浅析化工场地污染物分布情况与化学氧化修复技术的实际运用
污染土壤生物修复技术的进展与工程应用现状
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期污染土壤生物修复技术的进展与工程应用现状房晓宇，卢滇楠，刘铮（清华大学化学工程系，北京 100084）摘要：人类生产和生活中对于污染物的不当处理会导致土壤污染，威胁生态安全、粮食安全和可持续发展。
土壤生物修复利用微生物来降解土壤中的有机污染物、转化重金属污染物价态或者降低其生物可利用度而降低其危害。
伴随现代生物技术的发展，土壤生物修复技术被日益广泛地应用于污染耕地和污染工业场地的修复。
本文从污染物质的转化与利用角度，概述了土壤污染物的主要类型及其所适用的生物修复技术及其进展。
重点综述了生物修复菌株的筛选、土壤微生态分析、生物修复过程强化三方面的最新进展，介绍了生物修复技术在加油站、废弃化工厂的生物修复及秸秆还田中的工程实施案例，分析了土壤生物修复技术应用中存在的问题，如土壤修复效果评估和降解菌剂性能强化等，讨论了土壤生物修复技术的研究方向和应用前景。
关键词：污染土壤；土壤生物修复；废弃秸秆中图分类号：TQ033 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6498-09Recent advancements and applications of soil bioremediation techniquesFANG Xiaoyu ，LU Diannan ，LIU Zheng(Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Soil contamination is often caused by the inappropriate treatment of industrial wastes andmunicipal sewage threatening the safety of environment, food and ecology as well as the sustainability of society. Bioremediation refers to the application of microorganisms to dissociate organic compounds, detoxifying heavy metal ions or reducing their bioavailability. The advancement of biotechnology has empowered technical innovation of bioremediation methods and their applications in the treatment ofcontaminated farmland and wasted plant site. This review starts with a brief introduction to bioremediationtechniques and their applications to three major types of soil contaminants. The applicability of these methods was discussed from the viewpoint of contaminates transformation and utilization. The technical advancement in the selection and screening of degradation microorganisms, molecular biology methods for assessing microbiological ecology as well as novel bioaugmentation principles were detailed. The applications of bioremediation techniques in the treatment of gas