.污染生态修复工程技术的课程论文土壤石油烃污染及其修复研究进展春媚112环境科学2班. .摘 要 石油烃类物质有较高的生物学毒性、在环境中的残留时间较长。所以，石油污染是除农药污染之外的又一大土壤污染源，其对环境造成的危害己引起广泛重视。本文概述了目前国外石油污染土壤常用的修复技术及其研究进展，综述了物理修复、化学修复，特别是生物修复技术的优越性，以期综合全面反映该领域的研究概况及其开展趋势，并对未来石油烃污染土壤生物技术开展方向作展望。关键词：土壤、石油烃、污染、修复. . 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、沥青质、树脂类等。石油的开采、冶炼、使用和运输过程的污染和遗漏事故，以及含油废水的排放、污水灌溉，各种石油制品的挥发、不完全燃烧物飘落等引起一系列土壤石油污染问题。特别是石油开采过程产生的落地原油，已成为土壤矿物油污染的重要来源。 许多研究说明，一些石油烃类进入动物体后，对哺乳类动物及人类有致癌、致畸、致突变的作用。土壤的严重污染会导致石油烃的*些成分在粮食中积累，影响粮食的品质，并通过食物链，危害人类安康。 1 石油污染土壤的途径及危害石油污染泛指石油原油和初加工产品包括汽油、煤油、柴油、重油、润滑油等及各类油的分解产物所引起的污染。国良,幼明,顾书敏,等.20081.1 石油污染土壤的途径 土壤是生态环境的重要组成局部之一，是人类赖以生存的物质根底和主要资源之一。而我国是农业大国，土壤对我国而言，更是尤为重要的自然资源。但近年来，由于石油工业的迅速开展，在石油生产、贮运、炼制加工及使用过程中，由于事故、不正常操作及检修等原因，都会有石油烃类物质的溢出和排放，造成了日益严重的土壤污染，其主要污染途径如下。 1含油污泥、矿渣及垃圾的堆置 在开采、冶炼石油时，产生大量的含油废物主要包括含油泥浆、油砂等，而这些含油废弃物没经过特殊处理，直接堆积在厂矿周围。在堆放的过程中，由于雨水的冲刷、淋洗使污染物扩散、迁移，污染了堆放地周围的土壤。 2原油泄漏和溢油事故 我国在矿业生产过程中，仍存在一些不合理的作业方式，在采油井洗井和检修时，都会产生有局部凝析油和原油洒落在油井周围的情况，造成了严重的环境污染和生态破坏铁珩,周启星,培军,2001。此外，在运输、使用、贮存石油及其产品的过程中，渗漏和溢油现象也时有发生，甚至在原油开采过程中发生井喷事故，引起突发性泄漏，过多的石油浸入土壤空隙中，超出了土壤的自净能力，使小围的生态系统完全消灭。 3汽车尾气的排放及大气污染 石油成分复杂，一些轻组分在石油炼化或工厂生产的过程中，可挥发进入大气，这些成分可与大气中颗粒物结合，以降尘形式进入土壤；此外，汽车排放的尾气中也含有大量未燃烧的石油成分，这些成分也会以沉降物的形式进入土壤法云,曲向荣,吴,等,2006。这一途径产生的污染量比拟少，通过土壤环境的自净作用就可以减轻其对土壤的破坏，使土壤生态系统良好运行。 4污水灌溉和药剂污染 在农业生产方面，土壤受石油污染的主要原因就是使用含油污水灌溉农田和农药的不合理使用。许多工业废水和生活污水都含有石油烃类物质，长期使用这类污水灌溉农田必然导致土壤石油污染；石油烃是各种农药的溶剂或乳化剂的原材料，使用这些农药的同时，石油烃也进入土壤，长期不合理的使用农药，增加了土壤中的石油烃含量，使土壤受到污染。1.2 石油污染土壤的危害 石油污染物进入土壤后，因其特殊的理化性质、去除难度大和残留时间长等特点，所以对土壤的生态环境造成一系列的危害，给污染地区的生态、作物以及人类安康带来负面影响，主要的危害总结如下。 