土壤二修复有机研究污染技术进展-潮创云坊

2.1.2 植物修复技术

植物修复（Phytoremediation）是有机研究指通过利用植物忍耐或超量吸收积累某种或某些化学元素的特性，或利用植物及其根际微生物通过吸收、污染降解、土壤过滤和固定等过程将污染物降解转化为无毒物质达到净化环境污染的修复技术[24, 25]。植物修复具有诸多优势，技术进展如通过植物修复的有机研究众多途径（植物的萃取、挥发、污染降解作用）利用原位修复方式使土壤中的土壤污染物得以去除，相对于其他治理修复技术可减少场地破坏以及现场环境的修复扰动，同时通过植物修复可增加土壤中有机质含量和土壤肥力[26,技术进展 27]。

杨红军[28]等研究了六种野草（狐尾草、有机研究狗尾草、污染蟋蟀草、土壤稗草、修复高羊茅、技术进展碱蓬）对菲污染土壤的修复作用和降解途径，六种野草表现出了不同的去除能力:狐尾草>狗尾草>蟋蟀草>稗草>高羊茅> 碱蓬。李翼然[28,29]研究种植黑麦草、紫花苜蓿两种植株来处理罗丹明 B 污染土样，紫花苜蓿在罗丹明 B 初始浓度为 915.08~6269.73mg/kg 的土样中，种植 90 天时存活率为 57.50%~79.58%，去除率为 38.24%~43.42%；相比之下黑麦草的存活率、去除率较高，种植 90 天时存活率可达到 70.00%~ 89.33%，去除率达到 52.18%~62.88%。采用自然界中普遍存在的、植物体自身合成的激素类物质吲哚乙酸（IAA）促进植物根际作用，可增加对多环芳烃的吸收，提高植物修复的降解率[30]。申圆圆[31]研究了四种植物（红三叶草、穗冰草、黑麦草和狗牙根）对土壤中石油污染物的降解作用，实验结果发现，对于污染浓度为 3000mg/kg 的石油污染土壤，修复 455 天后，红三叶草的对 TPH 的降解率达到 94.52%，相对于穗冰草、黑麦草和狗牙根对 TPH 的降解率分别高出 13.82%、18.28%和 20.82%。植物修复土壤中的有机污染物具有修复成本低、无二次污染，技术操作简单等优点，对于农用地经过植物修复后，可增加土壤肥力和有机质含量有利于农作物的种植。但由于植物修复技术相对不成熟，如用于修复有机污染土壤的植物对有机污染物的耐性有限，同时大多数植物种植其根系集中在污染土壤表层，故其修复深度有限，且其修复周期较长，对污染场地环境条件要求较为苛刻。

2.2 物理修复法

物理修复法是指利用物理手段对有机污染土壤进行治理修复，主要有热脱附、气相抽提、电动修复以及超临界流体技术等修复技术。

2.2.1 热脱附法

热脱附技术的重点是提高温度，降低粘度和吸附，增加溶解度，促进挥发性和半挥发性化合物的去除，是一种修复 NAPL 和 DNAPLs 的有前景的方法[32]。实验室研究和现场演示也证实了该技术能够有效地回收高达 99％的挥发性和半挥发性有机物（VOCs 和 SVOCs），如柴油或喷气燃料以及地下的一些氯化溶剂[33, 34]。原位热脱附技术根据技术原理不同，主要可分为热传导加热技术、电阻加热技术和热蒸气注入技术。

热传导加热可用于 NAPL 污染区域的污染土壤修复，类似于蒸汽/热空气注入和 ERH。黄华雄 [35] 等利用热传导加热技术处理 PCP，TCE，DCE 和 VC 污染土壤，加热温度为 100℃，加热时间 9 个月，去除率达到 99.9％。

Huon[36]等研究了电磁加热对降解 BTEX 和石油烃的影响。目标温度达到 50℃时，经历两个月时间，降解率可达到的 99％，在田间试验时达到 VOCs 最大降解所需要的时间比相对于其他加热方式所消耗的时间更短。

与由于受污染材料的低导热性而耗能的传统加热方法相比，微波加热方式具有诸多优点。微波热修复技术具有加热速度快、损耗小、热效率高等特点，尤其适用于快速修复或重污染场地的修复。通过微波的热效应，对受的有机污染土壤进行内外同时加热，使有机污染物获得能量，得以挥发、分解，从土壤中去除[37]。戴博文[38]等采用微波催化氧化修复技术处理常州某农药厂有机氯农药污染场地和南通某化工厂有机氯污染场地土壤，考察不同参数条件下实验装置对污染土壤的处理效能，研发出采用微波催化氧化修复技术对处理有机氯污染土壤具有一定的普适性的实验装置。以六氯苯和 4-硝基酚土壤作为研究对象，采用该实验设备对土壤中有机污染物进行处置，30min 内去除率均可达到 90%以上。热脱附技术处理有机污染土壤对污染因子不具选择性，处理范围宽，作为一种非氧化燃烧技术，特别是对于含氯有机物可避免二噁英的产生，但由于热脱附效率受土壤含水率、粒径、渗透性等因素影响，故热脱附处理污染土壤对对土壤本身的性质有要求，同时热脱附技术设备投资成本、运行费用较高，后处理困难以及在修复过程中易产生噪声与粉尘，限制其现场实际应用。

2.2.2 气相抽提法

气相抽提的基本原理是利用真空泵抽提产生负压，当空气流经污染区域时土壤孔隙中的挥发性和半挥发性有机污染物会解吸并随气流带走，通过抽提设备统一收集处理。气相抽提可有效去除土壤中的挥发性污染物，但温度会影响其有效性。研究表明，气相抽提技术可去除 90%的挥发性有机物[39-41]。

杨洋[42]等研究了在低温条件下（–10-5℃），采用气相抽提技术对苯，甲苯，乙苯和邻二甲苯的修复效率分别为 89.8％，71.3％，29.7％和 14.4％。实验结果表明，SVE 对苯和甲苯的修复是有效的，对于去除乙苯和邻二甲苯应该与其他修复技术相结合进行治理修复。 JoséTomásAlbergaria[43]等以含有六种最常见污染物（苯，甲苯，乙苯，二甲苯，三氯乙烯和全氯乙烯）的沙质土壤作为研究对象，采用气相抽提技术，研究不同土壤类型和污染物，评估土壤含水量对工艺效率的影响。忽略人为污染的土壤，粘土含量和天然有机物质含量，实验结果表明，虽所有修复过程的效率均高于 92％，但土壤含水量的增加导致修复时间延长。气相抽提技术所涉及的设备简单，现场安装简单，对所需修复的场地扰动小，修复时间短，成本低等特点，气相抽提主要运用于易挥发的有机污染修复，同时对土壤的本身特性（如孔隙率、渗透性、含水率、均质性）要求较高，对抽提出的气体需进行后续处理。

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