stations, abandoned plants and straw mulching were described. The problems in the development of soil bioremediation techniques such as the assessment of soil remediation outcome, formation of high performance degrading microbial consortia wereoutlined, as well as the prospects of soil remediation techniques.Keywords: contaminated soil; soil bioremediation; straw综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0046收稿日期：2023-01-10；修改稿日期：2023-02-20。
化工园区地下水监测指标地下水污染风险管控和修复技术适用性
化工园区地下水监测指标地下水污染风险管控和修复技
术适用性
化工园区是化学企业集中的生产区域，大量的有机化合物和无机化合
物等化学物质在生产过程中可能会对地下水造成污染。
因此，对化工园区
地下水的监测、污染风险管控和修复技术的研究与应用非常重要。
地下水污染风险管控是保护地下水资源的重要手段之一、化工园区应
建立合理的污染风险评估体系，通过评估地下水受到的潜在污染风险，制
定相应的污染管控措施。
污染风险评估应考虑化学物质的毒性、生态效应、移动性和累积性等因素，并结合地下水埋深、渗透性、盖层厚度等地质特
征进行综合评估。
根据评估结果，可以采取隔离措施、建立地下水保护区、完善防渗墙、强化污染源控制等方式进行污染风险管控。
地下水污染的修复技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
物
理方法包括传统的抽水井圈闭和蒸汽抽提等技术，通过抽取污染地下水进
行处理达到去污目的。
化学方法主要有吸附、氧化还原、中性化、沉淀等
技术，通过加入适当的化学试剂来促进或加速污染物的转化或去除。
生物
方法基于微生物的活性，利用生物降解、生物修复、人工湿地等技术来修
复地下水污染。
不同的修复技术应综合考虑污染物的特征、地下水的地质
特征和污染源的状况，选择合适的修复技术进行处理。
综上所述，化工园区地下水监测、污染风险管控和修复技术的开展对
保护地下水资源、促进可持续发展具有重要意义。
随着技术的进展和经验
的积累，化工园区地下水的管理和治理可以不断完善，减少对地下水的污染，实现化工园区的绿色发展。
化工场地氯代烃污染地下水氧化修复技术
化工场地氯代烃污染地下水氧化修复技术氯代烃性质活泼、种类繁多，是经常使用的化工原料、中间体和有机溶剂，被广泛应用于飞机发动机、汽车部件、电子元件以及衣服脱脂等领域。
但随着我国经济社会发展和产业结构的优化，污染企业陆续搬出城市中心区，由于管理不善和历史遗留问题，绝大多数搬迁企业都存在氯代烃泄露以及不正当排放引起的地下水污染问题。
氯代烃不易降解并具有致癌、致畸、致突变效应。
因此，地下水的氯代烃污染治理已刻不容缓。
化学氧化法是利用化学氧化药剂去除污染物的处理方法。
这种方法依靠氧化剂的强氧化性破坏氯代烃等有机物的化学键，使其转化成氯离子、二氧化碳和水等无害物质，该方法已被证明能有效降解地下水中的有机污染物，且对环境的破坏性小，所使用的化学氧化剂主要有高锰酸钾、臭氧、过氧化氢和过硫酸钠。
过硫酸盐是一种强氧化剂，其分解产生的硫酸根自由基有很强的氧化性，相比于高锰酸盐，过硫酸盐能降解更多种类的难降解有机污染物，因此过硫酸盐作为一种新型的化学氧化剂得到日益广泛的应用。
的应用。
过硫酸盐一般是指过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸氨3种。
过硫酸钾的溶解度比其它2种过硫酸盐低，过硫酸氨存在氨根，因此，在实际的化学氧化中所用的过硫酸盐一般是过硫酸钠。
过硫酸钠在25℃的环境下非常稳定，要使其与污染物快速充分地反应，需要将它激活产生自由基，已知常用的激活方法有热激活、碱激活、过渡金属激活等。
