1.物理方法
物理方法主要包括污染土壤的清洗方法、土壤淋洗方法、加熱分解吸收法、土壤氣相抽吸法4種。
1.1土壤的清洗方法
土壤的清洗方法是指用清水不斷地對污染土壤進行清洗,使土壤中的石油污染物轉移到液相中,并將處理后的土壤進行回填、處理后的廢液外排或回用。這種處理方法的工藝流程包括污染土壤的挖掘、污染土壤的清洗修復處理、清洗后的土壤固液分離、殘余物質的處理和最終土壤處理。這種方法往往對石油污染土壤的修復效果較好。
1.2石油污染土壤的淋洗修復方法
該方法是利用淋洗液的憎水性和增溶作用將土壤中的石油污染物轉移到液相中,并將液相抽離土壤并進行另外的處理,再排放或回用的一種對土壤修復方法。該方法與清洗修復方法不同之處在于它是土壤在原位上進行修復處理,不需要將被石油污染的土壤進行挖掘,也不需要對土壤進行回填,工程量大大減小。這種修復方法應該應用于滲透性較好的土壤,如砂質土壤,而當用于滲透性不好的粘性土壤則效果不佳。此外該方法在于高效淋洗液的研制。
1.3石油污染土壤的加熱分解吸收修復方法
該方法是指利用對石油組成物質特性的了解,對受污染的土壤挖掘放置到一定的設備中進行加熱到一定的溫度,使土壤中的石油組分在不同的沸點時刻變成氣體而揮發而去,從而達到對石油污染土壤的修復目的。該方法最好是能配合相應的蒸汽回收設備,以便將被加熱土壤中揮發而去的石油組分進行回收,以節約資源。該方法需要具備相應地設備,能耗較大,成本較高,并存在修復后土壤回填問題。
1.4石油污染土壤的氣相抽吸修復方法
通過在地下層不飽和帶抽提氣相來強化土壤空氣的定向流動,使流動的氣相夾帶石油污染物遷移到地面,并收集進一步進行處理的方法。但該方法難以掌控,一般使用于通透性較好、均值的非飽和帶土壤。對于汽油等低沸點的石油組分的污染土壤的修復效果較好,但設備要求先進,代價較高。
2.化學方法
石油污染土壤的化學修復方法指的是利用化學反應的方法將土壤中的石油污染成分進行轉變并達到去除的目的的修復方法。該方法又主要有焚燒修復法、化學氧化修復法、物理化學技術修復方法3種。
2.1焚燒修復方法
該方法就是將被石油污染土壤挖掘并放置到焚燒爐中進行焚燒,因石油組分均可燃燒,從而達到去除土壤中的石油成分。但該方法能耗大、挖掘土壤和回填土壤的工作量均較大,且在對污染土壤進行焚燒的過程中在燒是污染物(石油)的同時,將土壤中的有機物質也可能得到了燃燒破壞或轉化,在一定的程度上也使土壤的化學組分和物理組成及結構發生了改變,修復成本過高,修復效果不一定很高,且帶來一定的負面作用。
2.2化學氧化方法
向土壤中噴射或注入化學氧化劑,利用其氧化性與石油烴組分進行氧化還原反應,從而達到去除的目的,以此凈化土壤達到修復目的。這種修復方法的實施工藝較為復雜,一般為先將石油污染土壤中的水分進行抽取,這樣土壤中的石油成分混于水中而被帶離土壤,并同時將石油中大部分易揮發成分去除,然后加入氧化劑,待氧化還原反應過后的水再次注入原土壤中,使氧化劑與土壤中的石油組分充分氧化,達到去除污染物的目的。但該方法的制約因素有土壤的特性(主要是指土壤的滲透性和氧化劑的氧化性能),故選擇高效副作用小的氧化劑致關重要,該方法容易帶來二次污染。
2.3物理化學技術修復法
利用物理化學反應將土壤中的石油成分消滅或者減少以降低土壤中石油有害成分所占的含量。主要是指電化學技術方法,利用物理的電學原理進一步促進化學反應的順利進行或使化學反應進行得更為完善、更為徹底的一種物理化學交叉方法,這種方法是以化學反應修復為主,物理方法為輔的一種修復方法。
3.生物修復方法
利用生物的生長發育生理過程對土壤中的石油成分進行吸收、降解或揮發等作用,以期達到降低土壤中石油有害成分含量的目的。其又可分為動物修復方法、植物修復方法、微生物修復方法、植物與微生物復合修復方法、動物微生物復合修復法、動物-植物復合修復法、動植物-微生物修復方法等7種具體的方法。
3.1動物修復方法
利用一些食油動物,對土壤中的石油進行攝食,達到降低土壤中石油濃度與含量,以去除土壤石油污染物,使石油污染土壤在一定程度上得到修復。該方法在于找尋能攝食石油的土生動物。
3.2植物修復方法
利用種植植物于被石油污染的土壤上,利用植物的生長發育,對土壤中石油成分進行吸收、分解及揮發等作用,以達到降低土壤中石油含量,在一定程度上達到對污染土壤的修復效果。植物修復方法因其較多的優點而被廣泛關注并得以實施。其優點在于原位修復,不需挖掘被污染的土壤就回填,工程量極小。此外,成本極低,種植植物的過程中可能帶來其它的經濟利益;不存在二次污染,種植植物本身就是對環境美化和修復,綠色環保,故極為合算,也將是重點發展的方向所在。
3.3微生物修復方法
利用某些的生長與繁殖過程中的生物降解作用達到消除土壤中的石油烴類污染物質的目的,其修復機理在于,某些微生物能夠利用石油烴類物質作為其生長所需碳源和能源,并在其體內酶的催化作用下將這些石油烴類物質水解為甘油、脂肪酸,最后降解為水和二氧化碳等代謝產物,其過程可以概括為石油污染物在微生物的作用下在氧氣和營養元素的輔助下,轉變為水和二氧化碳及副產品等代謝產物,在這一過程中,微生物生物量得到了增長。該微生物的降解過程可以由改變土壤物理化學條件(包括土壤的酸堿度、溫度、濕度和通透率及滲透性與營養條件),甚至同時也可通過接種特殊菌株和工程微生物來促使之完成及提高其降解效率。
3.4生物復合方法
植物與微生物復合修復方法、動物微生物復合修復法、動物-植物復合修復法、動植物-微生物修復方法等4種方法。單一修復方法的修復功效是有限的,修復效率不高,耗時較長,故應該2種或3種甚至數種修復方法聯合使用,擴大修復效應,改善土壤環境,提高修復功效。從而也就有動物-植物聯合修復方法、植物-微生物復合修復方法、以微生物修復為主,聯合植物修復方法,輔以物理、化學的方法的微生物生態修復技術。其中微生物生態修復技術的修復效果可謂最好。
來源: 中地泓科 土壤地下水修復