土壤石油污染

基于土壤石油污染目前状况和治理技术探

究进展-生命环境论文

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分享到：本站编辑：admin 日期：2010-05-09 19:57 点击：次

摘要摘要：本文首先对土壤石油污染目前状况及危害做了扼要的叙述，对土壤石油污染治理的物理、化学、生物技术进行了评述，结合我国的具体情况，提出了土壤石油污染的生物修复技术，并对该技术的远景及存在的新题目进行了阐述。

摘要：石油污染；土壤污染；治理技术

随着产业的发展，石油的需求量大幅度增加，并且在开采、运输、贮躲、加工过程中，由于意外事故或治理不当，导致石油排放到农田、地下水、海洋，使环境遭受污染，直接危害人类生产和生活。据资料统计，目前每年有800多万吨石油进进世界环境，污染土壤、地下水、河流和海洋，其中石油对土壤的污染主要是破坏土壤结构影响土壤通透性，损害植物根部，阻碍根的呼吸和吸收，终极导致植物死亡。其次，被污染到土壤的石油芳香烃类物质对人及动物的毒性较大，其中的苯、甲苯、二甲苯、酚类等物质，假如经较长时间较大浓度接触，会引起恶心、头疼、眩晕等症状[1。此外，石油中的多环芳烃类物质具有强烈的三致功能，能通过食品链在动植物体内逐渐富集，它在土壤中的富集更具危害。鉴于土壤污染的严重危害，治理土壤石油污染势在必行，已引起很多国家高度重视，不断采取办法，治理石油污染。

1．土壤石油污染目前状况及危害

1.1 土壤石油污染目前状况

石油产业是国家综合国力的重要组成部分，但石油开采石油化工行业的发展及石油产品的广泛使用，使石油污染成为世界性公害之一。当今世界石油总产量每年约22×108t。其中17.5×108t是由陆地油田生产的。仅石油污染一项每年全世界就有8×106t进进环境。美国环保署报道，在20世纪90年代已有10万个地下油罐存在不同程度的泄漏。

中国作为世界上最大的发展中国家及石油生产和消费大国，由于生产条件、环保技术等方面相对落后，石油污染新题目相当突出，尤其是土壤的石油污染新题目日益严重。在有机污染土壤中，石油污染占相当比例。我国自1978年原油产量突破1×108t大关而成为世界十大产油国之一以来，勘探开发的油气田和油气躲己有400多个，年产石油污染土壤近1×105t，累计堆放量近5×105t。以油田为例，每口油井污染土地面积为200~500m2，全国共有油井2×105t口，由此造成的土壤污染可达8×107m2，这一数字每年还在增长中。1998年，全国石油、炼化企业生产含油固体废物量达4.29×106t，利用率低于50%，由此造成土壤污染可达3.3×106hm2，我国每年有6×105t石油经跑、冒、滴、漏等途径进进环境，造成土壤污染。据不完全统计，全国因使用污水浇灌而导致土壤污染面积达9.3×103hm2，全国类似农田有1×105 hm2。在北方产油地区原油污染面积逐年扩大，在辽河油田的重污染区，土壤原油含量达到1×104mg/kg，是临界值

（200mg/kg）20的倍。探究结果显示，当土壤原油含量为3100mg/kg时，玉米减产10%，若原油含量达到500mg/kg，则苯并芘在玉米中的残留量超标，玉米不能食用[2。

综上所述，石油污染物对环境造成污染和破坏，危害人体健康和生存环境。因此，石油污染治理是当前急需解决的新题目，对人类生存和社会可持续发展具有重要的意义。

1.2 土壤石油污染的主要危害

1.2.1破坏土壤

石油物质进进土壤后，会引起土壤理化特性的变化，如堵塞了土壤的孔隙结构，破坏土壤结构，使土壤的透水性降低；其富含的反应基能够和土壤中的无机氮、磷结合并限制硝化功能和脱磷酸功能，从而使土壤的有效磷、氮含量减少，导致土壤有机质的碳氮比（C / N）和碳磷比（C / P）的变化，由于这些变化，一方面恶化了土壤微生物的生存环境，另一方面石油自身对土壤中微生物也具有一定的负面影响，进而导致了反映土壤活性的微生物数目减少，微生物群落和微生物区系发生变化，使得未污染的土壤环境中微生物的五大功能明显降低，土壤的活性降低甚至没有活性，破坏土壤微生态环境3

