[發明專利]一種石油類污染場地土壤的原位聯合修復方法

有效

• 申請號: 201610234782.4
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105772499B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 孫麗娜;吳昊;王曉旭;王輝
• 申請（專利權）人: 沈陽大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/10
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 趙越

一種石油類污染場地土壤的原位聯合修復方法，涉及一種土壤修復方法，該方法其中化學氧化藥劑有氧化劑過硫酸鈉、活化劑氫氧化鈉或過氧化鈣、緩釋劑硫代硫酸鈉等組成，微生物刺激營養物質有磷酸鈉和硫酸銨組成。過硫酸鈉與活化劑的摩爾比為5:1。緩釋劑的量為氧化劑和活化劑量的1~5%。促進微生物生長的營養物質C:N:P的摩爾比為120:10:1，磷源為磷酸鈉（Na₃PO₄?12H₂O），氮源為硫酸銨（(NH₄)₂SO₄）。碳源為石油類污染物，按照實際污染物程度估算。本發明可以達到將長期石油類污染土壤徹底修復的目的，從而克服了老化污染土壤微生物難修復、化學氧化成本較高、對環境影響較大的問題，降低了修復成本。

技術領域

本發明涉及一種土壤修復方法，特別是涉及一種石油類污染場地土壤的原位聯合修復方法。

背景技術

石油類污染物（TPH，Total petroleum hydrocarbons）指能被CCl₄溶解，并在波數3030 cm^-1（≡CH1芳香環）、2960cm^-1（-CH3甲基）和2930cm^-1（=CH2亞甲基）任何一處有特征吸收的物質。主要是烴類（按結構可分為烷烴、環烷烴、芳香烴、烯烴），其次是數量不多的非烴組分（含O、S、N化合物、膠質和瀝青質）。不同組分在土壤中通過彌散、分子擴散、揮發、吸附、化學反應和降解等作用遷移轉化，以自由態（NAPL）、揮發態、溶解態和吸附態存在于地下環境中。由于石油類污染物本身的毒性以及在土壤中的遷移轉化給修復帶來了很大的困難。

近年來，隨著我國城市化進程和產業轉移步伐的加快，城市中出現了大批由焦化廠、鋼鐵廠和化工廠等企業搬遷導致的石油類污染的場地。此類場地面臨用地功能的轉換和二次開發，如：商業用地、居民住宅等。由于污染程度較重，時間較長，場地土壤污染普遍較深。土壤中的石油類污染物存在于土壤礦物顆粒內部和有機質玻璃態部分或者土壤顆粒表面的高能吸附點位，與土壤固相具有較強的結合力或者被其微孔所束縛。對于此類污染場地，氣相抽提的方法很難將污染物抽出。而且污染物只能通過緩慢擴散或者提供較高能量打破鍵和力及微孔束縛才能到達土壤固相表面，因此很難為生物利用。另外一方面，這些場地大多存在于城市中心，異位修復可能會對周圍環境造成影響，如果污染程度較深，開挖的成本將急劇增加。

原位化學氧化技術（In-Situ Chemical Oxidation，ISCO）的原理是將氧化劑（Fenton試劑、臭氧、過硫酸鈉、高錳酸鉀等）注入或摻進地下環境中，通過酸堿反應、吸附解吸、溶解、水解、離子交換、氧化還原、沉淀等作用使地下水或土壤中的污染物質被破壞、降解成無毒或危害較小物質。過硫酸鈉是化學氧化修復技術中常用的氧化劑，具有較好的水溶性（550g/L @ 20°C）和穩定性。過硫酸鈉經活化后可分解生成硫酸鹽自由基（SO₄-?），SO₄-?中有一對孤對電子，其氧化能力（E₀=2.60V）較強，可以與大部分石油類污染物反應以達到降解去除的目的。

微生物刺激（BS）是指利用微生物的代謝過程將土壤中的石油類污染物轉化為二氧化碳、水、脂肪酸和生物體等物質的修復過程。研究表明某些微生物（硫酸鹽還原菌，SRB）可以利用過硫酸鈉反應產物SO₄^2-，而生物降解產生的熱量也可以活化過硫酸鈉。對于大面積污染較淺程度較輕的土壤，采用微生物修復較為合適，原位化學氧化與微生物聯合修復聯用是成本較低、具有可行性的技術。