原油污染土壤清理方法综述

原油污染土壤清理方法综述

金纯

陕西省土地工程建设集团，陕西 西安 710075

摘要：原油污染环境已是一个长期现象，也是一个严重的问题。石油对土壤的影响取决于溢油的大小、数量和等级。原油污染不会永久损害土壤，但对作物和其他植被有一些不利影响。多年来，人们一直试图找到最便宜、最有效和最环保的方法来清理被污染的原油土壤。此篇论文旨在分析清理受污染土壤所使用的不同方法。原油污染的土壤可以通过物理化学、加热和生物处理进行清理。前两种方法被发现存在不足，并可能导致进一步污染。生物方法（生物修复和植物化）在过去几年中作为有效清理原油污染土壤的最有前途和最无害环境的技术，引起了广泛重视。科学家正在制定广泛的生物修复战略，以处理受污染的土壤。

中图分类号：S289； 156.5 文献标识码：A

1.原油污染对土壤的影响

石油泄漏对鸟类和水生动物污染的一些不利影响。据报道，纽芬兰东南部（加拿大）水域长期海洋污染导致1984年至1999年期间死亡的海鸟死亡74%。死鸟被发现羽毛上有油。2002年11月，一艘油轮在"普雷斯蒂格"号油轮上发生事故，约6.3万吨重油抵达加利西亚海岸（西班牙西北部），发现对漏油事故前的鸟类造成了不同程度的DNA损伤。漏油及其清理活动对加利西亚海岸宏观动物社区的影响的进一步研究表明，大动物的波普利亚特急剧减少，尤里迪斯和斯科莱普-西斯斯夸马塔是受影响最大的分类。科学家使用急性毒性测试评估了柴油对水性物种的影响，发现与未接触柴油的物种相比，柴油的死亡率很高。

2.土壤处理类型

在修复任何污染点时，需要四个步骤。其中包括：1.初步评估 —— 这涉及对人类健康和环境构成威胁的地点条件的识别。2.选择和实施适当的临时补救措施 - 它处理任何可能存在于现场的危险。3.Site 调查和补救技术研究——在这个阶段，确定了传染的性质和范围，并确定了潜在的最终补救方法。4.选择最终补救方法 – 根据现场内外的结果评估不同补救方法的有效性、完全清理所需的时间和总体治疗费用。土壤处理有两种主要类型：原地处理（土壤在污染现场处理）和异地处理（在这种情况下，土壤被挖掘并运到另一个地点进行处理）。

3.物理化学清理污染土壤

土壤挖掘

这是机械清除受污染的土壤到场外埋葬或燃烧。科学家建议，清理受污染土壤的最有效方法是清除土壤。然而，这个过程是非常昂贵的，因为承包商必须清理掉一层地面。挖掘的另一个问题是，从该层被移除的地方容易受到侵蚀和其他环境破坏。

土壤清洗

土壤清洗是一种原位处理工艺，适用于土壤中各种有机、无机和放射性污染物。它涉及使用液体/水，有时结合化学添加剂和机械仪器擦洗土壤。这可以去除污染物，并将它们浓缩成较小的体积。危险化学品很容易粘附在淤泥和粘土中，不像沙子和砾石颗粒。因此，在土壤清洗过程中，淤泥和粘土从机械上与粗土分离。然后，当粗砂保留为回填时，可对受污染的细砂进行相应处置或处理。这种方法的有效性已证明低于80%，虽然使用热水时效率增加。因此，它主要用作最终清理土壤的预处理方法。

土壤蒸汽提取（SVE）

这种方法是清理原油污染土壤的一个相对简单的物理过程。SVE 涉及使用专门设计的系统，以蒸汽形式从土壤中去除挥发性污染物（例如原油）。SVE 的过程是通过将污染物作为蒸汽或气体拉到地表的地下井系统。有时需要引入空气以增强过程。土壤蒸气外化经常用于去除氯化碳氢化合物，特别是三氯乙烯（TCE）。

