石油化工重金屬污染的修復(fù)技術(shù)研究

董海龍，霍勝楠(.山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院，山東 濟(jì)南 25000；

2.山東省食品藥品檢驗研究院，山東 濟(jì)南 250100)

0 引言

石油化工重金屬污染對人類生存的各個方面都會產(chǎn)生影響，比如人類食物、水土環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、自然生態(tài)等[1]。目前石油化工的泄漏產(chǎn)生了很多負(fù)面影響，比如人們的生活以及生產(chǎn)等。對重金屬的有效治理是減小危害的關(guān)鍵?；瘜W(xué)修復(fù)表面可以低成本、低代價的修復(fù)石油污染。有學(xué)者綜合闡述了化學(xué)修復(fù)等技術(shù)原理和應(yīng)用，闡述了化學(xué)修復(fù)技術(shù)的出現(xiàn)產(chǎn)生的影響，表明了化學(xué)修復(fù)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。

1 石油化工的污染來源

我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也越來越好，但是重金屬污染土壤的現(xiàn)象時有發(fā)生，尤其是一些冶金、石油化工等重工業(yè)企業(yè)更是加劇了環(huán)境的污染。由于石化生產(chǎn)的產(chǎn)品品種繁多，廢水中的污染物十分復(fù)雜，其特點是廢水量大、組分復(fù)雜。重金屬污染源具有存儲時間較長、較隱蔽以及不可逆等特點,如不能將這些污染物徹底地清除,會造成土壤開發(fā)困難等很多的問題。

1.1 含油廢水

工藝生產(chǎn)過程與其他油品包裝接觸的包括冷凝飲用水、介質(zhì)飲用水、生成飲用水、油品包裝洗滌飲用水、油品包裝運輸船舶的壓艙飲用水、循環(huán)中的冷卻水、油品運輸油氣中的冷凝飲用水、焦化除焦石油廢水及其它受其他油品油氣污染的石油地面水。有的產(chǎn)品含油物和廢水也包含有酚、硫化物等[2]。

1.2 含硫廢水

主要污染物是硫化物。

1.3 含氰廢水

主要原料來源設(shè)備有腈綸丙烯腈回收裝置、腈綸廠區(qū)的聚合設(shè)備車間、紡絲設(shè)備車間及塑料回收設(shè)備車間的塑料排水、丁腈號的橡膠回收裝置。

1.4 含醛廢水

主要甲醛來源裝置是醋酸乙醛抽絲裝置、維綸甲醛抽絲驅(qū)動裝置、醋酸聚氯乙烯抽絲裝置、甲醛抽絲裝置等。

1.5 含酸堿廢水

主要用水來源方式是利用煉油廠、石油廠和化工廠的處理洗滌飲用水，成品罐的冷剪切水、鍋爐和污水處理廠的排水及利用酸堿鹽和汞在廠房的處理排放飲用水。

2 石油化工重金屬污染分類

2.1 鎘污染

鎘不是可能危害我們?nèi)梭w的必要微量元素[3]。鎘的主要化學(xué)物質(zhì)毒性很大,可在人體內(nèi)大量發(fā)生積蓄，主要原因是鎘元素積蓄在人的肝和腎臟，引起影響人體整個泌尿系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的腎內(nèi)分泌代謝功能發(fā)生變化；鎘主要化學(xué)含量就是來源于所有工業(yè)用于水池電鍍、采礦、冶煉、燃料、電池和其他各種化學(xué)材料制品的加工業(yè)等所需要排放的各類工業(yè)廢水；一些大型廢舊電池中鎘和鎳元素因其含量相對較高，也廣泛認(rèn)為存在于各種綠色水果和新鮮綠色蔬菜中,尤其特別多的是野生魚和新鮮蘑菇，在各類新鮮奶制品和其他各類谷物中也同樣可能會含有少量的鎘元素存在。鎘和鉛因能夠直接大量取代在整個人骨中所富含的鋅和鈣，造成人體整個骨骼嚴(yán)重的鈣缺乏難以軟化，骨頭難以拉伸堅韌寸斷，會直接影響引起整個人體內(nèi)的胃臟酶和胃腸功能異常代謝失調(diào)，干擾素達(dá)到在整個人體和其他的微生物體內(nèi)形成富含鉛和鋅的酶中飽和氧化酶以及代謝控制系統(tǒng)，導(dǎo)致急性腎病高血壓和癌癥病率急劇上升[4]。

2.2 汞污染

主要服務(wù)產(chǎn)品包括來源于家用電器廠的儀表廠、食鹽加工廠的節(jié)能電解、貴金屬以及化工廠的冶煉、化妝品、照明用的節(jié)能電燈、齒科機(jī)械結(jié)構(gòu)中的材料、燃煤、水中的生物以及微生物等。血液凈化過程里其中的大量的重金屬磷酸鹽和大量汞物質(zhì)會在血液進(jìn)入我們?nèi)梭w腦部的某些組織后,逐漸在我們?nèi)梭w腦部的某些組織中不斷繼續(xù)進(jìn)行積累,達(dá)到一定的人體血液總?cè)萘繒r就很有可能會對我們?nèi)梭w腦部的某些組織及其功能結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的損害。

3 目前的石油化工修復(fù)技術(shù)

石油化工中的重金屬含有污染物的元素在自然環(huán)境中會保留很長時間，通常來講只會發(fā)生一些化學(xué)性質(zhì)的變化，但是它的本質(zhì)不會有任何的改變，是很難被降解的。所以，很多研究都是以這個為中心進(jìn)行靠攏，各種特別新的研究方案也是針對這種現(xiàn)象[5]。下面我們將會對石油化工中存在的各種污染問題進(jìn)行討論應(yīng)該如何去修復(fù)他們。包括重金屬鹽的含量、濃度和具體土壤風(fēng)化性質(zhì)和地理氣候性質(zhì)。