热激活有能耗高的天然劣势，亚铁离子本身能与过硫酸盐快速反应，因而有作用范围小、原料消耗量大、易产生大量铁泥等问题，相比而言，碱激活应用更广泛。
用二价铁催化过氧化氢分解去除污染的反应称为传统的芬顿反应。
H2O2被催化产生的羟基自由基HO?在污染物去除方面没有选择性，可以迅速的修复大多数氯代烃污染物。
传统的芬顿反应的缺点是需要在特定的pH值范围(pH=2~4)内才能进行。
反应过程中pH值过高，可能会生成含铁的羟基氧化物，降低去除效率。
同时过氧化氢在修复中常常发生非目标分解，为了使过氧化氢更稳定，使其在地下的传输距离更远，有部分研究者使用稳定剂延长过氧化氢的寿命。
五氯酚污染场地污染物分布规律及修复研究
五氯酚污染场地污染物分布规律及修复研究一、五氯酚的来源及环境行为五氯酚是一种有机氯化合物，其主要来源包括工业废水、生活垃圾堆肥场、农药残留、工业生产过程中的废弃物等。
在环境中，五氯酚具有较强的聚集性和毒性，容易在土壤和水体中积累，并通过食物链进入人体，对人体健康造成危害。
对五氯酚的排放和环境行为进行监测和控制至关重要。
二、五氯酚在污染场地中的分布规律1. 土壤中的分布规律五氯酚在土壤中的分布受多种因素影响，包括土壤质地、酸碱度、有机质含量等。
一般来说，五氯酚更倾向于在富含有机质的土壤中积累，而在砂质土壤中则容易被淋洗到土壤深层或地下水中，造成更严重的污染。
土壤中五氯酚的分布也受其化学性质的影响，比如它的吸附性、挥发性等。
2. 地下水中的分布规律五氯酚在土壤中的积累会导致地下水的污染，对地下水中五氯酚的监测和修复成为解决污染场地问题的重要环节。
五氯酚在地下水中的分布比较广泛，由于其具有较强的挥发性，容易通过土壤孔隙和裂隙进入地下水中，造成地下水的长期污染。
三、五氯酚污染场地的修复技术1. 土壤修复技术针对土壤中五氯酚的修复，目前常见的技术包括生物修复、化学修复和物理修复等。
生物修复技术主要利用微生物和植物来降解或吸收土壤中的五氯酚，通过微生物的代谢作用或植物的吸收作用，逐步降低土壤中五氯酚的含量。
化学修复技术则是通过化学方法，如氧化还原、酸碱中和等，改变土壤中五氯酚的化学性质，使其降解或者转化为无毒物质。
物理修复技术主要是采用吸附剂或吸附材料直接吸附土壤中的五氯酚，然后将其处理或者转运到其他地方。
2. 地下水修复技术地下水的修复相对复杂，一般需要采用化学氧化、生物降解、吸附和活性炭过滤等多种技术相结合的方法。
化学氧化技术包括高级氧化技术和还原-氧化技术，通过氧化剂或还原剂对地下水中的五氯酚进行氧化还原反应，降解其浓度。
生物降解技术是通过引入适生微生物，利用其降解五氯酚的能力来修复地下水。
吸附和活性炭过滤则是采用吸附剂或活性炭对地下水中的五氯酚进行吸附和分离。
高压旋喷技术在化工厂有机污染场地的修复应用
高压旋喷技术在化工厂有机污染场地的修复应用刘尚上海傲江生态环境科技有限公司，上海 200120摘要：某化工厂搬迁后原址约500m2受苯酚污染较重的区域使用高压旋喷注射活化过硫酸盐的技术进行修复。
经过60d的原位注射氧化剂修复后，验收结果表明土壤中污染物浓度达到了修复目标。
该案例表明高压旋喷技术在土壤不宜开挖的情况下，可适用于污染深度较深的有机污染原位修复项目。
同时，案例中的施工参数可指导高压旋喷技术在土壤和地下水修复项目中的应用。
关键词：高压旋喷；化工厂有机污染；土壤修复；原位修复一、场地基本状况1场地污染状况该污染场地位于山东省济南市，原为化工厂，现已全部拆除。
后期土地规划为住宅和学校，系敏感用地。
场地原苯酚地下储罐区域有强烈刺激性气味，疑似为本场地主要污染源。
土壤中苯酚浓度环境背景值为0.99mg/kg。
前期场地调查结果显示，调查区内土壤苯酚浓度超标，其中，K9-9点位（深度16m，高程38.84m）浓度最大，最大浓度388.56mg/kg，最大超标倍数391.485倍。
苯酚在水平方向上连片分布，整体自东南向西北扩散。
垂直方向上呈连续分布，超标的深度范围为0-27m取样深度。
2场地地质条件场地0-5m为杂填土和黄土，5-6m 为碎石土，6-30m为粉质黏土。
土壤主要以粉质黏土为主，渗透性较差，对高压旋喷注射药剂的扩散半径有较大影响。
