土壤及地下水有机污染的化学和生物修复

张 力 黄 帅 赵小娟 孙秀萍

（1 中机中联工程有限公司 重庆 400039 2 重庆市生态环境监测中心 重庆 401147）

引言

进行土壤及地下水有机污染修复前期，需要对常见的有机污染进行详细划分，并按照具体划分结果强化化学修复法和生物修复法在其中应用力度，并将各项修复方法在土壤及地下水有机污染修复以及综合控制中的作用表现出来，降低土壤及地下水有机污染指数，从而保障土壤环境与地下水环境稳定性和环保效果[1]。当然还应分别概述土壤有机污染的修复方法和地下水有机污染的修复方法，为土壤及地下水有机污染修复提供有力支持。

1 土壤及地下水有机污染的分类

1.1 天然有机污染

对于天然条件下产生的有机污染来说，多集中在草原或者森林区域，如果不能对各类天然有机污染物进行综合处理，也会导致草原或者森林区域土壤和地下水有机污染物含量超出标准，这也会影响土壤环境和地下水环境的稳定性和可持续管控效果[2]。从地下水分布进行分析，发现地下水中的有机污染物大部分是由腐殖酸组成的，如果地下水中腐殖酸有机污染物存留时间过长，也会影响周边土壤环境质量和环境保护效果。加上土壤与地下水存在紧密联系，其中存在的天然有机污染物也会随着关联通道扩散，这就会导致土壤及地下水出现严重的天然有机污染问题，土壤和地下水综合管控力度和环境规划调整效果也会受到很大影响。

1.2 人为有机污染

人为有机污染是在人为加工生产和实际制造过程中产生的污染。而且人为有机污染与人类生产活动之间存在紧密联系，而且因为人为生产活动产生的有机污染物的种类和表现形式比较多，这就应按照有机污染物的分布范围以及蔓延趋势确定合理修复方法，避免人为有机污染在实际修复和综合处理过程中受到不合理因素干扰。

比如在石油开采期间也会因为石油泄漏而产生大量有机污染物，继而导致石油开采过程中产生严重的人为有机污染，直接影响石油开采工作开展效果和土壤及地下水环境保护力度。不仅如此，土壤及地下水的人为有机污染也表现在其他方面，比如生产型企业随意排放污水也会导致土壤及地下水出现人为有机污染问题。

2 土壤有机污染的修复方法

2.1 土壤有机污染的化学修复法

2.1.1 稳定和固定化修复法

稳定和固定化法作为土壤有机污染修复中常用的化学方法，该种方法可以详细分为稳定化和固定化这两部分。其中稳定化方法是指运用化学类药物对遭受有机污染的土壤转化成相对稳定的土壤，避免土壤中有害有机物质迁移。而固定化方法则是指运用特定化学材料对受到污染的土壤进行全面包裹，之后强化土壤中有毒有机物聚集效果，从而增强土壤有机污染修复的便利性和相关工作实际开展效果。

而且应用稳定和固定化法还能保证土壤中各类有机污染物的性质达到相对稳定的状态，并且可以减少土壤有机污染修复成本和出现各类风险事故的可能性，从而保障土壤有机污染修复安全效果[3]。尽管稳定和固定化法具有诸多优势，但是该种化学修复法的应用仅能对土壤中有机污染物进行固定，并不能对土壤中有机污染物进行全面去除。

2.1.2 氧化还原修复法

氧化还原法是指在遭受有机污染的土壤中加入一定量具有氧化功能或者还原功能的化学试剂，继而促进土壤中有机污染物发生氧化还原化学反应，这就可以为有机污染物转化和降解提供有力支持。为强化氧化还原法在土壤有机污染修复中的作用效果，还应按照土壤中有机污染物的种类和污染范围确定氧化还原化学试剂的类型，从而保证土壤中有机污染物质氧化还原反应实施效果，继而将有机污染物质转化成没有毒性的物质。

由于该项化学修复方法可以改变土壤中有机物质等离子含量，这就需要在土壤有机污染修复前期对各类有害有机物质的种类和成分性质进行精准分析，借此确定符合土壤有机污染修复的化学试剂。一般来说，氧化还原法可以对土壤中卤代烃类和氯代芳烃类有机污染物进行有效处理，从而强化合理氧化还原试剂在土壤有机污染化学修复中的作用。

