“康复”的土壤

    治疗思路

    污染后的修复治理是土壤及地下水污染防控修复的第三步，这需要开展场地污染修复治理。

    科学家先通过原位淋洗、原位增溶增流等技术大幅降低污染物浓度，然后通过构建原位反应带快速消灭难降解污染物，最后通过营养元素、微生物修复等措施为土壤及地下水补充营养、强化自然衰减功能，促进其自行“疗伤”，将“病根”全面拔除，最终将有毒有害的污染物转化为无害物质或使其浓度降低到符合国家相关标准的可接受水平，恢复相应土壤及地下水的环境功能或使用功能。

    治疗难点

    想要让被污染的土壤及地下水“一键复原”，难题之一是保障治疗效果。由于石化场地污染物种类多、情况杂、区别大，采用单一的治疗方法难以收到疗效，科学家必须联用物理修复、化学修复、生物修复等多种方法来进行“组合治疗”，克服单项修复方法的局限性，从而提升“疗效”。这就要求科学家必须合理“开方”，让不同种类的技术充分发挥各自的作用，实现各司其职、珠联璧合。难题之二是防止二次污染，所谓“是药三分毒”，治疗土壤及地下水时，必须要保证技术手段不能对场地造成二次污染，这就对技术的生态友好性、绿色环保性提出了很高的要求。难题之三是压减修复时间，土壤及地下水“康复”的时间越久，对生态环境造成的负面影响就越大。但是“病来如山倒，病去如抽丝”，如何在尽可能短的时间内快速治愈“病情”？这就对治疗手段提出了较高的要求。

    【技术名称】

    基于气流迁移助剂的强化气动力修复技术

    【技术简介】

    石油烃、苯系物、硝基苯等挥发性和半挥发性有机污染物是石化行业主要的污染物来源。由于这些污染物比较容易挥发到气体中，因此可通过曝气的方式进行去除，也就是向地下水中通入气体来“吹泡泡”，让这些污染物挥发溶解到吹出的“泡泡”中，然后再通过配套的气体抽取或吸附收集系统，将这些包含污染物的“泡泡”抽提到地面开展后续处理，去除其中的污染物。石科院的科学家通过向气体中添加自主研发的ASE系列气流迁移助剂，一方面可以增加气泡的柔韧度和稳定性，使气流更大、更均匀，提升地下水中的气流饱和度，能在地下水中吹出更多吸附污染物的“泡泡”，使土壤和地下水中的污染物更容易与“泡泡”接触；另一方面可以提升气流与污染物的传质效率，也就是让污染物更容易溶解在“泡泡”中，使“泡泡”能带出更多的污染物，提升气动力修复效率。

    【技术特点】

    ·修复效果好

    自主研发的气流迁移助剂使地下水气流饱和度>30%，修复效率较现有技术提升2倍以上，复杂地层波及面积扩大30%。

    ·经济性好

    修复成本较传统气动力修复技术降低10%以上，特别适合对大面积污染的化工厂、加油站、固废处理站等进行修复。

    【技术名称】

    绿色原位增溶增流修复技术

    【技术简介】

    石油烃、氯代烃等NAPL类污染物是土壤和地下水治理的难题，它们会在地下形成水-土-气-油四相复杂系统且不断迁移：有些会向下穿过土壤层，“漂浮”在地下水中；有些会直接穿过含水层，滞留在底板附近；有些则随着漂移路线遗留油团，行踪诡秘、治理困难。为此，石科院自主研发出SFE系列生物基增溶增流药剂体系，让这些难溶的污染物变得易于溶解流动。通过配套的石科院自组装注-抽一体化装备，科学家可将药剂通过注入井注入地下，把残余相、自有相NAPL类污染物从土壤及地下水中“赶”出来并溶解于药剂中，大幅减少土壤及地下水中的污染物残留。当污染物充分溶解后，科学家再将溶解这些污染物的药剂从地下抽出，在地面进行分离净化，将注入的药剂进行回收再利用，就好比对地下水进行了一次“洗胃”，让受污染的地下水快速“吐”出有毒物质。

    【技术特点】

    ·适用范围广

    广泛适用于化工厂、油田、垃圾填埋场和其他潜在有机污染源的场地修复，如石油烃、氯代烃等NAPL类污染物。

    ·清除效果佳

    生物基增溶增流材料SFE-1配合助活性组分体系对硝基苯溶解度高达200克/升，与清水的溶解能力相比提升100倍以上；生物基增溶增流材料SFE-2配合助活性组分体系对四氯乙烯溶解度高达60克/升，与清水的溶解能力相比提升400倍以上；驱替试验中，增溶效果占比40%左右，增流效果占比60%左右。

    ·环保性能好

    药剂采用糖蜜等天然原料，利用微生物代谢生产，不会对地下水产生二次污染，更不会对地下水中的土著微生物造成伤害。

    【技术名称】

    绿色新型淋洗-生物耦合修复技术

    【技术简介】

    针对油污染或化学物质渗透所造成的土壤污染，石科院自主研发绿色新型淋洗-生物耦合修复技术。利用专门清洗土壤油污的特殊“洗洁精”——RP-1土壤淋洗剂，科学家可以像用洗洁精洗掉碗筷上的油污一样，通过用淋洗剂给油污土壤洗“药浴”的方式洗走土壤中的大部分油污。之后，科学家通过“微生物-植物”联用工艺，利用自主研发的BA系列高效修复菌剂中的细菌“吃掉”土壤中剩余的油污，再利用植物对于重建土壤生态的积极作用，通过种植碱蓬、柽柳、甜高粱等耐盐碱植物，与修复菌剂紧密耦合根除病灶。

    通过“淋洗剂+菌剂+植物”的“组合疗法”，石科院的科学家可将土壤中的油含量从20%以上大幅降至0.45%以下，修复后的土壤符合国家二类建设用地的土壤质量标准，可用于城市建设、绿地、道路建设等。经业界专家鉴定，该技术整体达到国际先进水平。

    【技术特点】

    ·淋洗效率高

    在RP-1土壤淋洗剂使用浓度≤3%的极少用量下，可以将土壤中的油含量从20%大幅降至2%以下，淋洗效率高达90%以上。淋洗剂成本与市场上销售的同类产品相比低三至六成，而去除石油污染的效果可达美国、捷克等同类产品的十倍以上，吨处理成本较现有技术降低63%。

    ·适合恶劣环境

    嗜烃菌可以在矿化度高达70000毫克/千克的盐碱地上使用，非常适合位于滩涂地区的油气田企业应用。

    ·环境兼容性好

    RP-1淋洗剂利用豆粕、玉米浆等天然原料生产，不会对土壤产生二次污染，更不会对土壤中的微生物造成伤害，也不会像传统焚烧处理一样产生大量二氧化碳和有毒有害气体，符合绿色低碳的理念。

    ·修复周期短

    规模化应用数据表明，修复周期可大幅缩短至6个月内，与现有技术相比缩短40%以上。