一种石油烃污染土壤修复的新方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土壤修复领域，具体是一种石油烃污染土壤修复的新方法。
【背景技术】
[0002]土壤是生态环境的重要组成部分，是人类赖以生存的主要资源之一，对于我国这样人口众多的国家，土地资源显得尤其重要。石油已成为人类最主要的能源之一，随着石油产品需求量增加，大量的石油及其加工品进入土壤，给生物和人类带来危害，造成土壤的石油污染日趋严重，这已成为世界性的环境问题。
[0003]在石油生产、储运、炼制、加工及使用过程中，由于事故、不正常操作及检修等原因，都会有石油类的溢出和排放，对环境(土壤、地面和地下水)造成污染。目前，中国勘探、开发的油田和油气田共400多个，分布在全国25个省市和自治区，油田的主要工作范围近20万km2，覆盖地区面积达32万km2，约占国土总面积的3 %，其中，480万hm2土地的石油含量可能超过安全值。在中国，当前石油年产量已超过1.8X10nkg，每年新污染土壤1.0X10\g。有资料表明，对于稳定运行5年左右的油井井场土壤，石油污染强度可达
1.0X103?1.0X10 4mg/kg，而中国主要石油化工和油田区土壤中石油烃含量高达5%?9.4%,石油开采区井口附近土壤石油烃含量为5.3 %?7.5 %。
[0004]石油污染物会堵塞土壤孔隙，降低土壤的透气、透水性，杀死土壤中的微生物，改变土壤成分，造成土壤微生物群落和区系的变化。石油污染物还会扰乱农作物的正常生长发育，降低其抗倒伏、抗病虫害的能力，导致粮食大量减产。另外石油烃中的某些组分通过生物富集，进入动物或人体后会致癌致畸致突变，如稠环芳香烃可致癌致突变，苯系物可引发贫血、血性白血病等。
[0005]石油污染土壤修复技术在性质上基本可以分为三类，分别为:物理、化学及生物技术。物理修复技术有:换土法、光催化法、土壤气相抽提法、热熔玻璃化方法、焚烧法等方法。尽管物理修复技术速度快，但能耗高，还有可能导致二次污染，而且物理修复技术不是最终解决了污染问题。生物修复技术的主要原理是:某种植物或微生物对特定的土壤污染物有降解作用，这些生物可以通过新陈代谢来分解污染物。生物修复技术一般情况下适用于污染程度较小土壤的修复，污染程度较高的情况下，微生物一般都不易存活，很难对土壤污染物进行有效的去除。生物修复技术对土壤环境比较敏感，而且修复周期长，稳定性较差。化学修复技术是将化学药剂加入到土壤中，与污染物接触并相互作用，最终使土壤中的污染物被氧化、还原、分离、分解或转化甚至被去除。化学修复方法有:化学氧化法、溶剂增溶法、淋滤冲洗法等。化学氧化法向土壤中投加的氧化剂(如高锰酸钾，过氧化氢等)通过氧化反应将土壤中的污染物去除。与物理、生物修复技术相比，化学氧化修复技术具有修复速度快、对土壤应用条件要求低、对污染物种类及污染程度适用范围广，能处理污染程度较高的石油污染土壤等诸多优点，但是化学方法需要消耗大量的化学药品，处理成本较高，且由于药剂残留容易造成二次污染。
[0006]综上所述，现有技术还是没有完美地解决石油污染土壤修复问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是解决石油污染土壤的问题，提供一种石油烃污染土壤修复的新方法。
[0008]为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种石油烃污染土壤修复的新方法，其特征在于，主要包括以下步骤:
[0009]1)预处理
[0010]1.1)使用破碎机对污染土壤进行破碎过筛处理，得到粒径小于10cm的污染土壤；
[0011]1.2)将步骤1.1)中得到的破碎筛分后的污染土壤进行称重；
[0012]2)增溶处理
[0013]2.1)将增溶剂羧甲基纤维素钠溶液与水混合，搅拌均匀制成增溶剂溶液，所得增溶剂溶液的浓度范围为0.3%?1.0% ;
[0014]2.2)将步骤1.2)中得到的称重后的污染土壤，与增溶剂溶液进行搅拌混合，所述污染土壤和增溶剂溶液的质量比为1: 5?1: 10;
[0015]2.3)将步骤2.2)中得到的增溶处理后的混合液，排入重力澄清池中进行沉淀处理，处理后的产物为沉淀后的污染土壤和沉淀后的上清液；
[0016]3) 土壤化学氧化处理
[0017]3.1)将步骤2.3)中得到的沉淀后的污染土壤中，加入过硫酸钠、硫酸亚铁、柠檬酸和水后进行搅拌，使污染土壤的含水率为30%?50% ;其中过硫酸钠具有一定的氧化剂作用，硫酸亚铁具有一定的激活剂作用，柠檬酸具有一定的络合剂作用。
[0018]3.2)将步骤3.1)中得到的污染土壤保湿养护1?3天，得到可土地利用的土壤；
[0019]4)上清液回用与化学氧化处理
[0020]4.1)将步骤2.2)中得到的沉淀后的上清液作为预处理溶液，投入步骤2)中进行增溶预处理，不需要添加新鲜增溶剂，处理后的产物为沉淀后的污染土壤和沉淀后的上清液，将再次得到的上清液投入步骤2)中，以此循环3次；
[0021]4.2)将步骤4.1)中得到的不能循环使用的废上清液，加入过硫酸钠、硫酸亚铁和柠檬酸后进行化学氧化处理，得到可排放或回用的液体。
[0022]进一步，所述步骤2.2)中的增溶处理的时间为24h，增溶过程中搅拌持续。
[0023]进一步，所述步骤3.1)中过硫酸钠与污染土壤的质量比范围为1: 20?2: 20，硫酸亚铁与污染土壤的质量比范围为1: 20?2: 20，柠檬酸与污染土壤的质量比为1: 500 ?2: 500。
[0024]进一步，所述步骤3.2)中对新的污染土壤进行化学氧化处理过程，与权利要求1中的步骤3.1)中进行的化学氧化处理过程一致。
[0025]进一步，所述步骤4.2)中对废上清液进行化学氧化处理的过程，与权利要求1中的步骤3.1)中进行的化学氧化处理过程一致；其中过硫酸钠与上清液质量体积比(g/L)范围为1: 1?3: 1，硫酸亚铁与上清液质量体积比(g/L)范围为1: 1?3: 1，柠檬酸与上清液质量体积比(g/L)范围为1: 25?3: 25。
[0026]本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明具有以下优点:
[0027]1)本专利能使污染土壤中石油烃去除80%以上，并能使产生的废水达标排放。
[0028]2)由于使用的化学药剂羧甲基纤维素钠能结合土壤中的水分，阻碍其蒸发；且其易被土壤中微生物降解，无毒无害，因此可以将其作为土壤改良剂。
[0029]本技术总体上是一种绿色环保型修复技术。
【附图说明】
[0030]图1为石油污染土壤处理工艺流程图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
[0032]实施例1:
[0033]—种石油烃污染土壤修复的新方法，其特征在于，主要包括以下步骤:
[0034]1)预处理
[0035]1.1)使用破碎机对石油烃污染土壤(石油烃初始浓度为17695mg/kg)进行破碎过筛，得到粒径小于10cm的污染土壤；
[0036]1.2)将步骤1.1)中