2.1修复技术简介本场地污染程度最深达到27m，结合本项目污染状况、经济性及设备可行性，本项目拟采用高压旋喷原位化学氧化的方式进行强化氧化。
氧化药剂的原位注入方式包括直推注射、高压旋喷、搅拌以及建井注射等。
高压旋喷技术适用土层范围广，适合处理粉土、砂土、粉粘等土层，具有修复深度大、注射压力高，在含水层修复效果显著等特点[1]。
高压旋喷注浆的实质是将带有特殊喷嘴的注浆管（钻杆），通过钻孔插到土层的预定深度，然后从喷嘴喷出配置好的药剂，带喷嘴的注浆管在喷射的同时向上提升，高压液流对土体进行切割搅拌，达到药剂与土壤的充分混合[2]。
原位化学氧化高压注射修复优化设计与应用案例分析
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此类污染地块"一般要求在较短的时间内进行二 收#稿#日#期#%%&#’$ b#’%#b!’#
次开发利用"需要适用于原地块现场,修复费用低,效 率高,可操作性强的技术和工艺+ 原位化学氧化技术 通过 向 污 染 土 壤 中 注 入 氧 化 药 剂 ! 如 V0*1.*, 类 V0*1.*,活化过硫酸盐,‘]*A> 等 )!H>* $ "达到氧化分 解 污染物的目的"能有效处理多种有机污染物形成的复 合污染+ 土壤及地下水高压旋喷喷射原位修复技术 由岩土桩基及注浆施工技术引进创新而来"通过高压 水流,气流同时切 割 土 层" 通 过 劈 裂 及 扩 散 机 理 将 氧 化药剂快速注入土壤中"使其实现药剂与土壤的有效
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化工行业中的环境污染现状与对策
化工行业中的环境污染现状与对策摘要：本文针对现今化工行业对我国环境的污染及其相应的对策做一简要的陈述，并要求将防治方面贯穿于整个环境管理的全过程中, 以便对保护环境, 提高经济效益、加速化学工业的发展起到促进作用。
关键字：化工污染防治对策随着当今化学工业的飞速发展, 化工污染日趋严重, 已给全球的生态平衡带来了巨大的破坏, 开始危及人类的生存。
如何对化工污染进行综合防治, 已成为当今社会最突出的问题之一。
我国近十几年来加大了治理污染的力度, 已初见成效, 但由于过去工作基础差, 负债多, 资金不足, 治理步伐缓慢, 至今污染仍很严重, 许多化工企业的实践说明, 单是采取一些零打碎敲的治理办法, 头痛医头, 脚痛医脚, 不可能从根本上解决化工污染, 只有针对生产领域的各个环节, 实行综合治理, 才是消除污染最佳途径，。
尽管20多年来我国在化工环境保护方面做了巨大的努力，采取了一系列的措施，使得化工污染物的排放总量受到控制，甚至某些污染物的排放量还有所降低，但化工行业所面临的环境势力任然严峻。
化工行业任然是污染的大户，治理污染的任务任然十分重要。
从上世纪90年代，世界化工产业结构开始调整，西方发达国家重点发展高新技术化工，传统的化工则转向发展中国家，东欧等地，能源密集型和劳动密集型的大宗化工产品及其加工制成品的生产，中国已成为目前国外化工企业转移传统生产能力的重要地区，近年来，发达国家的许多大型化工企业都在向中国大陆转移生产力，主要的驱动因素就是为了避开发达国家严格的环保排污标准。
国外化工企业加速向我国转移传统生产能力，这些化工巨头的进入对我国化工产业的结构调整起到了积极的作用，但是大量的中小型合作项目更多的是给中国带来了污染，这种情况越到地方表现的越突出，由于各级政府短期难以从“以环境效益”的短期思维中走出来和缺乏对国外化工企业“污染性转移”的防范，所以许多地方政府还是把经济发展当做压倒一切的中心任务，为了急于发展经济，饥不择食，把污染严重的项目引进来，这些引进的项目会给本来严峻的的环境形势增添极大地压力。
化工企业遗留场地土壤中有机污染物分布特征及来源分析
化工企业遗留场地土壤中有机污染物分布特征及来源分析袁平凡1,2（1. 上海市岩土工程检测中心有限公司，上海 200436；2. 自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心，上海 200072）摘 要：以上海某化工企业搬迁后遗留场地为研究对象，对该场地土壤中有机污染物分布特征及来源进行分析。
