[摘要] 本文对石油污染土壤修复全过程进行研究，详细阐述修复技术的筛选，药剂的选择和修复施工过程,为石油类污染土壤修复提供技术指导。
[关键词]石油污染；土壤修复；化学技术；异位化学氧化技术
对于石油污染该土壤的主要污染物为总石油烃。由于石油的流动性大、渗透性强、对土壤黏附作业显著等特点，石油污染土壤具有体系复杂、范围广、治理难、周期长、危害大等特点。目前石油污染土壤的修复技术主要包括物理法、化学法和生物法。综合考虑建成本、处理效率等方面，场地的污染性质、水文地质条件对修复技术的选择至关重要，通过分析污染的种类、污染程度以及欲达到的修复效率和水文地质条件，有利于选择适合场地的修复技术。本文主要研究原地异位化学氧化技术进行土壤修复的过程。
1 修复技术筛选
1.1修复技术筛选原则
污染场地修复技术的确定，需要综合考虑场地实际状况、业主要求、开发利用规划、修复成本以及修复技术成熟度等因素，以达到安全、彻底和高效地修复污染场地的目标。在修复技术的筛选方面必须遵循以下原则：
（1）效果达标性原则
（2）可操作性强
（3）修复周期短
（4）选择经济可行的修复技术
（5）安全环保性原则
1.2化学修复原理
化学氧化技术是指向污染土壤中添加氧化剂，通过氧化作用，使土壤中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧等，技术适用于处理石油烃、BTEX（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）、酚类、MTBE（甲基叔丁基醚）、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机污染土壤[1]。
1、适用介质
异位化学氧化技术适用于污染土壤。
2、可处理的污染物类型
化学氧化可处理石油烃、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚类、MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机物。
3、应用限制条件
异位化学氧化技术不适用于重金属污染土壤修复，对于吸附性强、水溶性差的有机污染物应考虑必要的增溶、脱附方式。
4、系统构成和主要设备
修复系统包括土壤预处理系统、药剂混合系统和防渗系统等。其中：
（1）预处理系统。对开挖出的污染土壤进行破碎、筛分或添加土壤改良剂等。该系统设备包括破碎筛分铲斗、挖掘机、推土机等。
（2）药剂混合系统。将污染土壤与药剂进行充分混合搅拌，按照设备的搅拌混合方式，可分为两种类型：采用内搅拌设备，即设备带有搅拌混合腔体，污染土壤和药剂在设备内部混合均匀;采用外搅拌设备，即设备搅拌头外置，需要设置反应池或反应场，污染土壤和药剂在反应池或反应场内通过搅拌设备混合均匀。该系统设备包括行走式土壤改良机、浅层土壤搅拌机等。
（3）防渗系统为反应池或是具有抗渗能力的反应场，能够防止外渗，并且能够防止搅拌设备对其损坏，通常做法有两种，一种采用抗渗混凝土结构，一种是采用防渗膜结构加保护层。
5、关键技术参数
影响异位化学氧化技术修复效果的关键技术参数包括：污染物的性质、浓度、药剂投加比、土壤渗透性、土壤活性还原性物质总量或土壤氧化剂耗量、氧化还原电位、pH、含水率和其它土壤地质化学条件。
（1）土壤活性还原性物质总量：氧化反应中，向污染土壤中投加氧化药剂，除考虑土壤中还原性污染物浓度外，还应兼顾土壤活性还原性物质总量的本底值，将能消耗氧化药剂的所有还原性物质量加和后计算氧化药剂投加量。
（2）药剂投加比：根据修复药剂与目标污染物反应的化学反应方程式计算理论药剂投加比，并根据实验结果予以校正。
（3）氧化还原电位：氧化还原电位一般在-100 mV 以下，并可通过补充投加药剂、改变土壤含水率、改变土壤与空气接触面积等方式进行调节。
（4）pH：根据土壤初始pH条件和药剂特性，有针对性的调节土壤pH，一般pH范围4.0~9.0。常用的调节方法如加入硫酸亚铁、硫磺粉、熟石灰、草木灰及缓冲盐类等。
