焦化厂土壤修复致污研究

王淼+杨月梅+曹艳芳+赵珍伟

摘 要：近年来，我国的工业化发展水平迅速提高，工业占地面积在不断扩大。但是在工业化的生产过程中，会对土壤以及环境造成难以修复的影响。就焦化厂而言，在炼焦的过程中会产生大量的多环芳烃、苯系物等污染物，严重影响土壤环境，因此，对焦化厂土壤修复致污开展研究具有重要的作用。因此，文章将主要从焦化厂土壤污染的现状以及焦化厂土壤修复致污研究这两个方面进行阐述，为焦化厂土壤修复提出合理的参考意见。

关键词：焦化厂；土壤修复；致污研究

引言

近年来，我国的经济发展水平迅速提高，城市化进程加快，工业化的模式发生较大的改变，大量的工矿用地受到了较大的污染。污染程度最严重的是工业用地，其污染的范围比较集中，污染的深度达到底下数十米，地下水以及土壤都受到了严重的污染。土壤污染以后使得生物资源多样性日益减少，土地资源日益短缺，这严重威胁人体的健康、生态环境的稳定以及社会和谐等。虽然，我国虽然制定了相应的规范污染场地环境管理的文件，但是对环境土壤修复研究比较少，因此，对土壤污染修复致污情况进行研究具有重要的现实意义。

1 焦化厂土壤污染的现状

在焦化厂建厂之前，土地的主要用于农业生产或只是荒地，自从建立焦化厂以后，场地便改为工业用地。煤炭作为主要原材料，生产的产品主要是煤气与焦炭等，与此同时，焦化厂还会生产焦油、硫铵、工业苯以及沥青等化工材料，焦化厂生产的化工产品达到40多种。一般而言，由于焦化厂生产的产品的品种多样，同时需要大多数的机械设备投入生产，因此，厂区的占地面积比较广，厂区位于地势比较平坦的位置。地层结构具有很多层次，从上往下，一层至四层分别为回填土层、黏质粉尘层、黏土层以及砂质潜水含水层[1]。潜水位的水深可以达到十几米。在焦化厂建厂初期，生产工艺水平、生产技术条件以及污染治理水平等都会影响焦化厂的土壤修复情况，在焦化厂土壤污染比较严重的情况下，污染采用恰当的处理方法进行土壤修复。焦化厂的污染物包括对人体有害以及致使人体致癌的物质，严重影响焦化厂区域以及周围环境。

在对焦化厂土壤污染情况进行调查时发现，苯系物、多环芳烃是焦化厂中最重要的污染物，焦化厂在生产过程中通过有组织以及无组织的排放将污染物体排放到空气或土壤中，污染物迅速扩散，另外，在在储存、运输以及加工物料的过程中，物料渗漏从而造成土壤污染，遗漏的污染物料主要分布的车间包括：炼焦、煤气净化以及焦油产品回收车间，污染的土层主要位于0-5m的粉土层区域。对土壤的污染物进行实验研究，发现土壤中的多环芳烃含量的差异比较大。在观察地下水的污染物时，应着重关注苯的浓度。总之，在对焦化厂土壤修复过程中，要确定选择恰当的修复对策。

2 焦化厂土壤修复致污研究

2.1 在调查研究基础上进行土壤修复

在进行焦化厂土壤修复致污之前，首先要对焦化厂以及场地的周围环境进行严格的环境调查，在了解了基本情况的基础上进行风险评估，在有技术支撑的情况下确定相应的污染治理修复方案。确定土壤治理修复工作，切断工业生产活动产生新污染物的途径，新的污染物在土壤以及地下水中的迁移转化的速度在不断地降低，污染场地的土壤程度自然会相应程度的降低。对于已经受到污染的土壤，焦化厂可以采用一下方法进行污染处理[3]。由于焦化厂土壤污染主要集中分布于深度5m以内的土层，同时呈现着一定的统计学随机性，沙土为主要的污染土壤。因此，在进行土壤污染修复的过程中建议采用热脱附以及土壤生物通风技术进行污染土修复。同时，含水层的土壤具有较好的渗透性，其渗透性能完全满足空气注射技术对土壤渗透性的最低要求，并且苯具有较好的挥发性能。因此，在考虑焦化厂地下水污染情况以及地下水修复技术发展情况的基础上，可以将空气注射作为焦化厂地下水修复技术。