结果表明：该场地土壤中氯苯和六氯苯浓度超标，其中氯苯的最大浓度超筛选值的7.6倍，且超管制值，属于重度污染；六氯苯最大浓度超筛选值0.7倍，未超管制值，属于轻度污染。
场地污染呈面状分布，垂向上污染主要分布在生产车间区域的表层及排污管道线路区域2.0m深度，水平及垂向迁移均不显著。
土壤中有机污染主要因该化工企业在生产运营过程中涉及的原辅材料、产品堆存及转运、物料泄漏、雨水和污水输送管网渗漏等导致。
建议结合地下水检测结果，进一步开展详细调查和风险评估，为修复治理提供技术支撑。
关键词：土壤质量；有机污染；分布特征；来源分析中图分类号：X144 文献标志码：A 文章编号：2095-1329(2021)04-0057-04近年来随着我国产业结构调整，大量企业关停、搬迁，遗留的场地被作为建设用地或农业用地再次开发利用。
随着土壤污染调查工作的推进，这些场地的环境污染情况也不断发现[1-2]，其中有机物污染最为常见。
由于有机污染物大多具有“三致”效应和遗传毒性，并可通过植物的吸收和食物链的累积，对人体健康和生态系统造成很大危害[3-9]，因此引起社会各界的广泛关注。
土壤污染状况调查评估旨在查明疑似污染地块是否存在包括有机物在内的有害物质的污染现象及其是否超过了健康风险可接受水平，并为后续的土壤修复和风险管控提供基础支持[10-11]。
本文以某化工企业遗留场地的土壤污染状况调查为背景，分析该地块土壤中有机污染物的分布特征和组分来源，以期为后续修复治理提供技术支撑，并为类似化工企业场地调查与风险评估提供工作借鉴。
1 场地基本情况该场地位于上海市北部，曾经为一家化工企业的生产用地，面积为26105 m2，1987年建成投产，2007年停产、搬迁，场地平整。
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浅析化工场地污染物分布情况与化学氧化修复技术的实际运用
发表时间：2018-11-14T17:25:17.160Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：梁璨
[导读] 本文将针对化工场地污染物分布和化学氧化修复技术的实际运用进行分析和讨论。
同济大学环境科学与工程学院上海市 200092
摘要：化工污染场地作为当前新型的环境问题备受社会关注。
当前开展污染场地土壤中的各种污染物根据化工场地的性质不同而种类复杂繁复，一些比较复杂的有机物和无机物污染机制比较复杂使得对于化工场地污染物治理问题成为重要的难点和重点。
当前对于化工场地污染物治理过程中，化学氧化修复技术应用可以帮助化工场地污染物得到高效治理。
本文将针对化工场地污染物分布和化学氧化修复技术的实际运用进行分析和讨论。
关键词：化工场地；污染；类型；化学氧化修复；技术；运用
一、化工场地污染物分布
当前化工场地污染物因化工场地生产类型的不同而具有多种类型。
具体来说，无机盐制造、有机化学原料制造、基础化学原料制造、化学农药、化学药品、氮肥制造、涂料、颜料、合成材料原料制造、专项化学用品制造、煤炭焦化工业、石油工业、焦油生产、硫铵、轻笨、工业萘、蒽、沥青、各类酚等化工产品都是化工场地生产的具体类型。
在化工工厂进行生产过程中，会产生出一系列有害物质，多种有害物质通过固液汽三种形态被排出，最终都会附着、渗入场地土壤表面或土壤内部，对土壤造成严重的污染。
（一）化工厂区有机污染物分布情况及危害
当前在化工尤其是焦化工业领域，由于使用煤炭作为主要燃料，化工厂除了提取各类煤化工产品之外，同时还生产多种类型如焦油、硫铵、轻苯、工业萘、蒽、沥青等近40余种化工产品。
化工产品生产过程中，一些诸如苯、苯胺、萘、苯并芘、二氧化硫、氮氧化物、亚硫酸、硫化氢、酚等强污染物都会对环境产生危害。
在这其中多环芳烃和苯系化合物是最为典型的两种污染物。
笔者通过提取土壤分析后，根据表2-1可知化工场地有机污染物主要由多种多环芳烃（PAHs）构成。
由于多环芳烃自身结构及其稳定，很难降解，并会随着化工场地的排污和时间的推移在环境中不断积累。
由于多环芳烃具有较强的疏水性，使得其较容易吸附在土壤颗粒或其他有机物表面，多环芳烃的疏水性随着自身苯环数量的增加而随之变强。
大量的多环芳烃附着物在土壤中会破坏土壤自身的生物环境，使得土壤难易被生物利用。