3.1 工程修復(fù)技術(shù)

目前我國使用最久的便是關(guān)于工程創(chuàng)傷的修復(fù)技術(shù)，這種技術(shù)在我國使用廣泛，對于其中的優(yōu)缺點也是了如指掌。它的優(yōu)點是可以比較徹底地處理出現(xiàn)的現(xiàn)象且處理的效果非常好,但由于換水排出的大量污土仍然必需繼續(xù)進(jìn)行垃圾堆存和污水處理。

3.2 物理-化學(xué)修復(fù)

物理-化學(xué)修復(fù)總的來說就是針對污染物的性質(zhì)來進(jìn)行修復(fù)，這種修復(fù)最常見的運用于污染場地的修復(fù)，它最突出的優(yōu)點是周期短，并且在一定情況下可以很好地處理各種各樣的污染物，總的來說還是非常便利的。其中運用這種方式修復(fù)的可以劃分為以下幾種類型：物理化學(xué)物質(zhì)鈍化、固化-穩(wěn)定化修復(fù)技術(shù)、淋浴清洗修復(fù)技術(shù)、電動力學(xué)優(yōu)化修復(fù)處理技術(shù)以及植物土壤化學(xué)性能優(yōu)化改良修復(fù)技術(shù)等[6]。

(1)運用化學(xué)方式時出現(xiàn)的遲鈍現(xiàn)象。這種問題一般的處理方式是通過向受到污染需要處理的里面加入化學(xué)的鈍化劑，對于污染的土地也是，可以通過這種方式緩解有害土壤的危害程度，利于土壤的穩(wěn)定和處理，減小土壤中有害物質(zhì)的分解能力。運用礦物質(zhì)和各種黏土含有的營養(yǎng)化物作為固化劑。

(2)多層固化-穩(wěn)定化處理技術(shù)。這種處理方式所用到的費用十分少,在很大程度上能夠減少一些成本，尤其是特別嚴(yán)重的污染區(qū)域，他都可以有一定的降低度。不是特別敏感區(qū)污染土壤治理的成本。石灰等材料在日常的運用中發(fā)揮著很大的作用，是常見的固態(tài)穩(wěn)定固化劑，水泥是常見的產(chǎn)物和材料。

(3)淋洗技術(shù)。土壤淋洗技術(shù)可促進(jìn)土壤污染物溶解或遷移的化學(xué)溶劑注入受污染土壤中，從而將污染物從土壤中溶解、分離出來并進(jìn)行處理的技術(shù)。土壤淋洗與土壤水洗有所區(qū)別。土壤水洗是用清水對污染土壤進(jìn)行洗滌，將附著在土壤顆粒表面的有機(jī)和無機(jī)污染物轉(zhuǎn)移至水溶液中，從而達(dá)到洗滌和清潔污染土壤的目的[7]。所需要的提取劑是很難尋找的材料，使用不當(dāng)還會造成再一次對于器材的損害，達(dá)不到預(yù)期的效果。

3.3 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)是近幾年很常見的技術(shù)，用復(fù)合生物方法，確定污染源土壤的特殊性質(zhì)，綜合治理技術(shù)，是新興工程技術(shù)手段，也是未來發(fā)展趨勢的一種有利采納的技術(shù)手段。該技術(shù)是利用植物代謝以及微生物的生命代謝功能吸收和降解污染源,從而減小對土壤的破壞。通過該處理技術(shù)使它可以同時起到熱量減少、積累和再固定和對土壤中各種重金屬廢物污染的處理作用。通過這一技術(shù)的實施，重金屬可以利用生物技術(shù)被吸收，再進(jìn)行合理的處理，可以有效減小污染。

微生物固定修復(fù)轉(zhuǎn)化技術(shù)是生物修復(fù)，通常是指利用各種生物(包括微生物、動物和植物)的特性，吸收、降解、轉(zhuǎn)化環(huán)境中的污染物，使受污染的環(huán)境得到改善的治理技術(shù)，一般分為植物修復(fù)、動物修復(fù)和微生物修復(fù)三種類型[8]。也指的是在自然或人工控制的條件下，利用特定的微生物降解、清除環(huán)境中污染物的技術(shù)。

4 結(jié)語

當(dāng)前,重金屬污染問題越來越嚴(yán)重，土壤污染修復(fù)技術(shù)的研究也逐漸變得熱門，越來越多的科研人員以及工程技術(shù)人員開始深入其中去研究。重金屬修復(fù)所需要的設(shè)備很多，技術(shù)廣泛,在選取污染修復(fù)所使用的設(shè)備時,應(yīng)根據(jù)多重因素綜合進(jìn)行考慮,選擇最新且適合的污染修復(fù)設(shè)備技術(shù)或產(chǎn)品組合,達(dá)到所能掌握看得見的修復(fù)效果。重金屬化學(xué)污染有很多的污染現(xiàn)象，我們的發(fā)明顯得極為重要，在信息化時代的今天，高效才是最有用的科技手段，所以進(jìn)一步的研究不僅是研究這一產(chǎn)品人員的工作，更是每個人的責(zé)任。污染的防治修復(fù)的相關(guān)理論與應(yīng)用技術(shù)已發(fā)展成為當(dāng)前整個社會環(huán)境科學(xué)與工程技術(shù)發(fā)展研究的前沿問題并受到各個發(fā)達(dá)國家的高度重視。污染環(huán)境修復(fù)的深入研究及其它有關(guān)環(huán)境科學(xué)技術(shù)難題的有效解決必將直接推動各個領(lǐng)域資源和水資源的環(huán)境保護(hù)和綜合利用工作進(jìn)入一個新的發(fā)展階段。