多环芳烃污染土壤化学氧化修复技术应用研究

齐彩亚

摘 要 近年来，我国的污染问题越来越受到重视，土壤化学氧化修复技术也越来越受到重视。本文在分析了PAHs法污染土壤修复常用技术基础上，以化学氧化修复技术为例，结合案例，探讨了该技术在多环芳烃污染土壤修复中的应用，对打赢蓝天碧水净土保卫战具有积极的现实意义。

关键词 多环芳烃;化学修复技术;土壤污染;氧化法

引言

多环芳烃（PolycyclicAromaticHydrocarbons，PAHs）是指2个或2个以上苯环以线状、角状或簇状排列组成的稠环化合物。PAHs是化工、制药和焦化行业中普遍存在的、具有代表性的有毒有机污染物，有致癌、致畸、致突变的“三致”作用，其具有较强的疏水性，辛醇-水分配系数较高，很容易吸附于土壤颗粒或土壤有机质，因此，土壤成为PAHs的主要载体。一旦土壤中所含有的PAHs类物质过量，不能被土壤天然降解时，PAHs便会在土壤中不断累积。对于PAHs，其苯环数量越多，越难被分解去除，因此，有效修复此类污染场地中PAHs成为目前需要解决的主要问题。

1多环芳烃修复技术概述

目前PAHs污染土壤的修复技术主要为客土法、热脱附法、生物通风法、溶液浸提法、水泥窑协同处置法、生物修复法等，以上修复技术比较成熟，修复单位需参照实际工程进度和资金水平进行选定。化学氧化法从技术成熟性、工期长短和资金消耗综合对比，作为异位修复较为常用。

2PAHs法污染土壤修复常用技术

2.1 物理修复技术

多环芳烃物理修复技术，是指利用各种物理方法将受PAHs污染的土壤中的有机物含量分离或去除。目前，物理修复PAHs污染土壤技术主要有超临界萃取、蒸汽抽提和热脱附技术等。物理修复技术在PAHs污染土壤中的应用，具有修复成本高，且物理法修复只是将土壤中的污染物进行了转移，并未实现土壤中的PAHs污染物真正的消除。因此，物理修复技术在PAHs污染土壤中的修复效果难以达到预期效果。

2.2 化学氧化技术

化学氧化修复技术是通过向污染土壤中加入氧化剂，然后用设备进行搅拌混合，利用氧化剂本身或所产生的自由基氧化污染物，使污染物转变为二氧化碳、水等无害的或毒性更小的物质，从而达到修复污染场地的目的。化学氧化处理技术具有处理时间短、效果好，费用较低等优点[1]。异位化学氧化是通过清挖，在搅拌设备中将化学氧化剂与土壤混合均匀。异位化学氧化适用于有机污染土壤。其中，化学氧化可处理酚类、苯类、石油烃、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机物;异位化学氧化不适用于重金属污染土壤的修复，对于吸附性强、水溶性差的有机污染物应考虑必要的增溶、脱附方式。该技术的关键在于氧化剂的选择以及土壤性质。不同氧化剂与污染物反应会产生不同的中间产物，需要注意避免中间产物造成的二次污染。另外，土壤性质对污染物的去除有很大的影响，需要通过一定的预处理手段使土壤性质达到氧化剂与污染物充分反应的最佳条件。

2.3 生物修复技术

生物修复技术包括微生物修复技术和植物修复技术，其中，前者主要是指在适宜环境背景下，将驯化的土著微生物或将特定降解效果的外源性微生物引入受PAHs污染土壤中，从而将土壤中的有毒有害物质降解成低毒或无毒;后者主要是指利用植物及其根部将受PAHs污染土壤中的污染物进行吸收、代谢、挥发、吸附或根际分泌物降解等，从而实现污染土壤中PAHs的转移、降解。生物修复技术成本低，处理效果好，但生物修复技术易受到土壤土质及土壤环境因素影响，在修复过程中产生的降解产物毒性甚至比原污染物毒性更高。

2.4 机械化学法

机械化学法降解有机污染物是利用机械力引发化学降解反应，使有机污染物得以去除的污染修复技术，可用于持久性有机污染物的降解[2]。如Joseph-ezra等对含PAHs的磁铁矿、水钠锰矿、Na-蒙脱石和Cu-蒙脱石进行研磨并设置无研磨对照组，试验结果表明：研磨组和对照组水钠锰矿和Na-蒙脱石中的芘均没有变化，磁铁矿中的芘去除率为50%，Cu-蒙脱石中的芘经研磨5min后的去除率与对照组相同（约25%）;经过更长时间的研磨（24h），研磨组Cu-蒙脱石中的芘没有取得进一步的去除效果，而对照组中芘的去除率达到40%;由此得出研磨对磁铁矿中的芘有去除效果，对Cu-蒙脱石中的芘的去除有抑制作用。虽然目前机械化学法降解土壤中PAHs已经取得了一些成果，但是其降解机制尚不明确，由于只对土壤中极少数的PAHs进行了降解试验研究，其结论是否具有普遍性还有待进一步验证。

3PAHs污染土壤修复中的案例分析——以化学氧化法为例

某项目为生产油漆、涂料等有机化工品，2010年停产搬迁。根据用地规划，未来将作为商住用地，经前期现场勘察，發现该工厂遗留场地含有苯并芘、苯并蒽、苯并荧蒽、二苯并蒽等PAHs污染物[3]。受污染的土壤约1.5万m3。①清挖转运。根据场地受污染土壤修复规模，决定将该工厂受PAHs污染土壤分层分批次清挖，修复深度为2-3m，同步推进污染处理，并将清挖过程中产生的大块土壤破碎，降低粒径（控制在50mm以下），单独堆放，为土壤修复药剂混合做好准备。转运过程中需要对运输车辆进行密闭运输。②预处理。将预先配置的氧化剂与受PAHs污染土壤进行混合、搅拌，将污染土壤平铺成1m厚度长方形土体，依次添加适量活化剂（由挖掘机铺洒）和氧化剂（配成液体喷洒），利用专业筛分混合设备，实现土壤筛分、破碎和混合等功能。③养护。利用挖掘机等机械设备将预处理后的土壤迁移至养护区，要求土壤含水率>30%，土壤养护天数为3～5d。④验收。分批次（500m3）对受PAHs污染土壤修复养护样品进行检测验收，达标的由第三方验收、登记;未达标的继续进行二次加药修复，直至达标。⑤回填。验收合格后将修复后的达标土壤回填。

3结束语

综上所述，利用氧化剂的氧化性或氧化剂分解过程中产生的自由基强氧化性，从而达到破坏有机污染物分子结构，将毒性污染物降解为无毒或低毒物质。化学氧化法修复PAHs污染土壤具有污染物降解彻底、降解速度快的显著特点。

参考文献

[1] 潘栋宇，候梅芳，刘超男，等.多环芳烃污染土壤化学修复技术的研究进展[J].安全与环境工程，2018，（3）：54-60，66.

[2] 付奕舒.多环芳烃污染土壤化学氧化修复及案例研究[J].绿色科技，2019，（4）：88-89.

[3] 冉宗信.土壤多环芳烃及其化学氧化修复技术研究进展[J]云南化工，2019，（2）：33-35.