土壤多环芳烃污染修复技术研究进展

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0813

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (23): 138-143.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0813

所属专题：土壤重金属污染

• 工程·机械·水利·装备 • 上一篇下一篇

土壤多环芳烃污染修复技术研究进展

滕青¹(), 王春²(), 林炫洁¹, 谢梅冰¹, 程璐思¹

¹广东石油化工学院环境科学与工程学院,广东省石油化工污染过程与控制重点实验室,广东茂名 525000
²广东石油化工学院生物与食品工程学院,广东茂名 525000

收稿日期:2020-12-21 修回日期:2021-03-05 出版日期:2021-08-15 发布日期:2021-08-26
通讯作者: 王春
作者简介:滕青,男,1987年出生,湖北荆州人,副教授,博士,主要从事固体废弃物资源化研究。通信地址:525000 广东省茂名市渡二路139号广东石油化工学院环境科学与工程学院,Tel:0668-2923550,E-mail: qing309102@163.com。
基金资助:
茂名市科技计划项目“香蕉秸秆好氧堆肥中有机氮转化机制及肥料释放特性研究”(2020539);广东省省级科技计划项目茂名市石油化工产业转型升级技术创新公共服务平台开放基金“含油污泥资源化处理技术研究”(2016B020211002);广东石油化工学院校级科研基金项目“基于化肥、农药减量化的生态稻鸭种养耦合模式研究”(2017rc10)

Remediation Technologies of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Contaminated Soil: A Review

Teng Qing¹(), Wang Chun²(), Lin Xuanjie¹, Xie Meibing¹, Cheng Lusi¹

¹Guangdong Provincial Key Laboratory of Petrochemcial Pollution Processes and Control, School of Environmental Science and Engineering, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming Guangdong 525000
²School of Biological and Food Engineering, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming Guangdong 525000

Received:2020-12-21 Revised:2021-03-05 Online:2021-08-15 Published:2021-08-26
Contact: Wang Chun

摘要/Abstract

摘要：

多环芳烃作为环境中典型的持久性有机污染物,因其毒性强、危害大而备受关注。本文从生物修复、物理修复和化学修复等方面,概述了近年来国内外土壤多环芳烃污染的主要修复技术。生物修复技术处理成本低、操作便捷、二次污染小,但修复周期长、不适用于高浓度污染土壤;物理修复和化学修复可用于高浓度污染土壤,但存在改变土壤原有结构、运行和维护成本高等缺点。针对高浓度PAHs污染土壤,首先宜采用物理和化学修复去除其中大部分污染物,再进一步利用生物修复进行无害化处理,实现污染土壤的循环利用。

关键词: 多环芳烃, 有机物污染, 土壤修复, 生物修复, 物理修复, 化学修复, 发展方向

Abstract:

As a typical persistent organic pollutant in the environment, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) have attracted much attention because of their strong toxicity and great harm. The researches on main remediation technologies of soil PAHs pollution at home and abroad in recent years were summarized from the aspects of bioremediation, physical remediation and chemical remediation. Bioremediation technology has the advantages of low cost, convenient operation and small secondary pollution, but it has long remediation cycle and is not suitable for high concentration polluted soil. Physical remediation and chemical remediation can be used for high-concentration contaminated soil, but there are some disadvantages, such as changing the original structure of the soil and high operating and maintenance costs. For high-concentration PAHs contaminated soil, it is advisable to remove most of the pollutants by physical and chemical remediation first, and then use bioremediation for harmless treatment to realize the recycling of contaminated soil.

Key words: polycyclic aromatic hydrocarbons, organic pollution, soil remediation, bioremediation, physical remediation, chemical remediation, development direction

中图分类号:

X741

滕青, 王春, 林炫洁, 谢梅冰, 程璐思. 土壤多环芳烃污染修复技术研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(23): 138-143.

Teng Qing, Wang Chun, Lin Xuanjie, Xie Meibing, Cheng Lusi. Remediation Technologies of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Contaminated Soil: A Review[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(23): 138-143.

图/表 3

参考文献 52

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环数	PAHs名称	缩写	分子量	化学式	溶解度	TEF	Log Kow
2	Naphthalenee萘	Nap	128	C₁₀H₈	12500~34000	0.001	3.37
3	Acenaphtylene二氢苊	Acy	152	C₁₀H₄(CH)₂	—	0.001	3.98
3	Acenaphthene苊	Ace	154	C₁₀H₆(CH)₂	3420	0.001	4.07
3	Fluorene芴	Flu	166	C₁₃H₁₀	800	0.001	4.18
3	Phenanthrene菲	Phe	178	C₁₄H₁₀	435	0.001	4.46
3	Anthracene蒽	Ant	178	C₁₄H₁₀	59	0.01	4.5
4	Fluoranthene荧蒽	Fla	202	C₁₆H₁₀	260	0.001	4.9
4	Pyrene芘	Pyr	202	C₁₈H₂₂	133	0.001	4.88
4	Benzo[a]anthracene苯并[a]荧	B[a]A	228	C₁₈H₂₂	11	0.1	5.63
4	Chrysene?	Chy	228	C₁₈H₂₂	1.9	0.01	5.63
5	Benzo[b]fuoranthene苯并[b]荧蒽	B[b]F	252	C₂₀H₁₂	2.4	0.1	6.04
5	Benzo[k]fuoranthene苯并[k]荧蒽	B[k]F	252	C₂₀H₁₂	—	0.1	—
5	Benzo[a]pyrene苯并[a]芘	B[a]P	252	C₂₀H₁₂	3.8	1	6.06
6	Dibenz[a, h] anthraceno二苯并[a,h]蒽	DBA	278	C₂₂H₁₄	0.4	1	6.86
6	Benzo[g.h.i]perylene苯并[g.h.i]苝	BPE	276	C₂₂H₁₂	2.4	0.01	6.21
7	Indeno[1, 2, 3-cd]pyrene茚并[1, 2, 3-cd]芘	IPY	276	C₂₂H₁₂	—	0.1	6.58

