揮發及半揮發有機物污染場地蒸汽抽提修復技術原理與影響因素
摘要:土壤蒸汽抽提技術(soilvaporextraction,SVE)因其對揮發性/半揮發性有機物污染土壤治理的有效性、經濟性和環境友好性,被廣泛用于該類有機物污染土壤的修復。本文介紹了SVE技術的基本原理和工程技術實施的基本步驟,并且討論了影響SVE修復技術的因素和3種SVE強化技術,最后概述了我國對SVE技術的研究和應用。
關鍵詞:土壤蒸汽抽提,土壤修復,揮發性,半揮發性,有機物
土壤是陸地植物生長的根基,是陸表生態系統的重要組成部分,也是物質生物地球化學循環最活躍的圈層。當土壤中有害物質含量超過土壤的自凈能力時,會引起土壤組成、結構和功能的變化,導致土壤污染。我國受有機物(農藥、石油烴和PAHs)污染的農田面積達3.6x107hm2;其中農藥污染面積約為1.6x107hm2,油田開采造成的嚴重石油污染土地面積,1x104hm2,石油煉化業也使大面積土地受到污染。油田勘探、開采和油品儲存、運輸和使用過程中發生的各種泄漏事故,造成了嚴重的土壤石油污染。土壤污染關系到農產品質量、人體健康和生態安全,因此土壤生態環境的保護、治理與修復已引起廣泛關注。因此世界各國開始重視污染土壤修復技術的研發與應用。
針對石油產品中揮發性/半揮發性有機物(VOCs/SVOCs)污染土壤,目前一般采用蒸汽抽提(soilvaporextraction,SVE)、生物通風及兩者復合技術修復。自80年代美國工程兵公司研發了蒸汽抽提技術以來,該技術廣泛應用于揮發性/半揮發性有機物污染土壤的修復。據美國超級基金統計,1982-2005年采用蒸汽抽提、焚燒、固化/穩定、生物修復等技術修復了美國1104個污染場地土壤;其中,蒸汽抽提技術修復場地的數量和土壤體積均列首位。SVE被稱為“土壤通風”或“真空抽提”,是一種土壤原位修復技術。因其對揮發性/半揮發性有機物污染的土壤及地下水治理的有效性,經濟性和環境友好性,20世紀80年代被美國環保局(EPA)列為“革命性技術”大力倡導應用。近年來,研究人員不斷改進SVE技術,研發了SVE-生物通風復合技術、熱強化SVE技術、空氣注射SVE技術等。
本文歸納和闡釋了SVE技術的原理、影響因素及應用,以期為我國揮發性/半揮發性有機物污染土壤的修復提供參考和借鑒,對我國石油化工污染場地的修復具有一定的實際意義。
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