土壤的有機汙染是全世界普遍關註的環境問題之壹。土壤中有機汙染物的來源包括工業泄漏和溢流、油庫和化學品庫的泄漏、農藥濫用、清洗劑、油類和防凍劑的隨意處置、生活垃圾的不當處理、填埋和垃圾場等。
每年都有大量的有機化合物被釋放到土壤環境中，包括芳香族化合物、多氯代有機化合物、農藥、石油等。汙染物大多具有不溶性、毒性、致突變性甚至致癌性，對人類健康和生態系統具有極大的危害。近年來，我國逐漸重視有機汙染物對土壤的汙染問題，研究了有機汙染土壤的修復技術。
1有機汙染土壤修復技術
有機汙染土壤的修復技術有很多種。表1總結了國內外常用的幾種修復技術。目前，土壤氣相抽提(SVE)和熱解吸技術是應用最廣泛的有機土壤修復技術，其處理效果、成本和周期均符合城市土壤修復的要求。其中，SVE技術多用於鹵代和非鹵代揮發性和半揮發性有機物的降解，對低揮發性有機物和有機農藥的處理效果較差。
熱解吸技術在處理鹵代有機物、非鹵代半揮發性有機物、多氯聯苯(PCBs)和高濃度疏水液體方面具有優勢，但會破壞土壤結構和生物系統。土壤淋洗具有濃縮汙染物的能力，因此可以作為其他技術的預處理，減少待處理土壤的體積，降低總成本。
自然衰減最常用於降解土壤中的石油烴。這種技術環保，但是修復周期太長。此外，在選擇具體的土壤修復技術時，應根據汙染物和土壤性質、處理時間、成本等因素進行綜合比較。
表1有機汙染土壤的常用修復技術
有機汙染土壤修復2例
2.1土壤蒸汽提取項目-落基山兵工廠18單元汙染修復項目
落基山兵工廠是美國的化學武器制造中心，位於科羅拉多州的卡莫。這個兵工廠是美國陸軍在20世紀末建立的，生產常規武器和化學武器，包括白磷、凝固汽油彈、芥子氣、路易氏劑和氯氣。1984期間，美國陸軍對落基山兵工廠的汙染情況進行了詳細調查，發現該場地存在多種汙染物，包括有機氯農藥、有機磷農藥、氨基甲酸酯類農藥、有機溶劑、氯苯、重金屬等。
1991年，在落基山兵工廠超級基金汙染場地18單元進行土壤氣相提取處理。在過去，這個區域主要用於清潔和維護設備和車輛，以及儲存柴油、汽油和各種石油產品。在該地區土壤和地下水中發現了大量的VOCs，其中大部分是三氯乙烯，其在土壤蒸汽中的體積濃度高達65× 10-6。這些VOCs主要來自清洗過程中使用的含氯溶劑。SVE系統安裝在土壤蒸汽中三氯乙烯濃度最高的區域。
SVE系統包括淺層氣體提取井和深層氣體提取井。淺井位於粘土層之上，地下13 ~ 28英尺；深井位於粘土層以下，地下43 ~ 58英尺。設置兩口萃取井，研究粘土層對VOCs去除的影響。四口蒸汽監測井被采氣井包圍，以評估SVE系統的性能。
蒸汽從采氣井抽出後，進入氣液分離罐分離冷凝水，然後進入沈澱過濾器和再生風機。鼓風機排出的煙氣經過兩個串聯的顆粒活性炭系統處理，每組活性炭處理單元有三個裝有顆粒活性炭的容器。壹級活性炭處理單元可去除氣體中90%的三氯乙烯，二級活性炭處理單元用於處理殘留的三氯乙烯。圖1顯示了SVE系統的工藝流程。
圖1 SVE系統流程圖
系統運行過程從7月1991持續到2月65438，共處理三氯乙烯約70磅，共處理土方約26 000 m3。經SVE系統處理的三氯乙烯體積濃度小於1× 10-6。整個SVE系統的準備、建立和運行費用為65，438美元+082，800美元。
2.2熱脫附修復工程-沃靈頓乳膠廠環境修復工程
沃靈頓乳膠廠位於美國新澤西州卑爾根縣的住宅-工業混合區，占地9.67英畝。從1951到1983，工廠曾經生產天然和合成橡膠制品和化學粘合劑。生產過程中使用大量有機溶劑，包括揮發性有機化合物(VOCs)，如丙酮、庚烷、正己烷、甲乙酮、二氯甲烷和多氯聯苯(PCBs)。
1989年3月，沃靈頓乳膠廠遺址被加入超級基金優先修復遺址名單，遺址從1988年9月恢復到1992年6月。調查結果表明，場地汙染土方量為24 500 m3，排水溝汙染土壤和汙泥量為2 060 m3。多氯聯苯含量最高為4 000 mg/kg，半揮發性有機物為鄰苯二甲酸乙二酯(BEHP)、3，3 '-二氯聯苯胺和多環芳烴，重金屬汙染物為銻和砷。
