地下水石油污染的原位修复技术

１７／３８　５６—５９　长春工程学院学报（自然科学版）２０１１年第１２卷第３期　Ｊ．Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　Ｉｎｓｔ．Ｔｅｃｈ．（Ｎａｔ．Ｓｃｉ．Ｅｄｉ．，，２０１１．Ｖｏ１．１２，Ｎｏ．３　１璺墨　：　！　ＣＮ　２２—１３２３／Ｎ　

地下水石油污染的原位修复技术　

柳富田　，秦　雨　

（１．天津地质调查中心，天津３００１７０；２．长春工程学院水利与环境工程学院，长春１３００２６）　

摘　要：探讨了几种地下水污染原位处理技术，简述　了其优缺点，对各种原位修复技术在国内外的研究　

现状进行了简要的分析和对比，并探讨了集中地下　

水污染原位修复技术的国内外研究热点。　

关键词：地下水；石油烃；原位修复　

中图分类号：Ｐ６４１．３　文献标志码：Ａ　文章编号：１００９－８９８４（２ＯｌＩ）０３－００５６－０４　

０　引言　

地下水系统的石油烃污染因其普遍存在、危害　

性巨大、组分极其复杂、去除困难以及治理费用昂贵　

而受到各国环境学者和水文地质学者的关注。国外　的报告显示，受到石油烃污染的地下水，即使在污染　

源受到控制后，一般几十年都难以在自然状态下复　

原。所以，如何经济、快速、有效地去除地下水中石　

油烃污染物是各国环境学者和水文地质学者研究的　

热点。欧美国家自２Ｏ世纪７Ｏ年代以来在地下水污　染治理方面取得了很大的进展，逐渐发展并成为较　

为系统的地下水污染治理技术。迄今为止，这些国　家已在石油烃污染修复方面取得了一些成功的实　

例。然而，我国在地下水石油污染修复领域的研究　

才刚刚起步，急需借鉴发达国家的实践经验，并结合　

我国地下水石油污染的特征，对地下水石油污染修　

复机理及修复技术实践应用进行深入研究。　

石油烃污染地下水的修复方法较多，多数情况　下，物理法Ｌｌ　和水动力控制法［２　只作为地下水石油　

污染治理初期的一种临时性污染控制方法，并不能　

从根本上控制、去除地下水中的石油污染物。此外，　

石油污染物具有较大的粘滞性和很小的溶解度，用　抽出处理（Ｐ＆Ｔ）技术清除地下水中的石油污染也　

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地下水污染与修复技术

一、引言

目前我国地下水开采总量已占总供水量的18%，北方地区65%的生活用水、50%的工业

用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。全国657个城市中，有400多个以地下水为饮用水源。

随着我国城市化、工业化进程加快，部分地区地下水超采严重，水位持续下降；一些地区城

市污水、生活垃圾和工业废弃物污液以及化肥农药等渗漏渗透，造成地下水环境质量恶化、

污染问题日益突出，给人民群众生产生活造成严重影响。

二、地下水污染特点和现状

（一）地下水资源：

地下水广义上是指埋藏和运动于地面以下各种不同深度的土层和岩石孔隙、裂隙、洞穴中的水。狭义上是指浅层地下水，即第一个隔水层以上的重力水，即地下水资源。地下水是

自然界水体的组成部分，并参与自然的水循环，又是水资源的重要组成部分。

根据埋藏条件可把地下水分为包气带水、潜水和承压水。按含水空隙的类型，地下水又

被分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。地下水中分布最广的是钾、钠、镁、钙、氯、硫酸根和碳

酸氢根七种离子。地下水中各种离子、分子和化合物的总量称总矿化度，地下水中钙、镁、铁、锰、锶、铝等溶解盐类的含量称硬度。

（二）地下水污染

地下水污染主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使

质量下降的现象。1）污染来源

进入地下水的污染物有来自人类活动的，有来自自然过程的。污染来源包括生活污水和

生活垃圾、工业废水和工业废物、农业施用的化肥和粪肥、天然的咸水等，石油和石油化工

产品，经常以非水相液体（NAPL）的形式污染土壤、含水层和地下水。NAPL可被孔隙介

质长期束缚，其可溶性成分还会逐渐扩散至地下水中，成为一种持久性的污染源。有机合成化学物质则主要来源于危险废物处置场所的淋溶和渗漏。此外，用灌注并孔的办法人工补给

地下水时，如果回灌水含有细菌或毒物，将造成严重后果；利用污水灌溉农田而又处理不当

时，也会使大范围的潜水受到影响。

2）污染方式和途径

地下水污染方式可分为直接污染和间接污染两种。直接污染的特点是污染物直接进入含水层，在污染过程中，污染物的性质不变。这是对地下水污染的主要方式。间接污染的特点

浅议石油污染地下水的生物修复技术

【摘 要】简述了石油污染生物修复技术的概念和特点，并介绍了目前实施较多的几种地下水污染的生物修复技术，分析了每项研究技术的特点。因其安全性和可操作性，石油污染地下水污染的生物修复技术在我国具有广阔的发展应用前景。