环数	PAHs名称	缩写	分子量	化学式	溶解度	TEF	Log Kow
2	Naphthalenee萘	Nap	128	C₁₀H₈	12500~34000	0.001	3.37
3	Acenaphtylene二氢苊	Acy	152	C₁₀H₄(CH)₂	—	0.001	3.98
3	Acenaphthene苊	Ace	154	C₁₀H₆(CH)₂	3420	0.001	4.07
3	Fluorene芴	Flu	166	C₁₃H₁₀	800	0.001	4.18
3	Phenanthrene菲	Phe	178	C₁₄H₁₀	435	0.001	4.46
3	Anthracene蒽	Ant	178	C₁₄H₁₀	59	0.01	4.5
4	Fluoranthene荧蒽	Fla	202	C₁₆H₁₀	260	0.001	4.9
4	Pyrene芘	Pyr	202	C₁₈H₂₂	133	0.001	4.88
4	Benzo[a]anthracene苯并[a]荧	B[a]A	228	C₁₈H₂₂	11	0.1	5.63
4	Chrysene?	Chy	228	C₁₈H₂₂	1.9	0.01	5.63
5	Benzo[b]fuoranthene苯并[b]荧蒽	B[b]F	252	C₂₀H₁₂	2.4	0.1	6.04
5	Benzo[k]fuoranthene苯并[k]荧蒽	B[k]F	252	C₂₀H₁₂	—	0.1	—
5	Benzo[a]pyrene苯并[a]芘	B[a]P	252	C₂₀H₁₂	3.8	1	6.06
6	Dibenz[a, h] anthraceno二苯并[a,h]蒽	DBA	278	C₂₂H₁₄	0.4	1	6.86
6	Benzo[g.h.i]perylene苯并[g.h.i]苝	BPE	276	C₂₂H₁₂	2.4	0.01	6.21
7	Indeno[1, 2, 3-cd]pyrene茚并[1, 2, 3-cd]芘	IPY	276	C₂₂H₁₂	—	0.1	6.58

分类	优点	缺点	主要影响因素	应用范围	参考文献
生物处理	成本低;处理量大; 操作方便	处理效率低;处理周期长; 占地面积大;受环境因素限制	微生物类型;污染土壤特性; 土壤湿度、温度和pH	PAHs含量低的土壤	[12,19,43]
热脱附	处理效率高; 处理能力强	运行和维护成本高; 工业化推广难	污染土壤特性;土壤含水率、粒径和渗透性;脱附时间和温度	PAHs含量高的土壤	[26,44-45]
萃取修复	处理效率高;处理能力强; 操作方便	萃取剂用量大;处理量有限; 工业化推广难	污染土壤特性;溶剂比例、温度;萃取压力和时间	高环PAHs 污染土壤	[29,46]
化学氧化	降解速度快;外界干扰小; 无二次污染	化学试剂用量大; 运行和维护成本高	氧化剂类型;氧化剂用量; 污染土壤特性	各种类型	[31,47-48]
光催化氧化	氧化性强;处理彻底; 绿色环保	受环境因素限制; 只能处理表层土壤; 工业化推广难	污染土壤特性; 光类型和强度	PAHs含量低的土壤	[37,49-50]
电化学修复	成本低;操作方便; 降解速度快	受环境因素限制;能耗高; 工业化推广难	污染土壤特性; 电能强度	PAHs含量低的土壤	[40,51-52]

分类	优点	缺点	主要影响因素	应用范围	参考文献
生物处理	成本低;处理量大; 操作方便	处理效率低;处理周期长; 占地面积大;受环境因素限制	微生物类型;污染土壤特性; 土壤湿度、温度和pH	PAHs含量低的土壤	[12,19,43]
热脱附	处理效率高; 处理能力强	运行和维护成本高; 工业化推广难	污染土壤特性;土壤含水率、粒径和渗透性;脱附时间和温度	PAHs含量高的土壤	[26,44-45]
萃取修复	处理效率高;处理能力强; 操作方便	萃取剂用量大;处理量有限; 工业化推广难	污染土壤特性;溶剂比例、温度;萃取压力和时间	高环PAHs 污染土壤	[29,46]
化学氧化	降解速度快;外界干扰小; 无二次污染	化学试剂用量大; 运行和维护成本高	氧化剂类型;氧化剂用量; 污染土壤特性	各种类型	[31,47-48]
光催化氧化	氧化性强;处理彻底; 绿色环保	受环境因素限制; 只能处理表层土壤; 工业化推广难	污染土壤特性; 光类型和强度	PAHs含量低的土壤	[37,49-50]
电化学修复	成本低;操作方便; 降解速度快	受环境因素限制;能耗高; 工业化推广难	污染土壤特性; 电能强度	PAHs含量低的土壤	[40,51-52]

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