异位修复

土壤中石油烃类的异位生物修复技术

一.引言

石油是由上千种化学性质不同的物质组成的复杂混合物,主要包括饱和烃芳香烃类化合物。石油在开采、炼制、贮存、使用等过程中,原油和各种石油制品进入环境而造成污染,这已成为一种普遍现象,并在生态环境和社会环境方面造成一定的影响。

土壤中的石油侵蚀土层,使之盐碱化、沥青化、板结化,使土壤的透水性降低,透水量下降,影响植物生长,被污染的土壤还可对地表水和地下含水层造成二次污染;许多研究表明一些石油烃类进入动物体内后对哺乳类动物及人类有致癌致畸致突变的作用土壤的严重

[1]污染会导致石油烃的某些成分在粮食中积累影响粮食的品质并通过食物链危害人类健康。

因此,维持土壤的安全至关重要,已成为目前国家上环境科学研究的热点之一。

二.生物修复技术简介

存在于土壤环境中的天然微生物种群对石油烃的降解作用是石油烃和其他烃类污染物从土壤环境中消除的基本途径之一。微生物利用生物自我调控机制以及对污染物的综合净化功能处理土壤中的石油烃类污染物,使它们在生物代谢过程中得到较为彻底的转化和降解,而且最终产物是二氧化碳和水,不会产生二次污染,是应用前景最为乐观的土壤石油污染物处理方法。

生物修复是指人为作用下利用微生物促进有毒、有害物质降解的技术。它的基本概念是:利用活的有机体去打破污染有毒害作用的大分子结构,使其成为较简单的无害的形式,并可以直接或间接地被植物或动物吸收。

石油污染土壤的生物修复技术主要有两类,一类是原位生物修复或就地生物修复,一般适用于污染现场。另一类是异位生物修复或离位生物修复。异位生物修复是将受污染的土壤、沉积物移离原地,在异地用生物的、工程的手段进行处理,使污染物降解而使污染的土壤恢

[2]复到原有的功能。异位修复主要包括土壤耕作法、生物堆放法、堆肥法和生物反应器。

二.异位修复方法

1.土壤耕作法

土壤耕作法基本实施步骤为:①场地处理:准备一块场地,一般以贫瘠的砂质粘土或砂质壤土为宜,对下垫面进行防渗处理,以免长期放置石油类污染物而影响地下水水质,同

[3]时在场地四周建立阻断墙,防止污染物向四周扩散;②把污染土壤运至现场,均匀平铺

成30~80cm厚的土层;③设置灌溉系统保证土壤湿度;④处理过程中周期性地进行耕作(翻土),以保证土壤结构的优化,增加土壤的通透性和一致性,提高氧转移的效率。

在油处理上,土壤耕作法应用比较广,但在土地资源紧张的地区,此法应当受到限制。

2.生物堆放法

堆放法是一种对土地处理技术的改进降解技术。通常是将石油污染土壤从污染地域挖走,运输到异地堆积,一般成条状,中间留有“田埂”,便于收集产生的渗出液,避免处理现场土层的污染:生物修复处理后再运回原地,提供降解用水。该技术的特点是在堆起的土层中铺有管道,提供降解用水,并在污染土层下设有多孔集水管,收集渗滤液。系统还可以设有

[4]送气管和空气泵,以稳定氧的补给。各种均匀布水或滴灌技术均可应用于这种处理系统

中。而且系统可以是完全封闭的,内部的气体,包括降解产物和挥发性的石油类物质,都经过诸如活性炭吸附、特定酶的氧化或加热氧化等措施处理后才向大气排放,而且封闭系统的温度更加稳定。所以,堆放法二次污染更少,处理效率更高。

堆放法的优点是可以在土壤受污染之初限制污染物的扩散和迁移,减少污染范围。缺点是挖掘和运输费用高于原位修复,可能破坏原地土壤的生态结构,在运输过程中会造成污染

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