【关键词】石油污染；地下水污染；生物修复；原位生物修复；异位生物修复

1 石油污染生物修复技术的概述

所谓石油污染的生物修复，是指利用微生物及其他生物，将存在于土壤、地下水和海洋中的有毒有害的石油污染物现场降解成二氧化碳和水或转化成为无害物质的工程技术系统。同物理、化学修复方法相比，生物修复有许多优点：①生物修复可以现场进行，这样减少了运输费用和人类直接接触污染物的机会；②生物修复经常以原位方式进行，这样可使对污染位点的干扰或破坏达到最小，可在难以处理的地方进行，在生物修复时场地可以照常用于生产；③生物修复使有机物分解为二氧化碳和水，可以永久性地消除污染物和长期的隐患；④生物修复可与其他处理技术结合使用，处理复合污染；⑤降解过程迅速，费用低，只是传统物理、化学修复的30%～50%。

2 污染地下水的生物修复技术

根据修复实施的场所（或形式），可将生物修复分为原位生物修复、异位生物修复以及联合生物修复。原位生物修复，就是在原地进行生物修复处理，而对受污染的土壤或水体等介质不做搬迁，其修复过程主要依赖于土著生物或外来生物的降解富集能力及合适的环境条件。异位生物修复是将被污染的介质（土壤、水体、空气）搬运或输送到异处进行的生物修复处理，一般适用于污染严重（或易造成二次污染），易于搬运，或污染场地特性阻碍原位生物修复时，采用异位生物修复。很明显，原位生物修复具有成本低廉但修复效果差的特点，适合于大面积、低污染负荷的环境对象；异位生物修复具有修复效果好但成本高昂的特点，适合于小范围内、高污染负荷的环境对象。将原位生物修复和异位修复相结合，便产生了联合生物修复，它能扬长避短，是当今环境修复中前途较广的修复措施。

原位固化稳定化土壤修复技术

原位固化稳定化土壤修复技术是一种有效的土壤修复方法，可以将污染土壤中的有害物质固化并减少其毒性，从而恢复土壤的生态功能。本文将介绍原位固化稳定化土壤修复技术的原理、应用范围、优势和局限性，以及未来的发展方向。

一、原位固化稳定化土壤修复技术的原理

原位固化稳定化土壤修复技术是通过添加适量的固化剂或稳定剂，将污染土壤中的有害物质固化或稳定，从而减少其迁移性和毒性。固化剂可以是水泥、石灰、石膏等，稳定剂可以是有机聚合物、硅酸盐等。这些添加剂与土壤中的有害物质发生化学反应，形成稳定的化合物或固体，从而降低其溶解度和迁移性，减少对环境和人体的危害。

二、原位固化稳定化土壤修复技术的应用范围

原位固化稳定化土壤修复技术适用于各类土壤污染场地的修复，包括工业废弃物堆放场、石油化工厂、化肥厂、冶金厂等。它可以处理多种类型的有害物质，如重金属、有机污染物、放射性物质等。该技术还可以修复土壤中的酸碱性，提高土壤的肥力和水分保持能力。

1. 高效性：原位固化稳定化土壤修复技术可以在不移除土壤的情况下进行修复，节省了大量的人力、物力和时间成本。

2. 环保性：该技术不会产生二次污染，避免了污染物在修复过程中的再释放。

3. 经济性：相比于传统的土壤修复方法，原位固化稳定化土壤修复技术具有较低的成本，适用于大面积污染场地的修复。

4. 可持续性：该技术可以改善土壤的质地和结构，提高土壤的保持水分和养分的能力，有利于植物生长和生态系统恢复。

四、原位固化稳定化土壤修复技术的局限性

1. 适用性有限：不同类型的污染土壤对固化剂或稳定剂的适应性不同，需要根据具体情况选择合适的添加剂。

2. 修复效果不稳定：受到环境条件、土壤特性、固化剂或稳定剂的添加量等因素的影响，修复效果可能存在一定的不稳定性。

3. 修复周期长：原位固化稳定化土壤修复技术需要一定的时间来达到稳定修复效果，修复周期较长。

五、原位固化稳定化土壤修复技术的未来发展方向