土壤有机污染修复技术详细介绍

随着工业的快速发展，有机污染问题日益突出。土壤中大量的复合有机污染物会改变土壤的理化性质，破坏当地的生态系统，对区域动植物产生间接和直接的毒害作用，并通过食物链的富集和放大对人体健康造成严重危害，从而严重影响土地使用功能。土壤有机污染问题已引起广泛关注，土壤修复势在必行。

目前，我国有机场地的污染主要是石油烃、有机农药和杀虫剂等非氯化有机污染物和持久性有机污染物。本文主要介绍了非氯化有机污染场地的土壤修复技术。

分类

目前，理论上和技术上可行的非氯化有机污染土壤修复技术从功能载体上可分为物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术和复合修复技术。

2.1物理修复技术

物理修复技术多为异位修复技术，利用土壤和污染物各自的特性，使固定在土壤中的污染物难以扩散和迁移，或者通过高温等手段破坏污染物，减少其对环境的破坏。土壤非氯化有机污染的物理修复技术主要包括热处理法、隔离法和土壤置换法。

(1)热处理热处理技术多为异位处理，通常是指将被污染的介质转移到特定的处理单元或燃烧室中，然后暴露于高温下，从而破坏或去除其中的污染物的一种修复过程。异位修复技术的主要优点是处理周期短，处理过程可视，易于控制污染介质的连续混合和均质化，因此处理程度相对均匀；而异位修复需要开挖土壤，增加了修复成本和修复工程设备的需求，同时也导致了异位修复许可申请、材料转移安全等相关问题。

热处理技术主要包括热脱附、高温净化、高温分解、传统焚烧销毁技术和玻璃化技术。

A.焚烧技术在焚烧销毁污染介质领域已经应用多年，是一种比较成熟的修复技术。

B.异位热脱附技术利用热量挥发污染介质中的污染物和水，通常利用载气或真空系统将挥发的水蒸气和有机污染物输送到热氧化或回收等后续单元进行进一步处理。根据解吸塔操作温度的不同，热解吸过程可分为高温热解吸(320-560℃)和低温热解吸(90-320℃)。

C.高温净化技术是指将被污染的固体介质或设备的温度升高到260℃并保持一定时间。介质中产生的气流进入燃烧系统进行处理，去除所有挥发性污染物。通过这种方法获得的残渣可用作无害废物进行处置或资源利用。

D.热解是指在无氧条件下加热使有机污染物发生化学分解的过程。热解一般发生在高于430℃的温度和一定的压力下。化学分解过程中产生的热解气体需要进一步处理。热解的目标污染物是挥发性有机物和农药。这项技术适用于从炼油厂废物、煤焦油、木材加工废物、被杂酚油污染的土壤、被碳氢化合物污染的土壤、混合废物(放射性和危险)、橡胶合成和油漆中的废物中分离有机成分。

E.玻璃化技术是利用电流使污染土壤在高温(1600-2000℃)下熔化，冷却后形成玻璃化产物，是一种类似玄武岩的化学性质稳定的玻璃或晶体物质。高温处理过程可以破坏和去除土壤中的有机污染物。该技术可用于原位或非原位土壤修复。

(2)隔离法

隔离法是用粘土或其他合成惰性材料将被非氯化有机化合物污染的土壤与周围环境隔离开来。这种方法不破坏非氯化有机烃，只是阻止污染物向周围环境(地下水和土壤)迁移。这种方法适用于控制任何被非氯化有机碳氢化合物污染的土壤，特别是在渗透性差的地区。与其他方法相比，该方法运行成本较低，但对于毒性期较长的非氯代有机烃，只是暂时阻止其迁移，存在二次污染的风险。

(3)换土法

土壤置换法是用新鲜未污染的土壤置换或部分置换原污染土壤，以稀释原污染土壤中污染物的含量，利用环境本身的能力消除残留污染物。换土法可分为三种方法:翻土法、换土法和客土法。

物理修复技术的热处理法、隔离法、土壤置换法充分发挥了土壤和污染物各自的特性，不需要使用其他化学物质或生物进行处理，但也存在处理成本高、工作量大的局限性，只能处理小面积的污染土壤。因此，如何更好地利用土壤的特性，突破其局限性，将是物理修复技术的发展方向。

2.2化学修复技术

化学修复技术是一种利用污染物与改良剂之间的化学反应，通过氧化还原、分离提取等手段降低土壤中污染物含量的环境化学技术。土壤非氯化有机污染的化学修复技术主要包括萃取法、土壤淋洗法和化学氧化还原法。