1石油污染对土壤理化特性的影响 污染物进入土壤，破坏土壤构造，比方堵塞土壤孔隙，使土壤的透水性降低；改变土壤有机质的组成和构造，比方其富含的反响基能够与土壤中的无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱磷酸作用，从而使土壤的有效磷、氮含量减少，导致土壤有机质的碳氮比C/N和碳磷比C/P的变化，进一步导致土壤微生物群落、微生物区系的变化，进而破坏土壤生态系统。 2石油污染对作物的危害 石油污染对作物生长发育产生不利影响，如发芽出苗率低，各生育期推迟，贪青晚熟，结实率下降，抗倒伏、抗病虫害的能力降低等玉成，2003；石油会粘着在植物的根外表，形成粘膜，阻碍根系的呼吸与吸收，引起根系腐烂，影响作物根系的生长，甚至造成作物的死亡，直接使作物减产；影响粮食质量，使粮食的品质下降。 3石油污染对人类安康的危害 石油烃在作物及果实局部主要残留的毒害成分是多环芳烃，它对于人和动物的毒害最大，尤其是双环和三环为代表的多环芳烃毒性更大。多环芳烃类物质可通过呼吸、皮肤接触、饮食摄入等方式进入人和动物的体，影响其肝、肾等器官的正常功能，甚至导致癌变。除此之外，石油类物质还通过渗透作用污染地下水，污染物的迁移对人类生存环境构成多个层面上的不良威胁任磊，黄延林，2000。 2 石油污染土壤的修复技术全球围，污染土壤的治理已有较为系统的研究。主要的土壤修复方法包括物理修复方法、化学修复方法和生物修复方法。目前，我国对污染土壤修复技术的根底理论研究较多，但对污染土壤修复技术规模化应用性研究相对不够。2.1物理修复技术 20世纪80年代以前，石油污染土壤的治理方法仅限于物理和化学方法。早期的燃烧法、热修复法、换土法、隔离法、机械法等物理方法，要求高温、机械设备或更多人力等，本钱较高，而且没有从根本上解决污染问题，主要是使污染物发生了转移，还需要对污染物进一步处理。目前，这些物理方法多应用于一些突发性紧急事件，取而代之的电修复法、通气法及净化土壤工艺等一批经济可行的新工艺、新技术逐渐成为研究热点。2.1.1电修复法 将电极插入受污染的地下水及土壤区域。在施加直流电后，形成直流电场，引起土壤孔隙水及水中的离子和颗粒物质沿电场方向进展定向的电渗析、电迁移和电泳运动，使土壤孔隙中的水和荷电离子或粒子发生迁移运动。污染土壤电修复是在20世纪90年代后才得到重视和开展的新兴土壤修复技术，与传统的土壤修复技术相比，电修复具有人工少、接触毒害物质少、经济效益高、不破坏现场的生态环境等优点，更适合于治理渗透系数低的密质土壤。最新研究说明，电动力学技术与生物修复优化组合，成为高效绿色修复技术。Acar等和Marks等分别进展了电动力学方法为微生物输送营养元素的研究。婷婷等进展了电动-微生物联合修复技术对石油污染物去除的研究，结果说明，在施加电场下，石油降解菌的数量增加，石油的去除率是对照组的2.4倍。锡辉,王 慧,罗启仕，20012.1.2超声波降解法利用超声空化现象所产生的机械效应、热效应和化学效应对污染物进展物理解吸作用、絮凝沉淀作用和化学氧化作用，从而使污染物从土壤颗粒上解吸，并在液相中被氧化降解成CO和HO或环境易降解的小分子化合物。Song Y F等把超声波技术引入到污染土壤的净化修复中。研究说明，超声波不仅能对土壤有机污染物进展物理解吸，还能通过氧化作用将有机污染物彻底去除。文等用超声波净化石油污染土壤，结果说明，超声波技术用于石油污染土壤修复是有效果的。玉霞, 珂，20092.1.3土壤气相抽提法利用物理方法去除石油污染土壤中挥发性或半挥发性石油组分的一种原位修复技术。