土壤石油污染的危害與修復(fù)

安玉姿

（新疆阿克蘇地區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，新疆 阿克蘇 843000）

土壤石油污染的危害與修復(fù)

安玉姿

（新疆阿克蘇地區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，新疆 阿克蘇 843000）

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，石油及其產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于日常生活中。石油數(shù)量的與日俱增帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)利益，在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸和使用的過(guò)程中，卻會(huì)污染土壤和水，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)造成很大的負(fù)面影響。石油污染已經(jīng)成為世界上普遍性的污染，具有危害性大、周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。本文主要探討了土壤石油污染的危害與修復(fù)技術(shù)。

土壤污染；石油危害；修復(fù)技術(shù)

我國(guó)有許多石油工業(yè)城市，但是幾十年來(lái)的石油勘探、開(kāi)發(fā)，導(dǎo)致地表土壤、水體污染嚴(yán)重，嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，極大地影響了這些城市的可持續(xù)發(fā)展。大量含油廢水直接排放造成土壤污染，污染土壤也可能通過(guò)地下水?dāng)U大污染范圍，通過(guò)地表徑流污染地表水，結(jié)果污染程度越來(lái)越深。因此，掌握石油污染物進(jìn)入土壤的方法及其在土壤中的吸附、解吸規(guī)律，對(duì)于保護(hù)和治理油田環(huán)境具有重要作用。

1 石油污染概述

石油污染是指人們?cè)陂_(kāi)采、提煉、運(yùn)輸原油和石油產(chǎn)品的過(guò)程中所造成的污染，它是影響土壤最嚴(yán)重的污染之一。石油污染物主要集中在土壤表面20 cm左右的地方，采取下降、滲漏等方式進(jìn)入土壤表面，并形成石油石化區(qū)。石油是一種高疏水性、低水溶性特征的污染物，在土壤介質(zhì)中表現(xiàn)出復(fù)雜的相態(tài)。由于石油大部分組分具有低溶解性，因此除部分石油溶解于土壤空隙中的水分之外，大多仍以純液相的形式存在于土壤空隙中，部分則蒸發(fā)到土壤氣體中。

石油在土壤中的積累導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)與性質(zhì)改變，形成土壤污染，具體表現(xiàn)如下：特殊地理區(qū)域的石油和水環(huán)境、氣候條件、土壤鹽分所造成的石油積累，使大部分土壤呈堿性或酸性；油田區(qū)土壤的可溶鹽含量大部分高于0.2%，為鹽化土；個(gè)別土壤樣品可溶鹽含量超過(guò)4%，為強(qiáng)度鹽化土；油田土壤中，速效N和速效P含量偏低，速效N含量一般低于100 mg/kg，速效P含量普遍低于20 mg/kg，僅占總P的5%左右，屬于典型的貧營(yíng)養(yǎng)土壤；污染土壤的有機(jī)質(zhì)含量較高，主要是由于污染土壤中的石油污染組分參與到有機(jī)質(zhì)組成部分，江漢油田、華北油田和大慶油田土壤中的有機(jī)質(zhì)含量比其他油田高；油的高疏水性導(dǎo)致土壤含油性高，土壤貯水量和含水量降低。

2 運(yùn)用生物技術(shù)修復(fù)石油污染

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)都開(kāi)始采用生物的方法來(lái)修復(fù)石油污染，處于世界領(lǐng)先水平的有俄羅斯、丹麥、美國(guó)和德國(guó)等國(guó)。北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院作為國(guó)內(nèi)先驅(qū)，已于20世紀(jì)90年代開(kāi)始研究，其合作企業(yè)南洋東華生物公司已有成功的修復(fù)技術(shù)應(yīng)用于世。生物修復(fù)是利用生物的生命代謝活動(dòng)，減少土壤環(huán)境中有毒有害物的濃度，使污染土壤恢復(fù)到健康狀態(tài)的過(guò)程。國(guó)外微生物石油降解技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)的研究證明，不如本土菌效果優(yōu)越。而北京大學(xué)作為石油污染修復(fù)的先驅(qū)，其“BDB系列生物降解菌”已經(jīng)開(kāi)始在中國(guó)各大油田乃至世界他國(guó)油田發(fā)揮著功效。

2.1 土壤耕作場(chǎng)處理方法

近年來(lái)，國(guó)外研究較多的石油烴污染生物處理方法中，土壤耕作場(chǎng)處理方法是常用的土壤污染治理方法。通過(guò)施肥、灌溉和石灰等管理措施，保持水分和氧氣，保持最適宜的pH值，并改善土壤耕作條件，土壤中污染物可以得到有效的降解。在降解過(guò)程中，微生物是土著微生物，但還需要擴(kuò)大引進(jìn)馴化的微生物的影響。土壤耕作處理中最大的缺陷是污染物可能從加工區(qū)遷移。預(yù)制床的設(shè)計(jì)可以使污染物的遷移減少到最低程度，因?yàn)樗幸粋€(gè)濾液收集和排放控制系統(tǒng)。土壤污染轉(zhuǎn)移到預(yù)制床，通過(guò)施肥、灌溉、調(diào)節(jié)pH值，有時(shí)可以添加微生物和表面活性劑，這是最合適的污染物降解方法。與同一區(qū)域的原位處理技術(shù)相比，預(yù)制床處理對(duì)降解多環(huán)芳烴作用顯著，提高了土壤堆肥處理的土壤效果。被污染地區(qū)的采礦污染物可以集中起來(lái)，然后進(jìn)行生物處理，防止地下水污染或污染物向更大的地域擴(kuò)散。