(1)萃取法是基于相似性和相容性原理，利用有机溶剂从非氯化有机污染土壤中萃取出非氯化有机物，然后分离回收有机相中的非氯化有机物，实现废物的循环利用。该方法适用于非氯代有机物污染含量较高的土壤，但对于大面积非氯代有机物污染含量较低的土壤，其处理成本过高且会造成二次污染。所以在选择这种方法之前，需要评估一下成本，再决定是否可行。

(2)淋滤法土壤淋滤法是指在有水的体系中，将吸附在土壤细颗粒表面的污染物从土壤中分离出来的方法。可以在漂洗水中加入一些碱性溶剂、表面活性剂、螯合剂或pH调节剂，以增强污染物的去除效果。在这种处理过程中，土壤与淋溶水的反应通常在反应池或其他处理单元中进行，淋溶水和不同粒径的土壤在重力沉降作用下分离。

洗土法成本高，操作复杂。比如土壤要先分级，再分别处理。该方法的工程应用远远落后于实验室研究，要实现其广泛的工程应用还有一系列技术问题需要解决。

(3)化学氧化还原法化学氧化还原法是将化学氧化还原剂喷洒或注入受非氯代有机烃污染的土壤中，使其与污染物发生化学反应，达到净化的目的。常用的化学氧化剂有臭氧、过氧化氢、高锰酸钾和二氧化氯。与萃取法和土壤淋洗法相比，该方法一般不会造成二次污染，对非氯代有机烃的去除效率较高。氧化还原反应可以在瞬间完成，但其操作较为复杂，对技术水平要求较高。

2.3生物修复技术

生物修复是指一种低耗、安全的环境生物技术，利用特定生物的新陈代谢，对环境污染物进行吸收、转化和降解，最终将场地污染物分解为无害的无机物(水和二氧化碳)，实现环境净化和生态效应恢复。土壤中非氯化有机污染的生物修复技术根据应用类型的不同可以分为植物、动物、自然衰减等。

近年来，生物修复技术在国内外发展迅速。一批具有特殊生理生化功能的植物和微生物应运而生，基因修饰、转化、克隆、基因转移等现代生物技术的渗透进一步促进了生物修复技术的应用和发展。与其他方法相比，生物修复技术具有处理成本低、处理效果好(无二次污染，最终产物二氧化碳、水和脂肪酸对人体无害)、生化处理后污染物残留低等优点。然而，生物修复需要较长的时间，通常很难在规定的时间内完成场地污染的修复。

2.4复合修复技术

综上所述，控制土壤非氯代有机污染的技术主要有物理修复技术、化学修复技术和自然衰减技术，但都不同程度地存在修复成本高、修复时间长、修复技术难以大规模实现等问题。因此，根据各种修复技术的优势和实际场地污染特征，合理组合使用各种修复技术将是未来场地修复的主要趋势。

如BIOX长效生物氧化剂是一种高效物化材料，由氧化剂前体、稳定剂、生物载体和高效降解菌群组成。在使用过程中，BIOX能持续产生氧化剂，通过高级氧化快速降解有机污染物，改善土壤质量，促进水分和氧气的输送及污染物的传质，强化生物降解。同时，通过对不同有机污染物(如汽油、柴油、原油等)的筛选、分离、富集和配比优化，制成负载BIOX的高效降解菌群。).其不同系列适用于汽油、柴油、原油等污染物的降解，针对性强，群落功能稳定。与传统氧化剂(如臭氧、芬顿试剂、过氧化氢等)相比，)，BIOX具有氧化效率高、应用方便、安全性好的特点。

通过物理化学/生物的共同作用，可以快速实现污染物的减毒和总量去除。与其他技术相比，该药剂具有去除效率高(80%以上)、修复时间短(6-12个月)、不破坏土壤基质、处理成本低等优点。适用于处理TPH、BTEX、PAH、VOC、SVOC等有机污染物。可以通过多种方式修复，如原位修复或异位修复。

BIOX氧化剂修复技术的比较

生物氧化剂，普通化学氧化剂，普通生物降解

污染物最终去除率高于80%，高于80%，低于50%-70%。

修复时间短(3-6个月)，短(1-2个月)，几年。

土壤基质的破坏基本没有破坏，也没有一定程度的破坏。