（5）含水率：对于异位化学氧化反应，土壤含水率控制在土壤饱和持水能力的90%以上。
2 药剂确定
2.1 常用的化学氧化剂
化学氧化技术已采用了很多的不同种类的氧化剂，但常见的氧化剂有：Fenton、过氧化氢（H2O2）、高锰酸盐（MnO4-）、过硫酸盐和臭氧（O3）。氧化还原电位越高，氧化能力越强。通过列举目前土壤修复中效果最佳的氧化药剂进行分析比对，筛选出一种或几种药剂进行工程应用[2]。
2.2 氧化药剂的选择
针对土壤污染物为石油烃类的特征污染物，适用的氧化药剂主要有过氧化氢、臭氧、高锰酸盐和过硫酸盐等。
臭氧能与多数有机物反应，但受到传质和溶解性的限制，而且也会受到副产物毒性的影响，臭氧为气体的形式注入，需要搭建气体输入和输出系统，且半衰期短还需释放压力。过氧化氢相比较其他氧化剂其氧化能力相对低，反应剧烈能耗损失大，同样不宜选用。高锰酸盐在地下环境中比较稳定，但是能反应的有机污染物较少，而且高锰酸盐与土壤中的天然有机物质的反应较快，产生的二氧化锰沉淀会堵塞土壤孔隙影响氧化剂的传输。活化过硫酸盐具有较好的稳定性、水溶性（550g/L，20℃）、强氧化性、去除效率高、药剂稳定时间长等优点；该药剂应用技术成熟，国内外也有该药剂修复的成功案例，故优先选用活化过硫酸盐试剂作为氧化药剂。
3 异位化学氧化修复实施过程
3.1地下踏勘
清挖前，由专业人员采用专业设备对现场进行踏勘，检测周围是否有管道或电缆光缆设施，同时，安排人员现场挖探槽，确认污染源的埋深，以有利于后期的污染土壤的清挖。
3.2 场地调查
现场需先进行场地调查确定修复范围，取样布点方式为10*10m网格布点法，样品送第三方检测单位进行检测。
3.3 污染土壤清挖
现场污染土壤采取分块、分层清挖方式，清挖深度在1.2m左右，开挖过程中采用覆膜方式防止二次污染。
3.4 污染土壤预处理
对清挖出的污染土壤首先进行破碎、筛分预处理，筛除建筑垃圾及其他杂物，筛分后土壤粒径要求小于50mm。
3.5 氧化药剂的配制
修复药剂的总体添加比例均为2%～5%，实际实施时所采用的修复用量将根据现场土壤的污染物具体浓度通过小试试验进行调整确定。本场地污染土壤使用活化过硫酸盐药剂进行氧化。
3.6 氧化药剂投加混合搅拌
预处理后的土壤，筛分破碎土壤用挖机将氧化药剂均匀喷晒至土壤中。添加药剂比例为2%~5%以及适量水，搅拌2~3次，确保污染土壤与氧化药剂充分搅拌混合均匀，达到修复效果。
3.7 土壤养护
经加药拌合后的土壤，混合均匀后的土壤在原地进行养护，并对表面采用塑料布进行覆盖，保持对土壤含水率的监测，适时补水，将土壤含水率维持在30%左右，进行5～7天的养护。
3.8 运行维护和监测
异位化学氧化反应进行过程中，应监测污染物浓度变化，判断反应效果。通过监测残余药剂含量、中间产物、氧化还原电位、pH及含水率等参数，根据数据变化规律判断反应条件并及时加以调节，保证反应效果，直至修复完成。
3 结论
(1)污染场地修复技术的确定，需要遵循效果达标性原则、安全环保性原则，选择可操作性强、修复周期短、选择经济可行的修复技术。
(2)异位化学氧化技术适用于污染土壤, 修复系统包括土壤预处理系统、药剂混合系统和防渗系统等。
(3)不同氧化剂处理本场地特征污染物的修复效果各有不同，活化过硫酸盐具有较好的稳定性、水溶性、强氧化性、去除效率高、药剂稳定时间长等优点，该药剂应用技术成熟。
(4)施工过程包括土壤清挖、预处理、药剂配制、投加混合、土壤养护、运行维护和监测6个环节，养护期结束后进行修复效果检测，检测合格后回填。
参考文献
[1] 王宏亮,陈雨,夏凡.化学氧化法对多环芳烃污染土壤修复应用探讨.绿色科技.2019（12）
[2] 施维林,沈秋悦,王儒,贺志刚.不同化学氧化剂对多环芳烃污染土壤修复效果研究[J].苏州科技大学学报(自然科学版).2017(01)
作者简介：刘喆(1986年)，女，汉族，2012年毕业于天津大学材料学硕士，工程师，现从事安全环保工作，曾获中国质量协会石油分会QC成果一等奖.