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石油污染土壤的化學修復和生物修復

發布時間：2019-12-06 215

　　石油污染土壤的化學修復是利用化學反應原理和工程技術，將土壤中的污染物分解成無毒小分子，從而達到土壤修復的目的?；瘜W修復法常用于高濃度污染場地的處理，常見的修復技術包括化學氧化、等離子體降解和光催化降解等。

　　化學氧化法?；瘜W氧化修復技術是指向污染土壤加入化學氧化劑，通過氧化劑和污染物之間發生化學反應來使土壤中中的污染物降解。

　　等離子體降解。等離子體是由大量離子、電子、原子、分子以及未電離的中性粒子組成的中性集合體，在宏觀上呈電中性。隨著技術的提升，等離子體降解法也慢慢被運用到環境領域。在電離產生等離子體過程中，會產生大量活性物質如O3、H2O2、自由基等，相當于創造出強氧化環境，將處于電離場中的有機物進行氧化分解。

　　光催化降解。當半導體材料吸收的光能大于或等于半導體禁帶寬度時，電子從半導體的價帶躍遷到導帶上產生高活性電子e。同時，在原來的價帶上形成一個空穴h+。產生的空穴具有強大的氧化型，可以獲取電子，繼而與水發生作用形成羥基自由基，直接將有機物降解成小分子物質。

　　石油污染土壤的生物修復包括微生物修復法、植物修復法、植物固定法等。

　　微生物修復法。微生物修復法是利用細菌和真菌等微生物在代謝過程和工程技術將土壤中的污染物分解，以達到土壤修復的目的。通常該法適用于低濃度污染場地的處理，主要修復技術包括生物增強、生物刺激和生物通風。

　　1、生物增強。生物強化是指在污染土壤中加入特殊功能的微生物，比如工程細菌和真菌等，或是利用馴化土壤中原有的微生物來提高污染物降解速率的修復方法。簡單來說，就是將擁有高效石油降解能力的菌株加入到石油污染土壤中，利用其直接降解作用或共代謝作用強化污染物降解速率。石油類污染物的去除過程，如何選擇高效降解菌是生物強化的關鍵。

　　2、生物刺激。生物刺激是指在修復過程中，通過工程調控措施加入生物表面活性劑、釋氧劑、生物營養物等其他物質，對土壤中土著微生物的生長加以刺激，進而促進土著微生物對土壤中石油污染物的降解；

　　3、生物通風。生物通風是一種具有廣闊應用前景的原位生物修復方法。其通過風機和空氣注射井向污染土壤中注入適量的空氣，為土著微生物的生長創造良好環境，從而增強污染物的降解速率。

　　植物修復法。其原理是利用植物根部輔助微生物降解。植物根部及其周圍微生物可以相互作用，顯著降低石油類污染物的毒性和持久性。但是前提是植物的非根部分能夠為根部提供必要的營養物質，促進根的生長，同時分泌有機物質，增加石油污染物的生物可利用性。

　　另外，植物根部能夠創造富含糖類、氨基酸、有機酸、維生素、單寧、生物堿、固醇、生物酶、生長素等營養物質的多元有機環境，為周邊微生物群落的新陳代謝活動起增強作用。還有就是，在根際微生物代謝作用下，將石油污染物降解為自身生長所需的碳源，同時減少石油污染物對植物的毒害作用。

　　植物固定。是指通過植物根表面吸附或在植物根內部的吸收沉積，消化污染物，從而有效阻止污染物通過腐蝕、滲漏以及擴散等方式在土壤中遷移。植物根部細胞壁在相關酶和蛋白質的作用下與污染物結合在一起，將其固定在細胞膜外面。

　　同時，部分酶能夠促使特定污染物透過根部細胞壁和細胞膜進入細胞液泡中，從而起到固定作用。還有，植物分泌生物酶進行催化，能增加石油污染物與土壤中有機物之間的相互作用，形成無害的腐殖質，從而提高石油污染物的生物可利用性。

　　植物降解。是指污染物被植物根部吸收，然后在植物組織輸運作用下，參與植物體內新陳代謝過程，最后實現降解。研究結果表明，植物對有機物具有直接降解作用。此外，在植物分泌的生物酶催化作用下，石油類污染物還能在植物體外部發生化學反應，然后實現間接降解。

　　植物揮發。是指污染物被植物吸收后，污染物中的易揮發組分和某些代謝物通過植物莖葉的蒸騰作用釋放到大氣環境中，達到將污染物從土壤中移除的目的。

　　動物修復法。主要是利用土壤性動物在土壤生態系統中分解有機質、改變土壤理化性質、保持土壤持水性和通透性、熟化土壤、促進物質循環等重要作用，不過目前還處于研究探索階段，其中研究最多的生物是蚯蚓。

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