修復土壤檢測結果相比較而言，當該醫療食品企業遭受多環芳烴污染，并應用Fenton法進行修復后，相應數值可明確表明苯并（a）芘、苯并（b）熒蒽和二苯并（a，h）蒽三者的修復效率具有大幅度提升，且均處在81%以上，突出了Fenton試劑具有較強氧化性、修復性和穩定性等特點，具體來說三者的場地修復目標值分別為0.2mg/kg、0.5mg/kg和0.05mg/kg，均達到了滿意的目標水平，切實提高了Fenton法的應用可行性。從以下對比圖中可明顯看出現狀均值和修復均值之間的差距。

（二）過硫酸鹽氧化法修復實例1.污染場地土壤檢測數值

本次土壤檢測企業為化工企業，生產的化工原料多帶有污染性和腐蝕性特點，但是為滿足現代化社會發展需求，以2000年為主要界限，前期生產的化工產品主要為液氯、鹽酸、化工用堿等，待到企業發展后期，除了前期產品外，還進一步擴展了氧氣、氮氣、溶解乙炔等化學物質。在目前狀態下對化工企業的污染土壤進行數據檢測時，需對企業的生產狀況進行基本了解，對現有土壤進行樣品采集工作，從而檢測出當前化工企業土壤樣品中苯并（a）芘、苯并（b）熒蒽和二苯并（a，h）蒽三者的檢出濃度分別為0.55-1.75mg/kg、0.80-2.00mg/kg以及0.10-0.34mg/kg之間，其具體數據最小值和最大值均超過了規定范圍，就此表明化工企業遭受多環芳烴的污染較為嚴重[2]。

2.??? 污染場地土壤修復后檢測數值

在此情況下，同樣需要先修復單位對化工企業受多環芳烴污染的土壤進行清理和挖掘工作，并進一步轉移到固有的處理場地，由于過硫酸鹽具有一定的腐蝕性，能有效防止其與未受污染土壤中的有機物進行反應。將硫酸鹽試劑添加到受污染土壤中，并用同樣的方法進行均勻攪拌，增加二者的接觸面積，促進其化學氧化反應得以高效進行。

等到修復處理過程后，需靜置一段時間，然后同樣以國家相關標準為基礎，采用500m3的代表樣品進行過硫酸鹽氧化法的土壤檢測，從下列表格中可知，當樣品數量統一為34時，具體苯并（a）芘、苯并（b）熒蒽的最大值分別為0.16mg/kg、0.23mg/kg，而二苯并（a，h）蒽的檢測率為0，因此其檢測結果可忽略不計。

3.??? 修復后最終效果

根據檢測結果對整體數值進行比較并進一步對其進行分析，當該化工場地應用過硫酸鹽對受多環芳烴污染的土壤進行化學氧化修復后，苯并（a）芘、苯并（b）熒蒽和二苯并（a，h）蒽的修復效率不等，分別為75%、85%和60%，由此表面應用的化學方法可有效降低土壤中多環芳烴的污染含量。

結論：綜上所述，從目前修復技術的應用情況看，化學氧化修復技術是修復效率高、處理效果好、應用周期短，且對污染物沒有較強區分的有效修復方式，能從真正意義上降低被污染土壤中的多環芳烴含量，將其中存在的毒性進行徹底降解，實現土壤環境的持續健康發展。

參考文獻：

[1]?? 周欣，張代榮.多環芳烴污染土壤化學氧化修復技術應用研究[J].環境與發展，2020，32（02）：89-90.

[2]?? 潘棟宇，侯梅芳.多環芳烴污染土壤化學修復技術的研究進展[J].安全與環境工程，2018，25（03）：54-60+66.

作者簡介：

陳慧（1991-），女，碩士，助理工程師，主要從事環境修復治理、土壤污染治理、污水處理工作。