2.2 堆肥方法

堆肥方法是多環(huán)芳烴堆肥過(guò)程中一種新的生物修復(fù)技術(shù)。多環(huán)芳烴的降解隨著多環(huán)數(shù)的增加而降低，當(dāng)初始濃度的多環(huán)芳烴增加約50倍，除蒽、熒蒽外，其他物質(zhì)的降解效率普遍降低。石油污染土壤修復(fù)已發(fā)展成生物堆層、堆肥和土壤淤漿反應(yīng)器和好氧的修復(fù)過(guò)程。最近的研究表明，厭氧還原脫氯的厭氧微生物修復(fù)技術(shù)具有很大的潛力。生物反應(yīng)器法是污染土壤中的處理反應(yīng)器。一個(gè)特殊的生物反應(yīng)器通常是建立在現(xiàn)場(chǎng)或特定的處理區(qū)域。通常水平滾筒的升降和形狀，有間隙式和連續(xù)式兩種。反應(yīng)器可以使土壤微生物和其他添加劑如營(yíng)養(yǎng)鹽、表面活性劑徹底混合，能很好地控制降解條件，且處理速度快，效果好。在生物反應(yīng)器處理的過(guò)程中，首先挖出土壤和水混合成泥，但為了提高降解率，微生物從先前處理過(guò)的土壤中分離，并添加到所制備的土壤。

2.3 物理修復(fù)技術(shù)

除了上述的生物方法修復(fù)外，利用物理修復(fù)技術(shù)也能對(duì)土壤的修復(fù)產(chǎn)生很積極的影響。物理技術(shù)修復(fù)主要包括土壤氣相抽吸法、固化穩(wěn)定法、換土法、電修復(fù)法和焚燒法等。土壤氣相抽吸法主要是依靠土壤中空氣的定向流動(dòng)，使被揮發(fā)性的有機(jī)污染物得到修復(fù)，而將污染物排放到地面。但這種方法只能對(duì)揮發(fā)性良好的石油產(chǎn)品及滲透性好的土壤能取得良好的成效。固化穩(wěn)定法則主要是通過(guò)將土壤進(jìn)行包埋，從而隔離污染物，達(dá)到阻斷污染遷移、降低污染的效果。但這種方法可能給土地今后的有效使用帶來(lái)消極影響，只適合暫時(shí)修復(fù)，因?yàn)槲廴疚飼?huì)在一段時(shí)間后再次形成污染。換土法是利用土壤的容量來(lái)對(duì)污染物進(jìn)行稀釋的方法。它將被污染的土壤與新鮮土壤進(jìn)行互換，但這種方法只適用于污染面積較小的區(qū)域。電修復(fù)方法指的是，在污染土壤中導(dǎo)入巨大的電流。如此一來(lái)，土壤中的溫度升高，使得污染物中的烴類(lèi)物被燃燒分解，而重金屬物質(zhì)變成惰性物質(zhì)。通過(guò)這種熱處理后，土壤中的污染物就大大降低了。但這種方法更適合淺層土壤，使用成本比較昂貴，還可能出現(xiàn)再度污染。焚燒法對(duì)土壤進(jìn)行治污處理，指的是對(duì)污染土壤進(jìn)行焚燒。但這對(duì)裝置和土壤都有特別的要求，而且費(fèi)用較為昂貴，并非治污的首選。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，治理土壤石油污染是一個(gè)艱難持久的工作。在石油勘探、開(kāi)采、利用的過(guò)程中，我們應(yīng)該做好每一個(gè)階段的工作。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)盡量避免和減少對(duì)地表植被的破壞和影響，不破壞地形地貌。工程結(jié)束后立即進(jìn)行臨時(shí)土地植被恢復(fù)。土質(zhì)邊坡產(chǎn)生的場(chǎng)地，應(yīng)設(shè)置專(zhuān)門(mén)的堆放場(chǎng)，堆放起來(lái)。嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)管理，按照生產(chǎn)實(shí)踐，無(wú)污染物排放。只有這樣，人們才有可能治理好石油土壤污染。

1 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局監(jiān)督管理司.中國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)：培訓(xùn)教材[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

2 肖 靜，卓全錄.石油污染土壤的修復(fù)技術(shù)研究[J]．環(huán)境與生活，2014，（14）：168．

3 桑玉全.石油類(lèi)污染物在土壤中遷移變化規(guī)律研究[M].青島：中國(guó)石油大學(xué)(華東)出版社，2015.

4 張丙印，王昆泰，師瑞鋒.土壤中可揮發(fā)污染物抽氣清除法的數(shù)值模擬[J].巖土力學(xué)，2004，25（4）：544-548.

5 陳新才.石油污染土壤生物修復(fù)的生態(tài)條件研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2003.

Harm and Remediation of Soil oil Pollution

An Yuzi
(Xinjiang Akesu Area Environmental Protection Monitoring Station, Akesu 843000, China)

with the rapid development of economic and social, petroleum and its products of humans and all fields have been widely used in the daily life of the national economy, increasing the amount of oil will bring huge benefits, for human civilization at the same time, in the production, processing, negative effect on the environment and human process,transportation and use of oil and oil products caused serious pollution of soil and water, oil pollution has become the world's pollution, the harm of oil pollution, the characteristics of the pollution for a long time, have an impact on human and animal,soil, and the dangers of natural water.This paper mainly discusses the harm of oil pollution of soil and restoration.

oil soil; pollution; repair technology

X53

A

1008-9500(2017)05-0072-02

2017-03-10

安玉姿（1969-），女，新疆阿克蘇人，助理工程師，研究方向：石油類(lèi)對(duì)土壤環(huán)境中的危害。