焦化廠土壤修復(fù)致污研究

王淼+楊月梅+曹艷芳+趙珍偉

摘 要：近年來，我國的工業(yè)化發(fā)展水平迅速提高，工業(yè)占地面積在不斷擴大。但是在工業(yè)化的生產(chǎn)過程中，會對土壤以及環(huán)境造成難以修復(fù)的影響。就焦化廠而言，在煉焦的過程中會產(chǎn)生大量的多環(huán)芳烴、苯系物等污染物，嚴重影響土壤環(huán)境，因此，對焦化廠土壤修復(fù)致污開展研究具有重要的作用。因此，文章將主要從焦化廠土壤污染的現(xiàn)狀以及焦化廠土壤修復(fù)致污研究這兩個方面進行闡述，為焦化廠土壤修復(fù)提出合理的參考意見。

關(guān)鍵詞：焦化廠；土壤修復(fù)；致污研究

引言

近年來，我國的經(jīng)濟發(fā)展水平迅速提高，城市化進程加快，工業(yè)化的模式發(fā)生較大的改變，大量的工礦用地受到了較大的污染。污染程度最嚴重的是工業(yè)用地，其污染的范圍比較集中，污染的深度達到底下數(shù)十米，地下水以及土壤都受到了嚴重的污染。土壤污染以后使得生物資源多樣性日益減少，土地資源日益短缺，這嚴重威脅人體的健康、生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定以及社會和諧等。雖然，我國雖然制定了相應(yīng)的規(guī)范污染場地環(huán)境管理的文件，但是對環(huán)境土壤修復(fù)研究比較少，因此，對土壤污染修復(fù)致污情況進行研究具有重要的現(xiàn)實意義。

1 焦化廠土壤污染的現(xiàn)狀

在焦化廠建廠之前，土地的主要用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或只是荒地，自從建立焦化廠以后，場地便改為工業(yè)用地。煤炭作為主要原材料，生產(chǎn)的產(chǎn)品主要是煤氣與焦炭等，與此同時，焦化廠還會生產(chǎn)焦油、硫銨、工業(yè)苯以及瀝青等化工材料，焦化廠生產(chǎn)的化工產(chǎn)品達到40多種。一般而言，由于焦化廠生產(chǎn)的產(chǎn)品的品種多樣，同時需要大多數(shù)的機械設(shè)備投入生產(chǎn)，因此，廠區(qū)的占地面積比較廣，廠區(qū)位于地勢比較平坦的位置。地層結(jié)構(gòu)具有很多層次，從上往下，一層至四層分別為回填土層、黏質(zhì)粉塵層、黏土層以及砂質(zhì)潛水含水層[1]。潛水位的水深可以達到十幾米。在焦化廠建廠初期，生產(chǎn)工藝水平、生產(chǎn)技術(shù)條件以及污染治理水平等都會影響焦化廠的土壤修復(fù)情況，在焦化廠土壤污染比較嚴重的情況下，污染采用恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄟM行土壤修復(fù)。焦化廠的污染物包括對人體有害以及致使人體致癌的物質(zhì)，嚴重影響焦化廠區(qū)域以及周圍環(huán)境。

在對焦化廠土壤污染情況進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，苯系物、多環(huán)芳烴是焦化廠中最重要的污染物，焦化廠在生產(chǎn)過程中通過有組織以及無組織的排放將污染物體排放到空氣或土壤中，污染物迅速擴散，另外，在在儲存、運輸以及加工物料的過程中，物料滲漏從而造成土壤污染，遺漏的污染物料主要分布的車間包括：煉焦、煤氣凈化以及焦油產(chǎn)品回收車間，污染的土層主要位于0-5m的粉土層區(qū)域。對土壤的污染物進行實驗研究，發(fā)現(xiàn)土壤中的多環(huán)芳烴含量的差異比較大。在觀察地下水的污染物時，應(yīng)著重關(guān)注苯的濃度?？傊?，在對焦化廠土壤修復(fù)過程中，要確定選擇恰當(dāng)?shù)男迯?fù)對策。

2 焦化廠土壤修復(fù)致污研究

2.1 在調(diào)查研究基礎(chǔ)上進行土壤修復(fù)

在進行焦化廠土壤修復(fù)致污之前，首先要對焦化廠以及場地的周圍環(huán)境進行嚴格的環(huán)境調(diào)查，在了解了基本情況的基礎(chǔ)上進行風(fēng)險評估，在有技術(shù)支撐的情況下確定相應(yīng)的污染治理修復(fù)方案。確定土壤治理修復(fù)工作，切斷工業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生新污染物的途徑，新的污染物在土壤以及地下水中的遷移轉(zhuǎn)化的速度在不斷地降低，污染場地的土壤程度自然會相應(yīng)程度的降低。對于已經(jīng)受到污染的土壤，焦化廠可以采用一下方法進行污染處理[3]。由于焦化廠土壤污染主要集中分布于深度5m以內(nèi)的土層，同時呈現(xiàn)著一定的統(tǒng)計學(xué)隨機性，沙土為主要的污染土壤。因此，在進行土壤污染修復(fù)的過程中建議采用熱脫附以及土壤生物通風(fēng)技術(shù)進行污染土修復(fù)。同時，含水層的土壤具有較好的滲透性，其滲透性能完全滿足空氣注射技術(shù)對土壤滲透性的最低要求，并且苯具有較好的揮發(fā)性能。因此，在考慮焦化廠地下水污染情況以及地下水修復(fù)技術(shù)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，可以將空氣注射作為焦化廠地下水修復(fù)技術(shù)。