2.1.3 蒸汽浸提修复法

蒸汽浸提法的原理表现在将产生负压的新鲜空气注入到发生有机污染的土壤中，之后通过空气流动将土壤中具有挥发性的有机污染物带出，借此满足土壤有机污染修复要求，继而彰显蒸汽浸提法在土壤有机污染修复中的作用效果。利用负压空气对土壤中有机污染物质进行抽取之后，需要利用活性炭对有机污染物质进行全面吸附，从而降低土壤中各类有机污染物质含量，这对于保障土壤污染实际修复效果和综合治理力度有重要作用。

而且该项化学修复方法还能实现负压空气回流和循环利用的目标，避免土壤有机污染修复出现第二次污染问题，从而提升土壤中苯类物质和石油烃类物质的修复处理效果和实际修复效率。为强化蒸汽浸提法在土壤有机污染修复中的作用，也应对土壤的湿度、温度、组成、空气传导率以及地下水位等信息进行有效研究，按照最终研究结果和相关参数信息对蒸汽浸提法现实应用状态进行有效调整。

2.2 土壤有机污染的生物修复法

2.2.1 微生物修复法

应用在土壤有机污染修复中的微生物法分为泥浆生物反应器法和生物堆置法，这两种方法均可以应用微生物对土壤中现存的有机污染物质进行降解处理，同时遵循缺氧—好氧—缺氧的流程对土壤中有机污染物进行降解处理。同时保证土壤中微生物种类和投入量的合理性和准确性，对比分析泥浆生物反应器法和生物堆置法，并按照土壤有机污染实际情况和具体表现对应用在其中的微生物法进行有效调整，必要时还可以强化各种类型微生物法协调配合力度，降低各类微生物法在实际应用过程中出现各类问题的可能性，使得土壤中石油类污染物和挥发性有机污染物可以得到有效治理，逐步提升土壤有机污染修复水平和微生物法应用价值，并通过一系列微生物法实现土壤有机污染修复顺利开展的目标。

2.2.2 植物修复法

所谓植物修复法是指利用植物来对土壤中有机污染物进行降解处理，从而降低土壤中各类有机污染物质的含量，在保障土壤环境保护力度和可持续发展效果的同时，强化植物根系以及不同植物在土壤有机污染修复中的作用，从而为土壤有机污染修复提供标准化生物方法支持。应用在土壤有机污染修复中的植物修复法主要有根际降解法和植物降解法这两种。

对于根际降解法来说，是通过植物根际在自然环境中脱落的物质和水溶性根系分泌物对土壤中有机污染物进行降解处理，同时为土壤有机污染物质提供有效的代谢基质，确保土壤中多环芳烃降解和污染问题修复奠定坚实基础。

对于植物降解法来说，表现在利用植物吸收土壤中有机污染物质，并通过植物中释放的酶对有机污染物质进行深入降解。逐步提升土壤有机污染物质降解速率，确保土壤有机污染修复效果得到有效保障。

3 地下水有机污染的修复方法

3.1 地下水有机污染的化学修复法

3.1.1 有机黏土修复法

对于有机黏土法来说，该项方式的实施原理表现在利用人工合成黏土对地下水中的有机污染物进行精准清洁，强化地下水中各种类型有机污染物的吸附效果和实际修复力度，减少地下水中各类有机污染物的含量，继而将有机黏土法的化学特性和实际修复优势全面表现出来[4]。为强化有机黏土法在地下水有机污染修复中的作用，就应遵循标准流程开展地下水有机污染修复处理。

首先，应向地下水注入一定量的表面活性剂，并在表面活性剂发生化学反应之后形成有机黏土区。其次，地下水在经过有机黏土区时可以有效吸附拦截其中的有机污染物。最后，利用活性剂还可以吸附有机黏土法中的有机污染物，并对地下水中有机污染物进行有效聚集，并发生相应降解反应。为强化有机黏土法在地下水有机污染化学修复中的作用，不仅需要对地下水中有机黏土注入量进行有效控制，还应按照地下水有机污染情况对有机黏土的化学参数以及具体表现进行有效调整，有效改善有机黏土法在实际应用过程中出现的问题，继而为地下水有机污染综合修复提供有力支持。