利用真空泵产生负压驱使空气流过污染的土壤孔隙，解吸并驱使有机组分流向抽取井并收集于地上处理。具有可操作性强、处理污染物的围宽、可由标准设备操作、不破坏土壤构造及可回收利用废物等优点。王贞国等王贞国,梁 伟,询昌,等，2006应用了气提吹脱法在野外试验场地进展了实验研究。结果说明，不同的曝气深度下，石油类物质去除率不同，最高去除率可达88%。2.1.4CSP法CSP法法即净化土壤工艺。该法用含碳的物料如：煤和焦炭当作吸附物，在90和强烈搅拌下通过煤外表强力吸附烃基污染物，然后用重选或浮选法将干净的土壤和吸附有烃基化合物的煤分开。该法由美国开发，由阿伯塔埃德蒙顿热电设计建造了一个处理量为12t/h的工厂，1998年处理石油污染土壤2.7万27，是目前很有前途的一种方法。(西莫查K，20012.2化学修复技术 化学修复技术具有较好的除油效果，但化学溶剂的二次污染、试剂本钱高等问题，在一定程度上限制了化学方法规模化应用。如萃取法，工艺复杂、流程长、处理费用高，已逐渐被淘汰，只是在突发紧急情况下，油污浓度较高的土壤中应用。2.2.1化学洗涤法或土壤洗涤法 是指用不同类型的洗涤剂洗涤石油污染土壤的方法。其优点是能耗较低、处理周期短、操作简单且可回收洗脱的原油，但其缺点是药剂用量大、易造成二次污染。 吕荣湖等、飞等相继采用外表活性剂、热碱水等化学试剂对石油污染土壤进展治理取得很好效果。日本2003年开发出一种利用特殊固化材料和被覆材料使洗涤后的残留物固化别离的新技术。罗士平等采用十二烷基苯磺酸钠和聚氧乙烯月桂基醚的复配物，对辽河油田落地油污染土壤进展热洗回收原油实验，脱油率为56.21%。何泽能等采用曲拉通、平平加、壬基酚聚氧乙烯醚和石油烷基苯磺酸钠等4种外表活性剂，处理石油污染土壤效果较好，脱油率最高可达98%以上。光全等采用化学破乳加机械三相离心别离技术处理含油污泥，原油回收率高达90%。目前，该法在处理落地油和含油污泥等领域应用比拟广泛，通常利用生物外表活性剂的增溶作用来加速污染土壤洗涤过程，搅拌、超声波作为高效外力手段受到国外普遍关注。目前，现场应用修复技术研究、多种方法协同修复研究、高效淋洗液及其增溶机理等方面的研究是该方法的研究热点。2.2.2化学氧化法通过向石油污染土壤中喷洒或注入化学氧化剂，使其与污染物质发生化学反响来实现净化的目的。化学氧化剂有臭氧、过氧化氢、高锰酸钾、二氧化氯及Fenton试剂等。化学氧化法可单独使用，也可与其他修复技术联合使用。适合于土壤和地下水同时被石油烃类污染的治理，同时，可配合曝气装置，使氧化剂充分和土壤、地下水接触。目前，该方法可作为生物修复或自然生物降解之前的一个经济而有效的预处理方法。唐世荣，20062.3生物修复技术 污染土壤的生物修复技术，是指利用特定的生物植物、动物、微生物吸收、转化、降解或去除环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。生物修复技术已成为生态环境保护领域最有价值和最具生命力的处理技术之一，被美国国家环保局USEPA推荐作为原油污染土壤修复的首选措施。1989年E*on石油公司的油轮在阿拉斯加海湾发生的溢油事故中，在采用热水清洗等方法无法奏效情况下，用原位生物降解法对污染的 160海滩的有效治理，初步显示了生物修复技术的实用性。鉴于此，美国环保局将此法推广、应用于沼泽地及地面水石油污染治理。(顾传辉等，2000目前，有些学者提出，根据生物的类型生物修复方法分为：微生物修复法、植物修复法和动物修复法。2.3.1微生物修复技术41 微生物修复技术是指利用土壤中的土著微生物或补充经驯化的高效微生物，在优化的环境条件下，加速分