浅谈石油污染土壤修复技术方案

一、概况

作为世界十大产油国之一,我国勘探开发的油气田和油气藏已有400 多个,分布在全国25个省、市、自治区,油田区工作范围近 20万km2。据估算,截止2011年,我国石油企业每年产生落地油约 700万 t。石油对土壤的污染主要是在石油勘探、开采、运输以及储存过程中引起的, 油田周围大面积的土壤一般都易受到严重的污染。中科院南京土壤所刘五星等通过现场调查我国几个主要油田发现,部分油田区土壤受石油污染相当严重,其中在油井周围100 m范围内所采集的绝大多数土样中油含量远高于临界值。据测算,每口井的落地原油辐射半径为20 m~40 m, 并且会因雨水冲刷而导致污染面积不断扩大。受石油污染的土壤中油类物质主要集中于0 cm~40 cm土层中, 含油率随深度的增加呈减少趋势。石油污染场地严重影响了我国油田区的经济发展、生态环境和农业生产, 成为当地社会、经济和环境协调发展的主要制约因素。

 

油田集水坑收集的高浓度含油土壤

 

井喷造成的土壤污染

二、石油污染途径及危害

土壤的石油污染既有生产过程的污染物直接排放,也有污染物的间接迁移。石油类物质进入土壤, 可引起土壤理化性质的变化,如堵塞土壤孔隙, 改变土壤有机质的组成和结构,引起土壤有机质的碳氮比(C/N)和碳磷比(C/P)的变化;引起土壤微生物群落、微生物区系的变化。土壤的石油污染直接导致粮食的减产,食用生长于石油污染土地上的植物及其产品会对人类的健康产生影响。石油类在作物体及果实部分主要残留毒害成分是多环芳烃类。芳香烃类物质对人及动物的毒性极大, 尤其是双环和三环为代表的多环芳烃毒性更大。多环芳烃类物质可通过呼吸、皮肤接触、饮食摄入等方式进入人和动物体内, 影响其肝、肾等器官的正常功能 , 甚至引起癌变。石油类物质还通过地下水的污染以及污染的转移构成对人类生存环境多个层面上的不良胁迫。

 

石油污染进入土壤的途径

三、主要石油污染技术

上世纪70-80年代,美国、英国、加拿大等国家在净化石油污染土壤技术方面取得了很多基础研究成果和应用案例。我国石油污染起步略晚,本世纪初开始中科院沈阳应用生态研究所的郭书海研究员团队在低浓度有机烃污染物的生物降解、中浓度有毒有机污染土壤的电动-生物强化、高浓度石油组分中温减压的热解析等方面进行了大量原创性研究。

由于石油的流动性大、渗透性强、对土壤黏附作用显著等特点,石油污染土壤具有体系复杂、范围广、治理难、周期长、危害大等特点。目前根据修复原理,石油污染的修复技术目前主要有物理、化学、生物三种修复技术。根据污染物的浓度,可以初步确定采用相应的处理技术。

 

石油污染土壤修复技术方案

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