石油污染土壤的生态修复

摘 要：物理、化学技术在修复石油污染土壤过程中会造成二次污染、改变土壤结构，且成本高，在应用上具有一定的局限性。以生物技术为主的联合修复是未来士壤修复的主要发展趋势。文章介绍了石油污染土壤生态修复的概念及修复原理，指出土壤环境容量的确定是实施生态修复的基础，植物、微生物及其联合修复是主要手段。通过对有效环境因子的监控、高效积累植物的筛选及基因工程等技术，必将使石油污染土壤的生态修复有更为广阔的发展前景。

石油勘探与开发过程中的钻井、井下作业和采油等环节以及井喷、泄漏等偶然事故都会带来卜壤的污染。据资料，各油田每作业一次遗留于井场的落地油约为几十到几百kg，单井落地原油污染面积可达0.5～2.1m²，落地泥浆污染面积大约20m²，一次井喷造成的原油覆盖面积达3000～4000 m²。尤其是石油开采过程产生的落地原油，已成为土壤重要的污染源。大庆油田开发建设以来，已累计生产原油l8.2亿t，在油田生产过程中会产生大量的落地原油，落地原油在十壤中的迁移主要有横向迁移和纵向迁移。横向迁移对十壤的污染成辐射状分布，污染强度随污染源的距离增加而迅速降低，污染源周围污染最重的区域在0-40m范围内，占总量90%以上，横向迁移范围确定在150m以内;落地原油纵向迁移绝大部分集中在距上壤表面0-10cm范围内，竖向迁移一般不超过70cm²。

石油中的烃大体上分为烷烃、环烷烃和芳香烃三类，其中芳香烃毒性最大。石油进入土壤后造成严重的环境污染和生态破坏：影响十壤的通透性，降低土壤质量;阻碍植物根系的呼吸与吸收，引起根系腐烂，影响农作物的根系生长;使土壤有效氮、磷的含量减少，影响作物的营养吸收;石油中的多环芳烃有致癌、致畸、致突变等作用，能通过食物链在动、植物体内逐级富集，危及人类健康;石油烃中不易被土壤吸附的部分能渗入地下井，进而污染地下水。

1 土壤石油污染的修复方法概述

土壤作为一种环境介质，其本身具有一定的自净能力，但是当污染超过一定阈值后，污染物便在土壤中出现累积，同时，由于土壤具有一些独特的性质，如地域差异性、生态系统复杂性和不可能流动性等，这就决定了十壤污染要比水或空气污染更复杂、治理难度更大。目前主要采取物理、化学和生物三类处理方法。

1.1 物理处理

1.1.1焚烧法

要求温度在815-1200℃之间，通过焚烧锻烧，可净化土壤中的大部分有机污染物，但同时亦破坏土壤结构和组分，且处理成本高，实际应用较困难，且对焚烧过程中可能产生有毒物质要进行收集处理，因而不适用于处理大面积污染土壤。

1.1.2 隔离法

采用粘上或其他人工合成的惰性材料，把被石油烃类污染土壤和周围环境隔离开来，只是暂时地防止了石油烃类的迁移，不能作为永久的治理方法。

1.1.3 换土法

换土法是用新鲜未受污染的：l 壤替换或部分替换原污染土壤，以稀释原污染物浓度，增加土壤环境容量，以增强土壤的自净能力。

1.2 化学处理

1.2.1 萃取法

使用有机溶剂对石油污染土壤中的原油进行萃取，然后对有机相进行分离，回收其中的原油，实现废物的资源化。此方法适于油污浓度较高的土壤。

1.2.2 土壤洗涤法

将污染土壤破碎，混入足够的水和洗涤剂，通过洗涤除去土壤中的污染物。但投加的化学试剂易引起土壤的二次污染，因而其应用受到了限制。

1.2.3化学氧化法

向被石油烃类污染的土壤中喷撒或注入化学氧化剂，使其与污染物质发生化学反应来实现净化的目的。化学氧化法不会对环境造成二次污染，但操作比较复杂。

1.3 生物修复技术

污染土壤的生物修复是指利用特定的生物(植物、微生物或原生动物)吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。由于生物修复具有费用低、处理效果好、对环境影响低、无二次污染、不破坏植物生长所需要的上壤环境等优点，其在污染土壤修复方面具有广阔的应用前景。

2 土壤生态修复

对于土壤的石油污染，仅依靠单一手段进行修复仍存在很多问题，如达不到修复要求、费用过高、修复后土壤的使用价值降低或丧失等，因而综合多种手段使得整个修复达到有效、低耗和安全是十分必要的。在此要求下，就提出了生态修复问题。

2.1生态修复的概念和基本原理

2.1.1概念

生态修复 是指在生态学原理指导下，以广义的生物修复(包括微生物修复、植物修复、动物修复和酶学修复)为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合和技术再造，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。