Remediation Technologies of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Contaminated Soil: A Review

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

Abstract

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

CLC Number:

X741

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.

Figures/Tables 3

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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]