1999年3月，該場地開始使用熱解吸法去除土壤中的有機汙染物。該系統的熱解吸裝置是壹個三殼回轉窯，圖2顯示了該系統的工藝流程。該系統每天處理約225噸土壤，土壤出口溫度為482℃。被汙染的土壤進入回轉窯前，應先進行篩選，去除直徑超過兩英寸的雜質。處理過的土壤被壓實並回填至挖掘區域。
圖2熱解吸系統工藝流程
煙氣依次經過洗滌器、文丘裏管、噴淋塔處理，然後進入顆粒活性炭過濾裝置和高效空氣顆粒過濾器進行凈化。處理後的煙氣再次循環到爐子中。洗水經過澄清池和壓濾機分離油和固體殘渣，然後用活性炭吸附汙染物，清水用於調理幹凈的土壤。壓濾機內的濾餅埋在場地外的危險廢物填埋場。
表2熱解吸系統的處理效果
2.3土壤淋溶工程-樂瓊營88號地塊土壤含水層修復工程
樂軍營(Camp Lejun)位於美國北卡羅來納州，是美國海軍陸戰隊的大型訓練派遣基地。該基地建於1942，面積640平方公裏。1989，美國環境保護署將此遺址加入國家優先修復遺址名單。樂瓊營地的土壤、汙泥、地下水和地表水含有大量的汙染物，威脅著該地區居民的健康。該場地的汙染物包括揮發性有機化合物、重金屬、殺蟲劑、多環芳烴和多氯聯苯。從1994開始，美國海軍開始修復樂軍營街區，目前修復工程仍在繼續。
1999年4-8月，在樂瓊營88號地塊建立表面活性劑強化原位土壤淋洗系統，開展土壤含水層修復示範工程。88號地塊被四氯乙烯和烴類溶劑汙染。四氯乙烯是壹種重非水液體，主要位於88區塊深度約為16 ~ 20英尺的土壤淺層含水層中，大部分重非水液體汙染物位於淺層含水層底部滲透性較低的淤泥層中。烴類溶劑屬於輕質非水液體，位於淺層含水層的上部。在本項目中，目標汙染物是四氯乙烯，但在處理過程中會有少量烴類溶劑被側移。
在樂瓊營88號地塊的示範項目中，建立了原位土壤淋洗系統(圖3)以去除重非水液體汙染物，並建立了表面活性劑回收系統以回收表面活性劑。土壤淋溶系統包括3口註入井、6口抽取井和2口液壓控制井。該體系中使用的表面活性劑(Alfoterra 145-4po硫酸鹽TM)是專門為樂瓊營88號地塊示範項目設計的。這種表面活性劑滿足兩個要求:壹是能盡可能溶解重質非水液體，二是能保證表面活性劑回收過程的性能。
攜帶汙染物的表面活性劑液流在地上部分進行處理，處理單元包括滲透蒸發系統和超濾單元。滲透汽化系統用於去除液流中的汙染物，膠束強化超濾單元用於去除多余的水。將回收和凈化的表面活性劑液流再次註入註入井。
圖3土壤淋溶系統工藝流程
88號地塊面積約為11 m× 29 m，在4個月的處理周期內，示範項目處理了288 L四氯乙烯，總費用為307.45萬美元。
2.4微生物修復項目-法國有限公司汙染場地修復項目。
法國有限公司的汙染場地位於美國得克薩斯州克羅斯比，面積22.5英畝。該場地為1966-1971工業廢物處置中心。每年，大約有7×107加侖(265 000 m3)的石化廢物被傾倒到壹個7.3英畝的沒有防滲層的鹽湖中。傾倒的垃圾包括罐底、酸洗用酸以及煉油廠和石化廠的不合格產品。1983年，成立了法國有限公司的任務小組來領導這個遺址的修復工作，主要的修復對象是湖底的焦油汙泥和底土。該場地的主要汙染物是苯並[a]芘、氯乙烯和苯，以及砷和多氯聯苯。汙染物濃度高達400 ~ 5 000 mg/kg。
圖4懸浮床生物修復系統工藝流程
在清洗土壤和汙泥後，該系統使用反滲透系統處理鹽湖中的地表水。本項目處理地表水約15萬m3，處理後的地表水排入新沱河。當鹽湖脫水時，應該用幹凈的土壤填充。剩余固體與卵石石灰以5∶1的比例混合穩定。隨後，在現場種植草坪和原生植被。
本項目於1992 1月至1993 11月進行，共修復汙染土壤和汙泥約30萬噸，修復後汙染物濃度為7 ~ 43 mg/kg。項目總費用為49，000，000美元，其中26，900，000美元與治療有關。
目前，我國有機汙染土壤的修復技術還處於起步階段，需要進壹步研究和發展。而發達國家對有機汙染土壤的研究起步較早，有成熟的技術和大量的工程案例。特別是美國自1980以來實施的超級基金制度，修復了大量有機汙染場地，這些修復案例對我國有機汙染土壤的修復具有重要的參考價值。
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