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摘要：石油是人类最主要的能源之一。人类对石油进行长期大量的开采和利用，导致了很多地区受到石油污染。石油污染不仅造成土壤和地下水环境损害，而且石油中的有毒有害物质能通过农作物和地下水进入食物链，引起人体健康受损与环境生态失衡。对石油污染土壤进行修复治理，降低和消除土地再开发过程中所面临的环境风险，是土地资源开发利用与管理的重要环节。
关键词：石油类污染；危害；环境治理
引言：石油泛指原油和汽油、煤油、柴油、重油、润滑油等石油类加工产品。石油污染即指此类产品及其分解产物进入环境所引起的污染。石油污染中最常见的污染物质为BTEX，即苯、甲苯、乙苯、二甲苯，其中苯和甲苯是致癌物质。人类对石油进行开采、加工和利用的过程中，因人为或非人为因素不可避免存在油品的泄漏，泄漏的油品进入土壤环境，如不加以及时处理，最终将对人类的生存环境造成威胁。
1、石油污染对人体健康和环境的危害
石油进入土壤一定时间后会引起土壤理化性质包括土壤结构、元素组成等发生改变。主要是因为石油具有密度较小、粘着力强、乳化能力低等特性，使其易与土粒黏着，从而堵塞土壤孔隙。土壤孔隙堵塞加之石油的斥水性，造成土壤导水通路受阻隔，引起土壤孔隙水含量显著降低、持水能力显著下降以及土壤毛管水运动特征发生改变，最终改变土壤原有结构，使其通透性下降，并造成土壤元素比例失调， 速效营养成分也下降。土壤受石油污染后，作物对营养物质的吸收受影响，出现不发芽或发芽率降低、生育期紊乱、不结果，抗虫抗旱能力下降等危害。当石油污染土壤含水率较充足时，植物根系周围将会附着一层石油薄膜，阻碍根系呼吸，严重时导致根系腐烂。油膜覆盖土壤还会使水温和地温升高，也影响作物的正常生长。石油通过破坏土壤原生动物的生存环境，影响原生动物对土壤发挥积极作用，形成对土壤生态的系统性破坏，使土壤生态环境进一步恶化。石油对人类的危害除却直接接触、吸入等方式，还在于通过食用吸收或吸附了石油污染物后的农产品，通过食物链在人体富集的方式危及人体健康。人体内长时间积蓄石油污染物后，人体细胞膜和干扰酶系统会受到破坏，引起肝、肾等内脏病变。石油中的芳香类物质尤其是双环及三环以上的多环芳烃对人的毒性最大。
2、石油污染的环境治理措施
2.1物理修复技术
物理修复技术是依据物理学的相关原理，将石油烃污染物从受到污染的土壤中分离出来，从而对土壤进行修复的技术。主要包括：
（1）土壤置换法：是将污染土壤开挖移除，以新鲜土壤填充原污染区域的修复技术。土壤置换法人力、物力和财力耗费较大，但修复过程简单，因此一般对核心污染区的严重污染土壤采用此法进行处理。紧急情况下小型污染场地也会采用此技术处理，众所周知的天津“8 12”事故中爆炸核心区就是土壤置换法进行修复处理的。
（2）气相抽提法：是在土壤某一适当的区域通入空气，在另一区域抽提土壤气体，由此形成气压差，通过气流导流作用迫使土壤中石油污染物挥发到土壤气相中，并随气流进入地面尾气收集处理装置，最后对尾气进行回收或处理的过程。此法最常用于去除非饱和区土壤中挥发性有机物（VOCs）。
（3）化学萃取技术：该技术主要利用溶剂萃取原理去除污染物。在采用溶剂萃取之前，先将污染土壤进行筛分，然后放入具有良好密封性的萃取容器内，土壤中的污染物与化学溶剂充分接触，从而从土壤孔隙中脱附进入溶剂而去除，萃取液浓缩后作焚烧或填埋处理。该技术要求选用的浸提溶剂能够很好地溶解石油烃，且较少或不残留在土壤环境中。常用的石油烃萃取溶剂有各种醇类或液态烷烃，超临界状态下的水也可用作萃取剂。
2.2植物修复技术
