[发明专利]一种石油类污染场地土壤的原位联合修复方法

说明书

一种石油类污染场地土壤的原位联合修复方法，涉及一种土壤修复方法，该方法其中化学氧化药剂有氧化剂过硫酸钠、活化剂氢氧化钠或过氧化钙、缓释剂硫代硫酸钠等组成，微生物刺激营养物质有磷酸钠和硫酸铵组成。过硫酸钠与活化剂的摩尔比为5:1。缓释剂的量为氧化剂和活化剂量的1~5%。促进微生物生长的营养物质C:N:P的摩尔比为120:10:1，磷源为磷酸钠（Na₃PO₄•12H₂O），氮源为硫酸铵（(NH₄)₂SO₄）。碳源为石油类污染物，按照实际污染物程度估算。本发明可以达到将长期石油类污染土壤彻底修复的目的，从而克服了老化污染土壤微生物难修复、化学氧化成本较高、对环境影响较大的问题，降低了修复成本。

技术领域

本发明涉及一种土壤修复方法，特别是涉及一种石油类污染场地土壤的原位联合修复方法。

背景技术

石油类污染物（TPH，Total petroleum hydrocarbons）指能被CCl₄溶解，并在波数3030 cm^-1（≡CH1芳香环）、2960cm^-1（-CH3甲基）和2930cm^-1（=CH2亚甲基）任何一处有特征吸收的物质。主要是烃类（按结构可分为烷烃、环烷烃、芳香烃、烯烃），其次是数量不多的非烃组分（含O、S、N化合物、胶质和沥青质）。不同组分在土壤中通过弥散、分子扩散、挥发、吸附、化学反应和降解等作用迁移转化，以自由态（NAPL）、挥发态、溶解态和吸附态存在于地下环境中。由于石油类污染物本身的毒性以及在土壤中的迁移转化给修复带来了很大的困难。

近年来，随着我国城市化进程和产业转移步伐的加快，城市中出现了大批由焦化厂、钢铁厂和化工厂等企业搬迁导致的石油类污染的场地。此类场地面临用地功能的转换和二次开发，如：商业用地、居民住宅等。由于污染程度较重，时间较长，场地土壤污染普遍较深。土壤中的石油类污染物存在于土壤矿物颗粒内部和有机质玻璃态部分或者土壤颗粒表面的高能吸附点位，与土壤固相具有较强的结合力或者被其微孔所束缚。对于此类污染场地，气相抽提的方法很难将污染物抽出。而且污染物只能通过缓慢扩散或者提供较高能量打破键和力及微孔束缚才能到达土壤固相表面，因此很难为生物利用。另外一方面，这些场地大多存在于城市中心，异位修复可能会对周围环境造成影响，如果污染程度较深，开挖的成本将急剧增加。

原位化学氧化技术（In-Situ Chemical Oxidation，ISCO）的原理是将氧化剂（Fenton试剂、臭氧、过硫酸钠、高锰酸钾等）注入或掺进地下环境中，通过酸碱反应、吸附解吸、溶解、水解、离子交换、氧化还原、沉淀等作用使地下水或土壤中的污染物质被破坏、降解成无毒或危害较小物质。过硫酸钠是化学氧化修复技术中常用的氧化剂，具有较好的水溶性（550g/L @ 20°C）和稳定性。过硫酸钠经活化后可分解生成硫酸盐自由基（SO₄-•），SO₄-•中有一对孤对电子，其氧化能力（E₀=2.60V）较强，可以与大部分石油类污染物反应以达到降解去除的目的。

微生物刺激（BS）是指利用微生物的代谢过程将土壤中的石油类污染物转化为二氧化碳、水、脂肪酸和生物体等物质的修复过程。研究表明某些微生物（硫酸盐还原菌，SRB）可以利用过硫酸钠反应产物SO₄^2-，而生物降解产生的热量也可以活化过硫酸钠。对于大面积污染较浅程度较轻的土壤，采用微生物修复较为合适，原位化学氧化与微生物联合修复联用是成本较低、具有可行性的技术。