1.2.2 污染水体

土壤中的石油向下渗漏污染地下水，或被雨水携带污染地表水体，影响用水平安和农作物平安。长期使用含油污水浇灌，农作物正常生长发育受阻，抗倒伏、抗病虫害的能力降低，直接导致粮食的减产，芳香族化合物等有毒有害物质在农作物中产生残留、富集效应，并通过食品链危及人类健康。如沈抚灌渠上游污灌区水稻出现生长缓慢、烂根、粒瘪等现象，生产的大米有浓重的石油味，感官指标极差。正因这些危害使得很多影响四周环境

的加油站封闭，如北京安家楼加油站和六里屯加油站近年来均发生过严重漏油事故，使四周自来水厂一度停止运行。

1.2.3 污染空气

土壤中的石油向空气中挥发、扩散和转移，使空气质量下降，直接影响人体健康、生命安危和后代繁衍。某些脂溶性物质能腐蚀中枢神经系统；一些挥发性组分在紫外线照射下和氧功能形成有毒性气体，危害人和动物的呼吸系统，多环芳烃类物质影响肝、肾和心血管系统等的正常功能，甚至引起癌变。

综上所述，土壤石油污染的隐弊性大，潜伏期长，涉及面广，治理困难，危害日益凸现，已成为不容忽视的环境新题目。

2．土壤石油污染治理技术探究进展

2.1物理修复技术的探究进展

物理修复技术是利用土壤和污染物的各自特性，使污染物固定，不易在土壤中扩散、迁移、降低其对环境破坏的一类环境物理技术。土壤石油污染的物理修复技术主要包括焚烧法、隔离法、换土法等。

（1）焚烧法

焚烧法是利用石油类物质易燃烧的特征，在温度为850～1200℃的条件下焚烧污染的土壤，使石油类物质通过燃烧的方式变为气体而脱离土壤本体，进而往除石油类污染物，达到修复土壤的目的[4。该方法只适用于石油烃类严重污染土壤的治理，进进焚烧炉的污染土壤需要进行干化处理，并将其粉粹成直径不大于25mm的土壤颗粒，同时应考虑对焚烧过程中产

生的有毒气体进行收集处理，该方法处理用度高，一般不适宜于大面积污染土壤的治理，只适用于小面积石油烃污染严重的土壤治理。

（2）隔离法

隔离法是采用粘土或其它人工合成的惰性材料[5，将石油污染的土壤和四周环境隔离开来，该方法并没有破坏石油烃类污染物，只是起到了防止污染物向四周环境（地下水、土壤）的迁移，由于石油烃类物质对隔离系统不会产生影响，所以该方法适合于任何石油烃污染土壤的控制。对于渗透性差的地带，尤其比较适用。此法和其它方法相比，运行用度较低，但对于毒性期长的石油烃类，只是暂时地防止了石油烃类物质的迁移，不能作为永久的治理方法，并且存在着土壤四周的环境条件发生变化时，存在二次污染的风险。

（3）换土法

换土法是用新鲜的未污染的土壤替换或部分替换原来的污染土壤[6，以稀释原污染土壤中污染物的含量，增加土壤的自净容量，利用环境自身的能力来消除残余的污染物。换土法又可分为翻土、换土和客土三种方法。翻土就是深翻土壤，使聚集在表层的污染物分散在土壤的深层，达到稀释和自处理的目的。换土就是将污染的土壤取走，换进新的干净土壤。该方法适用于小面积严重污染且污染物又易扩散难分解的土壤治理，需要对换出的土壤进行治理，在操纵过程中，操纵职员将可能直接接触到污染的土壤，可能会直接导致污染物对人的危害。因此，人工用度比较高，一般适用于事故后的简单处理。客土法是向污染土壤内加进大量干净的土壤，覆盖在表层或混合均匀，使污染物含量降低或减少污染物和植物根系的接触。对