同时作为特强致癌物，多环芳烃也会随食物链进入人体，对人体造成严重危害。
表2-1场地土壤内多环芳烃分布情况（mg·kg-1）
二、化学氧化修复技术概述及运用
（一）化学氧化修复技术综述
化学氧化修复技术主要通过多种化学氧化剂与污染物产生氧化反应，进而对污染物进行降解或转化为无毒、低毒产物的一种化学性质的修复手段。
当前在开展化学氧化修复技术期间，不需要将污染区的污染土壤尽数挖出处理，而是采用在污染区域注入化学氧化剂的方式，时化学氧化剂与有毒污染物进行充分反映，通过时间的推移来降低土壤的污染性。
在当前开展化学氧化修复技术过程中，一方面需要通过分散注入技术保障污染区域化学氧化剂的饱和程度，同时还可以针对土壤污染的具体类型选取多种化学氧化剂进行针对性处理。
当前主要的化学氧化剂包括过氧化氢、高锰酸钾、Fenton试剂、类Fenton试剂、活化过硫酸钠等。
化学氧化修复技术在使用时具有清除污染时间短、污染土壤使用类型多、成本低廉、修复过程中对环境无二次污染等特性，成为当前治理土壤污染的主要方法和手段。
（二）化学氧化修复技术的实际运用
对于样本化工场地而言，主要污染物为重金属和多环芳烃两种类型。
所以在具体土壤修复工作开展过程中，对于总金属污染可以使用Fenton试剂来进行修复，而对于多环芳烃则可以使用过氧化氢、高锰酸钾、活化过硫酸钠等试剂进行修复。
1.Fenton试剂实际运用
Fenton试剂在参与反应过程中，主要使用Fe2+溶液与H2O2溶液。
通过对上述两种溶液的充分融合，使得H2O2进一步分解出OH离子与有机物进行反应。
OH自由基离子的氧化还原电位为2.8V，氧化能力极强，同时使用范围也十分广泛。
但是如果土壤中含有碳酸根、碳酸氢根与多种有机质时，OH离子会与之发生竞争自由基的反应，进而失去活性，影响土壤修复效果。
同时Fe2+离子自身也极易被氧化，Fenton溶液在混合过程中就会失去一定的氧化性，使得氧化修复效果降低。
在具体的运用过程中，笔者通过对土壤加入Fenton试剂，随着试剂浓度的增加，土壤中多环芳烃的含量也逐渐降低，最后经测算，经过Fenton试剂处理后的土壤，多环芳烃的去除率在72%~84%左右且当Fenton试剂浓度为2.5mmol/g时，去除率最大。
2.过氧化氢试剂的实际运用
过氧化氢自身的氧化还原电位为1.77V，在日常生活中过氧化氢主要作为消毒剂而被广泛应用。
过氧化氢在与污染物进行反应过程后会直接生成水和氧气，不会对修复土壤产生出二次污染，这对于土壤修复而言有着重要的意义。
由于过氧化氢稳定性极差，在常温环境下十分容易分解，所以在利用过氧化氢试剂进行土壤化学氧化修复过程中，需要多次投加方能达到修复效果。
在实际应用过程中，随着土壤中过氧化氢浓度的不断增加，土壤内的多环芳烃含量也随之降低，但是由于过氧化氢分解速率远远大于自身与多环芳烃进行反应的速度，使得土壤内多环芳烃的降解速率较慢，后续追加投加试剂后降解速率才缓慢回升。
可以看出过氧化氢的浓度与多环芳烃降解速率之间呈现出明显的正相关。
经测算，不同浓度的过氧化氢对多环芳烃去除率在59%~82%之间且当过氧化氢浓度在
2.5mmol/g时，多环芳烃去除率最高，效果最佳。
3.高锰酸钾试剂的实际运用
高锰酸钾试剂是一种常见的固体氧化剂，由于其自身呈固体粉末状，一方面能够保持一种稳定的形状，不易分解，同时自身具有高氧化还原电位的特点使得其氧化能力极强。
高锰酸钾试剂应用广泛，具有易于运输、贮存同时对pH值影响较小等诸多特点。
是当前采取化学氧化修复技术时的主流试剂。
高锰酸钾在与有机物反应后会生成二氧化锰，后者在土壤中原本就大量存在，所以不会对环境造成二次污染。
但是由于工业级的高锰酸钾在制取过程中常会出现多种金属杂质，加之高锰酸钾自身带有颜色，这就需要在使用期间把握使用量以避免影响土壤土质与通透性。
在实际运用中经过高锰酸钾的处理，多环芳烃的去除率能够达到95%~98.5%之间，当高锰酸钾浓度为1.0mmol/g时，土壤中多环芳烃的去除率保持在97%左右。
综上所述，在对土壤进行修复过程中，化学氧化修复技术由于自身成本低廉，二次污染小，去除率强的优势成为当前最主要的化工场地土壤修复技术，值得广泛推广。
参考文献
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