4.石油污染土壤的生物净化

生物处理涉及使用微生物、植物和其他生物系统来清理石油污染的土壤。生物过程被用来处理挖掘的土壤、原地的饱和和非饱和土壤以及回收的地下水。

原油的微生物降解（生物降解）

牵涉到土壤和水生环境中的原油降解的主要细菌属主要包括假单胞菌、阿奇霉素、阿氏杆菌、放线菌、黄杆菌、微球菌和诺卡德菌。几乎任何碳氢化合物，甚至是最重的石蜡（沥青树脂）都可以被细菌攻击。不过，有关科学家报告说，微生物降解并不总是导致石油成分完全消失。据报道，热带土壤中微生物的石油降解能力取决于某些环境因素的充分性，如温度、营养物质、湿度、pH值、氧气、石油的粘度和受影响土壤的粗细程度。温度被描述为决定生物降解速度和效果的最重要的参数之一。 pH值影响溶解度，从而影响土壤中许多成分的可用性，从而影响生物活性。生物降解受到极端酸度和极端碱度的负面影响，因此大多数基于实验室的生物降解研究是在接近中性的pH值范围内进行的。

生物修复

相关报告说，选择最合适的策略来处理一个特定的地点，可以通过考虑三个基本原则来指导：污染物的生物转化为毒性较小的产品（生物化学）；污染物对微生物的可利用性（生物利用率）；和生物活性的优化（生物活性）。一些大规模的生物修复技术用于处理被污染的土壤，包括风选、生物堆积、生物通风、土地耕作和堆肥。风排技术是通过将受污染的土壤与堆肥材料混合，并放置在细长的堆积物中。生物堆涉及到在地面上建造土壤堆，将被污染的土壤放置在堤坝区域内。通过空气注入或真空抽吸的方式对土堆进行充气，以确保氧气的转移，从而确保有机污染物的有氧降解。生物通风法结合了土壤通风和强化生物修复的能力，以成本效益的方式去除腹地土壤和地下水位中的轻度和中度馏分碳氢化合物。土壤通风将更多的挥发性燃料成分从非饱和土壤中移除，并通过驱动大量空气进入地下促进好氧生物降解。土地耕作是一种众所周知的生物方法，用于处理石油烃污染的土壤。该系统包括定期铺设地面以促进通气，控制水分含量并添加营养物质以提高微生物对污染物的降解。

植物修复

植物稳定化：植物释放某些化学物质，与污染物结合，使其在周围环境中的生物利用率和移动性降低，以及植物转化：植物从土壤中提取污染物，然后将其转化为可以安全释放到大气中的气体。人们已经尝试通过基因改造来提高植物修复剂的功效。来自不同来源的基因，包括哺乳动物和微生物，正被引入植物物种中，从而创造出新型的植物修复剂，具有从受污染的土壤中提取有害重金属的能力。植物修复是环境友好的，视觉上有吸引力，比传统的修复方法更具成本效益。此外，土壤的结构被高度保持。已有一些关于使用植被处理石油污染土壤的研究记录。在加利福尼亚州休尼姆港的美国海军基地进行的一项实地研究中，科学家报告说，与未种植植被的土壤相比，在研究结束时，种植植被的地块的总石油碳氢化合物浓度较低。

6.结论

原油污染是一个非常严重的问题，影响陆地和水生环境。特别是对沿海地区的影响，已经引起了世界上许多人和政府的关注。低渗透性、高含量和土壤异质性限制了SVE方法的性能。在挖掘和材料处理过程中，也存在潜在的危险化合物释放的风险。加热法（焚烧和热解吸）的主要缺点是涉及高能源成本和环境污染的危险。在效率和环境可接受性方面，生物方法被认为是最好的再修复方法。生物技术受到鼓励，因为它具有土壤可持续发展的优势，并有可能使土壤恢复其原有用途。美国环保部门已经选择生物修复作为主要的合理补救措施，以处理木材加工现场的土壤、污泥和沉积物中的有机污染物。与生物方法有关的唯一限制是需要很长的时间才能完全清除污染物。

参考文献

[1]许东彬,辛寅昌.原油污染地表的无伤害清理剂的合成与性能研究[J].精细与专用化学品,2006(22):11-13+25.

[2]何泽能,李振山,籍国东.木质素盐在原油污染土壤清洗中的应用[J].环境污染治理技术与设备,2006(06):31-34.

作者简介：金纯（1990-），男，浙江海盐人，硕士，从事矿业开发、石油工程研究。