3.1.2 电化学动力修复法

电化学动力法的原理表现在将电极插到发生有机污染的地下水当中，并通过电极传输的带电离子形成电解池，从而利用电解池对地下水中的有机污染物进行聚集处理，在引导有机污染物团子按照电场变化趋势运动的情况下进行合理修复工作，继而将电化学动力法在地下水有机污染物聚集处理和综合修复中的作用全面表现出来。在地下水中电极发生电解反应时，水体中会产生大量氧气，这就会导致地下水中有机污染物降解和综合修复效率提升，这就可以为地下水有机污染修复提供便利支持，这对于保障地下水有机污染修复效果和相关方法的作用显得至关重要。

此外，还需要按照地下水有机污染情况和实际表现对应用在其中的电化学动力法进行有效调整，从而增强电化学动力法的便利性和实际应用价值。与有机黏土法相比，电化学动力法的应用可以降低基础设备安装难度，调节相关装置安装步骤，扩展电化学动力法在地下水有机污染修复中运用范围，从而提高地下水有机污染修复效果。

3.2 地下水有机污染的生物修复法

3.2.1 生物曝气修复法

应用在地下水有机污染修复中的生物曝气法分为生物注气和曝气处理这两个部分。这就需要结合地下水有机污染情况和修复要求强化生物注气与曝气处理这两方面结合力度，借此消除地下水中苯、甲基叔丁醚这两类有机污染物含量，从而强化生物曝气法在地下水有机污染修复中的作用。

在生物注气阶段，需要保证地下水表层溶解氧浓度和有机污染物分布情况达到合理的状态，了解区域地下水中苯、甲苯、乙苯和二甲苯等有机物的溶解情况和污染指数，之后通过在地下水饱和层中注入空气来实现有机污染物降解和综合处理的目标[5]。借此满足生物曝气法在地下水有机污染修复中的实际应用要求。但是生物注气在实际开展过程当中会因为修复设备初始成本过高而出现具体工作停滞不前的现象。完成生物注气工作之后，应利用椰子纤维和聚丙烯等织物生成标准化生物膜，并使用厚度和渗透率均达到相应标准的生物膜构建曝气处理塘，方便有关部门利用曝气处理塘以及特定的技术方法开展地下水有机污染修复，从而有效降低地下水中有机污染物的生存繁殖速率。

3.2.2 被动反应墙修复法

被动反应墙法表现在地下适当区域设置渗透率标准合理的处理墙体，并在维持地下水自然流动效果的同时实现生物修复目标。应用在地下水有机污染修复中的被动反应墙法分为泥炭/沙质渗透墙法和可渗透反应墙法这两种，这就应结合地下水有机污染修复要求确定标准可靠的被动反应墙法，避免各类被动反应墙法在实际应用过程中受到不合理因素的干扰。

对于泥炭/沙质渗透墙法来说，需要在阻隔材料和细沙中添加1.44%的有机材料和0.61%的有机碳，通过该阻隔装置以及相关材料可以在两个月期限范围内去除区域地下水中94%～100%的多环芳烃、93%～98%的氮硫氧杂环化合物、44%～97%的酚类有机物。

对于可渗透反应墙法来说，该种被动反应墙法对地下水中甲基叔丁醚和苯系化合物污染修复和综合治理有重要作用。为强化各种类型被动反应墙法的实际作用效果，也需要对地下水有机污染修复环境进行有效管理，保证地下水有机污染修复环境低溶解氧浓度和污染物指标均达到合理状态，从而有效彰显被动反应墙法在地下水有机污染修复中的应用价值。

结语

为保证土壤及地下水有机污染问题实际修复效果，不仅需要将土壤及地下水有机污染的表现形式和类型表现出来，还需要强化化学修复法和生物修复法在其中应用力度，借助适当修复法对土壤及地下水出现的有机污染进行有效处理，为土壤及地下水有机污染修复提供有力支持，并在改善土壤及地下水有机污染现状的同时将各种修复方法的作用表现出来。