（1）直接吸收与降解
①植物吸收是指利用植物对污染物的耐受性或者代谢转化能力使污染物从土壤转移到植物体的技术。植物主要通过植物根系表面的吸收，根表面细胞膜由表面向细胞内的主动运输以及植物体内污染物的转运和运输等一系列过程，将污染物富积于体内。研究发现，植物根系的不同会影响植物对多环芳烃的吸收。
②植物降解，即植物通过自身新陈代谢作用将所吸收的污染物在体内分解为简单的小分子如CO2和H2O，或转化为无毒或毒性微弱形态的过程。徐端平等研究禾本科植物对石油污染土壤的修复作用，认为降解方式主要为：1）体内酶氧化降解作用；2）同化污染物；3）植物体内羟基化。
（2）释放分泌物并刺激生物转化作用
植物—土壤—微生物与环境条件相互作用的场所称为植物根际。在植物根际，某些微生物和土壤动物有时可达到根际外的几十甚至上百倍。这主要是因为植物根系在吸收水分、营养的同时也向根际土壤环境释放各种分泌物，为根际微生物提供有机碳源和共代谢的基质，以及提供适宜微生物生长的温度条件，促进其大量繁殖和生长，并且根系巨大的表面积可供微生物寄宿。植物根际大量的微生物往往会促进石油分解。
2.3高级氧化修复技术
（1）臭氧氧化技术
利用臭氧的强氧化性氧化分解有机污染物称为臭氧氧化技术。通常对臭氧进行催化，使其产生氧化能力较强的经基自由基（ 0H），从而加快臭氧对有机物的降解效果。使用臭氧氧化技术来降低土壤中石油污染，对土壤环境影响较小，不会对土壤中的微生物产生毒性，在进行臭氧氧化修复一周后土壤中的微生物即可恢复正常。土壤中石油烃浓度、土壤机械组成、水分含量及有机碳含量都可影响臭氧氧化降解效果。
（2）光催化氧化技术
光催化技术主要通过半导体材料氧化分解有机物。光催化技术氧化降解石油烃主要通过半导体材料与吸附在其表面的OH和H2O发生反应，生成HO 和O2 活性基团起作用，具有氧化降解能力强，二次污染影响小的特点。 常见的半导体材料有TiO2，ZnO，CdS等。其中，TiO2是一种较常见的降解土壤石油污染的半导体光催化材料，具有性质稳定、环保以及经济方便等特点。将TiO2进行纳米化处理，可以增加其比表面积，提升对光的吸收性能，尤其是对紫外光的吸收能力，使其具备表面活性大、导热性能好、分散性强等特点，可极大提升其对有机污染物的氧化降解能力。 有研究使用TiO2半导体对土壤中的原油进行光催化降解，发现当光照时间超过100 h后，土壤中95%以上的烷烃、烯烃及其他芳香族化合物被降解率。纳米形态的TiO2催化降解有机污染物的缺点是TiO2不易被回收利用，催化降解效果受土壤的性质（pH值、粒度等）及光学性质影响。例如，光催化TiO2降解酸性条件下土壤中有机污染时效率较高，波长为254 nm的紫外光对BaP污染土壤修复效果较好。
（3）高锰酸盐氧化技术
高锰酸盐对有机物的去除主要是运用HO 和O2 基团与氧离子作用促使有机物上氢键断裂的原理。高锰酸盐去除土壤中石油时对pH值的要求较低。因此，其应用比芬顿试剂更为广泛。有研究表明，利用高锰酸盐和芬顿试剂去除土壤中的柴油时，前者的去除率要高于芬顿试剂。高锰酸盐氧化土壤有机污染的缺陷是过程中会产生MnO2，造成土壤的渗透性和pH值降低，对土壤造成二次污染。
3、结语
石油污染土壤的修复是一项系统性的复杂工程，其中涉及的因素非常多，单纯地依靠某一项或者某一种技术，难以真正实现土壤的彻底恢复。因此，在土壤修复实践中，要将物理、化学、生物技术进行充分地融合，对石油污染进行综合治理，才能够有效实现土壤的修复和再利用。
参考文献
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