2.2 采用生物修復(fù)技術(shù)進行土壤修復(fù)

焦化廠土壤修復(fù)的方法很多，其中微生物修復(fù)方法是一種重要的研究方法，利用天然微生物群，或者自行培養(yǎng)微生物群，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下，使得微生物代謝功能得到強化，最終有效的降低污染土壤中的污染物的活動，這種方法被稱為微生物修復(fù)技術(shù)。微生物群對土壤污染物進行高效的降解能力，主要的用于土壤修復(fù)的微生物群包括紅球菌屬、葉桿菌屬等。將菌株培養(yǎng)12天。微生物修復(fù)尤其對降低他土壤中的多環(huán)芳烴具有奇效。不同的微生物對多環(huán)芳烴的講解敏感程度會不同，很多微生物可以將具有2-4個多環(huán)芳烴作為唯一碳源，對于具有超過4個苯環(huán)芳烴采用共代謝的方法進行污染物降解。通過研究發(fā)現(xiàn)，采用生物修復(fù)技術(shù)，添加營養(yǎng)物質(zhì)以及降解菌以后，經(jīng)過5周的修復(fù)以后，土壤中多環(huán)芳烴的去除率達到32%。

2.3 采用植物修復(fù)技術(shù)進行土壤修復(fù)

隨著研究的深入，近年來產(chǎn)生一種新的土壤污染物修復(fù)技術(shù)——植物修復(fù)技術(shù)。植物具有特殊功能，利用這種特殊功能，與根際生物進行協(xié)同作用，從而修復(fù)土壤污染。太陽能是植物修復(fù)技術(shù)的驅(qū)動力量，常規(guī)能源消耗大幅度下降，對環(huán)境產(chǎn)生的破壞較小，植物修復(fù)技術(shù)不僅可以對小面積的土壤進行修復(fù)，即便是對大面積土壤進行修復(fù)時也具有較大的優(yōu)勢，這種修復(fù)方式受到了社會群眾的廣泛認可[3]。在進行大規(guī)模的研究過程中發(fā)現(xiàn)，主要被當(dāng)做土壤修復(fù)的植物包括農(nóng)作物以牧草類植物，其中玉米、黑麥草等是較好的修復(fù)植物，但是如果被人誤食，容易影響人們的身體健康。植物主要通過3種方式進行土壤修復(fù)，直接吸收土壤中的污染物，同時釋放出分泌物以及酶，對根際的微生物活動以及生物轉(zhuǎn)化起到刺激作用，使得植物根際的礦化作用進一步增強。研究發(fā)現(xiàn)，一些花卉也具有相應(yīng)的降解能力，例如鳳仙花、紫茉莉等。利用植物修復(fù)焦化廠土壤不僅能起到修復(fù)土壤的功能，還具有美化的作用。對于一些重污染焦化廠，植物修復(fù)技術(shù)具有較大的潛力。

2.4 采用化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)進行土壤修復(fù)

化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)是屬于一種講解方式，具有快速性與高效性。修復(fù)效率高、所用的修復(fù)時間短，其修復(fù)成本低是化學(xué)氧化修復(fù)的優(yōu)勢[4]。對于不同污染物類型和濃度，化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)都能具有較好修復(fù)效果。在最近幾年來，化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)開始應(yīng)用于焦化廠多環(huán)芳烴修復(fù)領(lǐng)域，經(jīng)常采用的化學(xué)氧化劑主要有過氧化氫、高錳酸鹽以及硫酸鹽等。在進一步研究哪種氧化劑對土壤修復(fù)效果更加有效時，發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀和硫酸鈉具有較強的土壤修復(fù)能力，并且在進行土壤氧化修復(fù)的過程中，污染物向周圍區(qū)域擴散得較少，是一種較好的環(huán)境修復(fù)過氧化劑。

3 結(jié)束語

綜上所述，焦化廠在生產(chǎn)過程中會不可避免地生產(chǎn)出污染物，這對土壤環(huán)境產(chǎn)生重要的破壞力。因此，相關(guān)研究領(lǐng)域要研究出一套可行的焦化廠土壤污染致污方法。對焦化廠污染情況展開研究，在考慮修復(fù)技術(shù)以及污染情況的基礎(chǔ)上，采用有效的修復(fù)技術(shù)進行土壤修復(fù)，促進生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展。

參考文獻

[1]周東美，鄧昌芬.重金屬污染土壤的電動修復(fù)技術(shù)研究進展[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2015，13（04）：102-112.

[2]王燾，鄭余陽，楊磊，等.苯酚污染土壤的電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)研究[J].環(huán)境科技，2015，56（02）：33-37.

[3]駱勇明.污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢[J].化學(xué)進展，2015，45（01）：88-95.

[4]吳建.環(huán)境和自然的價值評估實現(xiàn)[J].中國人口，資源與環(huán)境，2015，17（06）：13-17.

作者簡介：王淼（1982-），男，山東省濟寧市人，工作單位：中國輻射防護研究院，職務(wù)：科研人員，研究方向：環(huán)境保護。