謝一琳 崔杏云

摘要：近年來，隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程也呈現(xiàn)出不斷加快的趨勢(shì)。而工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)日益繁重的同時(shí)，其在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污染物的數(shù)量也在逐漸增多，并且其中有極大部分都被排放到自然環(huán)境中，經(jīng)土壤逐漸滲透至地下水中，使土壤和地下水都遭受到不同程度的污染。而由于地下水又與人類的生活息息相關(guān)，一旦其遭受污染將會(huì)直接或間接對(duì)人類的健康產(chǎn)生一定程度的威脅。隨著當(dāng)下世界范圍內(nèi)對(duì)環(huán)保問題重視程度的不斷提高，對(duì)已被污染的土壤及地下水進(jìn)行修復(fù)已經(jīng)成為當(dāng)下公眾關(guān)注的重點(diǎn)話題。本文就是在此基礎(chǔ)上對(duì)土壤及地下水有機(jī)污染的化學(xué)與生物修復(fù)方法進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。

關(guān)鍵詞：地下水;有機(jī)污染;化學(xué)修復(fù);生物修復(fù)

中圖分類號(hào)：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）10-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.025

Abstract： In recent years， with the rapid development of Chinas social economy， Chinas industrialization process has also shown an accelerating trend. While industrial production tasks are becoming more and more arduous， the amount of pollutants produced in the production process is also increasing， and a large part of them are discharged into the natural environment， and the soil gradually penetrates into the groundwater to make the soil Both groundwater and groundwater are subject to varying degrees of pollution. Since groundwater is closely related to human life， once it is contaminated， it will directly or indirectly pose a certain degree of threat to human health. With the increasing emphasis on environmental protection issues around the world， the repair of contaminated soil and groundwater has become a hot topic of public concern. This paper systematically expounds the chemical and biological remediation methods of soil and groundwater organic pollution.

Key words： Groundwater; Organic pollution; Chemical remediation; Bioremediation

1 土壤及地下水有機(jī)污染的分類

土壤及地下水中的有機(jī)污染物來源主要有兩種，其中一種為天然的有機(jī)污染物。一般情況下 ，森林及草原等地區(qū)的地下水中都會(huì)存在一定程度的有機(jī)污染物，這些污染物主要由腐殖酸所組成，這些污染物長(zhǎng)期存在就會(huì)促進(jìn)其他污染物對(duì)土壤造成污染。通常情況下，自然界的地質(zhì)連接層中有地下水相連接的地方，經(jīng)年累月必然會(huì)形成一定的有機(jī)污染物。其次則是人為原因產(chǎn)生的有機(jī)污染物。并且這種污染物的分布與人類的生產(chǎn)及生活活動(dòng)息息相關(guān)，不僅分布范圍極為廣泛，其形成的原因也較為復(fù)雜。如在石油開采過程中因石油泄漏造成的污染、如原油運(yùn)輸過程中造成的污染以及部分生產(chǎn)型企業(yè)違規(guī)排放污水而導(dǎo)致的污染都會(huì)導(dǎo)致土壤及地下水的有機(jī)污染。

2 化學(xué)修復(fù)

2.1 污染土壤的化學(xué)修復(fù)

在對(duì)土壤中的有機(jī)污染進(jìn)行化學(xué)修復(fù)時(shí)使用的方法主要為通過使用表面活性劑或者有機(jī)溶劑來對(duì)污染的土壤進(jìn)行清洗。在修復(fù)過程中影響最終修復(fù)效果的因素主要有：①化學(xué)清洗劑的自身特性;②土壤對(duì)污染物的吸附能力;③土壤對(duì)清洗劑的吸附能力等。

由于表面活性劑在作用于一些有機(jī)化合物時(shí)，鑒于使其親水性及可利用性都得到顯著的提升，因此當(dāng)前在對(duì)土壤中的污染物進(jìn)行修復(fù)時(shí)被經(jīng)常使用。當(dāng)前市面上較為常見的用于修復(fù)土壤污染的表面活性劑主要可分為：①非離子型;②陰離子型;③陽離子型;④生物型;⑤陰—非混合型等。而在實(shí)際進(jìn)行修復(fù)的過程中則需要依據(jù)如下原則來具體選擇使用何種表面活性劑：首先，此表面活性劑必須為價(jià)格較為適宜的商品;其次活性劑應(yīng)具有較好的生物降解能力;最后這種活性劑所具備的臨界膠束濃度及表面張力都應(yīng)當(dāng)較小。而經(jīng)實(shí)踐證明，有微生物及動(dòng)植物所產(chǎn)生的天然的生物表面活性劑在對(duì)土壤有機(jī)污染進(jìn)行處理時(shí)具備更加優(yōu)良的效果，并且這種活性劑更加容易降解，因此具備極其廣闊的發(fā)展前景。

2.2 地下水污染的化學(xué)修復(fù)

當(dāng)前，在對(duì)地下水有機(jī)污染進(jìn)行修復(fù)時(shí)所使用的化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要有兩種，即有機(jī)粘土法與電化學(xué)動(dòng)力技術(shù)。

2.2.1 有機(jī)粘土法

這種方法主要是通過使用人工合成的有機(jī)粘土來對(duì)地下水中的污染物進(jìn)行清除，其具體實(shí)施方法為通過在蓄水層中使用表面活性劑使之形成有機(jī)粘土礦區(qū)域，進(jìn)而形成具備一定吸附能力的作用區(qū)域以吸附及堵截有機(jī)污染物，避免其對(duì)地下水形成污染。當(dāng)將這些污染物集中固定在此吸附區(qū)域內(nèi)之后，在進(jìn)行進(jìn)一步的降解富集就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些污染物的徹底消除。