2.2 采用生物修复技术进行土壤修复

焦化厂土壤修复的方法很多，其中微生物修复方法是一种重要的研究方法，利用天然微生物群，或者自行培养微生物群，在适当的环境条件下，使得微生物代谢功能得到强化，最终有效的降低污染土壤中的污染物的活动，这种方法被称为微生物修复技术。微生物群对土壤污染物进行高效的降解能力，主要的用于土壤修复的微生物群包括红球菌属、叶杆菌属等。将菌株培养12天。微生物修复尤其对降低他土壤中的多环芳烃具有奇效。不同的微生物对多环芳烃的讲解敏感程度会不同，很多微生物可以将具有2-4个多环芳烃作为唯一碳源，对于具有超过4个苯环芳烃采用共代谢的方法进行污染物降解。通过研究发现，采用生物修复技术，添加营养物质以及降解菌以后，经过5周的修复以后，土壤中多环芳烃的去除率达到32%。

2.3 采用植物修复技术进行土壤修复

随着研究的深入，近年来产生一种新的土壤污染物修复技术——植物修复技术。植物具有特殊功能，利用这种特殊功能，与根际生物进行协同作用，从而修复土壤污染。太阳能是植物修复技术的驱动力量，常规能源消耗大幅度下降，对环境产生的破坏较小，植物修复技术不仅可以对小面积的土壤进行修复，即便是对大面积土壤进行修复时也具有较大的优势，这种修复方式受到了社会群众的广泛认可[3]。在进行大规模的研究过程中发现，主要被当做土壤修复的植物包括农作物以牧草类植物，其中玉米、黑麦草等是较好的修复植物，但是如果被人误食，容易影响人们的身体健康。植物主要通过3种方式进行土壤修复，直接吸收土壤中的污染物，同时释放出分泌物以及酶，对根际的微生物活动以及生物转化起到刺激作用，使得植物根际的矿化作用进一步增强。研究发现，一些花卉也具有相应的降解能力，例如凤仙花、紫茉莉等。利用植物修复焦化厂土壤不仅能起到修复土壤的功能，还具有美化的作用。对于一些重污染焦化厂，植物修复技术具有较大的潜力。

2.4 采用化学氧化修复技术进行土壤修复

化学氧化修复技术是属于一种讲解方式，具有快速性与高效性。修复效率高、所用的修复时间短，其修复成本低是化学氧化修复的优势[4]。对于不同污染物类型和浓度，化学氧化修复技术都能具有较好修复效果。在最近几年来，化学氧化修复技术开始应用于焦化厂多环芳烃修复领域，经常采用的化学氧化剂主要有过氧化氢、高锰酸盐以及硫酸盐等。在进一步研究哪种氧化剂对土壤修复效果更加有效时，发现高锰酸钾和硫酸钠具有较强的土壤修复能力，并且在进行土壤氧化修复的过程中，污染物向周围区域扩散得较少，是一种较好的环境修复过氧化剂。

3 结束语

综上所述，焦化厂在生产过程中会不可避免地生产出污染物，这对土壤环境产生重要的破坏力。因此，相关研究领域要研究出一套可行的焦化厂土壤污染致污方法。对焦化厂污染情况展开研究，在考虑修复技术以及污染情况的基础上，采用有效的修复技术进行土壤修复，促进生态环境和谐发展。

参考文献

[1]周东美，邓昌芬.重金属污染土壤的电动修复技术研究进展[J].农业环境科学学报，2015，13（04）：102-112.

[2]王焘，郑余阳，杨磊，等.苯酚污染土壤的电动力学修复技术研究[J].环境科技，2015，56（02）：33-37.

[3]骆勇明.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].化学进展，2015，45（01）：88-95.

[4]吴建.环境和自然的价值评估实现[J].中国人口，资源与环境，2015，17（06）：13-17.

作者簡介：王淼（1982-），男，山东省济宁市人，工作单位：中国辐射防护研究院，职务：科研人员，研究方向：环境保护。