2.2.2 電化學(xué)動(dòng)力修復(fù)技術(shù)

此技術(shù)的原理主要是通過將電極插入污染水體中，形成其自有的電解場(chǎng)，在電場(chǎng)作用下，水體中原有的離子都會(huì)遵循電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)方向而運(yùn)動(dòng)，為污染物的集中降解提供了便利。其次，當(dāng)電極表面發(fā)生電解反應(yīng)時(shí)，水體中就會(huì)充滿氧氣，這樣也會(huì)從一定程度上推進(jìn)生物對(duì)有機(jī)污染物的降解。經(jīng)過相關(guān)實(shí)踐研究發(fā)展，此類修復(fù)技術(shù)更加適用于現(xiàn)場(chǎng)的即時(shí)修復(fù)，并且在修復(fù)過程中還能避免受到土壤的深度影響。并且?guī)б恍┩寥浪畬蛹?jí)氣層中也可照常使用，再加上這種技術(shù)的操作也極為簡(jiǎn)單，安裝過程也較為簡(jiǎn)便，因此一經(jīng)出現(xiàn)就得來了極其廣泛的使用。但是此技術(shù)目前仍存在一些不足之處，在之后的研究工作中亟待進(jìn)一步改進(jìn)及提升。

3 生物修復(fù)

3.1 污染土壤的生物修復(fù)

對(duì)污染土壤進(jìn)行時(shí)生物修復(fù)其實(shí)就是通過使用微生物將土壤中原有的具備毒害作用的部分污染物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì)的過程。此過程可以通過改變土壤原有的物理化學(xué)條件來實(shí)現(xiàn)，也可以借助使用一些特殊的降解微生物來實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明對(duì)土壤污染采用生物修復(fù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：①成本投入更少;②不會(huì)對(duì)原有的土壤環(huán)境造成破壞;③污染物基本可全部被氧化;④不會(huì)有二次污染的出現(xiàn);⑤具備更好的修復(fù)效率，通常情況下對(duì)低分子量的污染物可基本實(shí)現(xiàn)全部去除;⑥在原地就可以進(jìn)行處理，并且操作起來極為簡(jiǎn)單。當(dāng)前在對(duì)土壤進(jìn)行生物修復(fù)時(shí)采用的方法主要有原位處理法、就地處理法以及生物反應(yīng)器法等。其中原位處理就是在不對(duì)土壤做任何處理的情況下對(duì)土壤中的污染物進(jìn)行生物降解，這種方法被應(yīng)用于具有較好滲透性的不飽和土壤中。就地處理則是將廢物直接作用在土壤中，使其土壤的化學(xué)特性保持在一定的水平下，并達(dá)到降解的目的。而生物反應(yīng)器則是一種特殊的生物修復(fù)設(shè)備，作為當(dāng)前土壤修復(fù)的最佳技術(shù)，它可以在降解過程中為生物提供最為適宜的環(huán)境，并最終達(dá)到最好的修復(fù)效果。

3.2 地下水污染的生物修復(fù)

在使用生物修復(fù)技術(shù)對(duì)地下水污染進(jìn)行處理時(shí)常使用的方法主要有生物注射法，有機(jī)粘土法，抽取地下水系統(tǒng)和回注系統(tǒng)相結(jié)合法以及生物反應(yīng)器法。一般情況下，根據(jù)污染物的情況不同，其所采取的生物修復(fù)方法也不盡相同。其中生物注射法主要通過將空氣加壓注射至地下水污染物的下方，并促進(jìn)其下部發(fā)生生物降解;而有機(jī)粘土法的優(yōu)勢(shì)則在于可有效控制地下水出現(xiàn)遷移;而目前為止抽提地下水系統(tǒng)與回注系統(tǒng)相結(jié)合的方法在使用時(shí)不僅所需花費(fèi)的成本較低，其所需的修復(fù)實(shí)踐也極短，時(shí)當(dāng)前在修復(fù)地下水污染時(shí)極為高效的一種方法。而生物反應(yīng)器法則需要將地下水抽至反應(yīng)設(shè)備中并對(duì)其進(jìn)行去污處理。當(dāng)前，生物反應(yīng)器的發(fā)展已經(jīng)初見成效。此外相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，生物修復(fù)技術(shù)不僅可以發(fā)生在正常環(huán)境中，即使在厭氧的條件下，生物修復(fù)技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)更多的功能。

4 結(jié)束語

近年來，世界范圍內(nèi)都開始致力于對(duì)土壤及地下水有機(jī)污染的化學(xué)與生物修復(fù)技術(shù)的研究，雖然到目前為止已經(jīng)取得了一些成就，但其中還存在嚴(yán)重的不足。具體表現(xiàn)在：首先研究者更專注水環(huán)境中多相體系的作用，以及生物在進(jìn)行地下部分的修復(fù)時(shí)所產(chǎn)生的作用。其次在對(duì)土壤及地下水污染進(jìn)行處理的過程中還應(yīng)當(dāng)注重修復(fù)技術(shù)之間的合作。一定要確保后期的修復(fù)技術(shù)可充分滿足當(dāng)?shù)氐男枨螅⒁粩鄬?duì)這些技術(shù)組合進(jìn)行改良，同時(shí)在進(jìn)行修復(fù)時(shí)一定要注意避免被二次污染。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-07-23

作者簡(jiǎn)介：謝一琳（1991-），女，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榈叵滤?/p>