土壤中油类污染物的控制与清除方法技术

一种全新的控制与清除土壤中油类污染物的技术。该技术方法在充分考虑土壤中水分和油的运动规律的基础上，根据土壤中油类污染物具体的扩散情况，通过钻孔、注浆等在地下土层中形成隔油盘，将油类污染物分层隔离在土层中，并在油类污染物横向扩散的最外围边界附近，人为开挖储水沟，储水沟中的水下渗至土壤中形成一个水幕，在油类污染物最外围边界附近形成一个土壤饱水带，从土壤饱水带至钻孔中间毛细水压力逐渐减小，则从油类污染物最外围到钻孔处存在毛细水压力差，使油类污染物在此毛细水压差作用下，沿着隔油盘流向预先安置好的集油管中，油类污染物在集油管聚集，并适时进行回收处理，从而使土壤中油类污染物浓度降低，并且结合现有的土壤微生物治理技术，向集油区井孔投放高效的石油降解菌，从而进一步控制和清除土壤中的残留油类污染物。为土壤中油类污染物，尤其是深层土壤中油类污染物的控制与清除，提供一种技术上容易实现，可操作性强的土壤环境修复技术方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土壤环境修复与治理的研究领域，涉及一种土壤中油类污染物的控制与清除的技术方法， 特别针对因输油管道泄漏而渗漏到土壤中的油类污染物的控制与清除的技术方法与技术装置。
技术介绍
随着我国经济的商速发展，我国对石油及产品的能源需求量日益增加，目前我国釆用以管道输运石油 为主的能源输送方式，但输油管道泄漏事故发生率高。我国众多炼油厂在生产过程中油类污染事故时有发 生，并成为区域土壤及地下水的主要污染源。'进入地下土壤中的油污染的清理难度大，方法有限，尤其是 对地下水位较深、土壤层相对较厚的区域清除油类污染十分困难，目前尚无有效技术。进入土壤中没有及 时清理的油类会随降雨逐渐渗皿入地下含水层中，污染浅层地下水，并可随地下水向周边运动扩散，污 染区域地下水源。因此，清理土层中油类污染物是我国目前急需解决的科学技术问题，需耍有一套切实可 行且易于操作的清理土壤中油类污染的技术方法。目前，土壤中有机污染物的治理技术主要有物理治理技术，化学治理技术，微生物治理技术和植物治 理技术等几种技术。 1.物理治理技术 1.1挖掘填埋法该方法是将受污染的土壤用人工挖掘的办法将其运走，送到指定地点填埋，以达到清除污染物的目的 然后再将未受污染的土壤填回，以便能重新对土地进行利用，这种方法显然未能从真正意义上达到清除 污染物的目的，只不过是将污染物进行了一次转移，且费用商，而且被挖走的土壤如果处理不恰当，还会 对填埋点造成二次污染.若填埋点原土壤壤透性好，如不对需填埋的土壤进行及时处理的话，造成二次污 染的速度将会很快。但是对小面积土壤中一些特别有害的物质的清除，釆用这种方法还是可行的. 1.2通风去污法土壤,通风去污的原理在于当液体污染物泄露后，它将在土地中产生横向和纵向的迁移，最后存留在地 下水界面之上的土，粒和毛细管之间。由于有机烃类有着较髙的挥发性，因此可采用在受污染地区打井 引发空气流经污染土壤区，使污染物加速挥发而被清除。该技术一般采用的方法是在污染区打上几口井， 其中几口井用'于通风进气，其它井用于抽气，在抽气的真空系统上^上净化装置，就可以避免造成二次污 染。由于土壤结构、土,粒间不同浓度，不同组分的烃类化合物有着不同的蒸汽压，情况非常复杂，现 有实验还不能提供对通风去污机理的清晰解释。1. 3隔离法采用粘土或其他人工合成的惰性材料，把被石油烃类污染的土壤和周围环境隔离开来，这一方法没有 破坏石油烃类，只是防止了污染物质向环境(地下水、土壤)的迁移，由于石油烃类对隔离系统不会产生影 响，所以这一方法适合于任何石油烃污染土壤的控制。对于渗透性差的地带，尤其比较适用。此法与其他 方法相比，运行费用较低，但对于毒性期长的石油烃类，只是暂时地防止了石油烃类的迁移，不能作为永 久的治理方法。2. 化学处理法 2.1化学焚烧法化学焚烧法也是最为常用的有机污染土壤的治理方法，该法系利用有机物在商温下易分解的特点，在 髙温下焚烧以达到去除污染的目的。该方法虽然能够完全的分解污染物达到去除污染的目的，但在去除污 染的同时，土壤的理化性质也遭到了破坏，使土壤无法获得重新利用。 2.2萃取法根据相似相溶原理，使用有机溶剂对石油污染土壤中的原油进行萃取，然后对有机相进行分离，回收其中的原油，实现废物的资源化。此方法适于油污浓度较高的土壤。处理后的石油污染土壤污染物含量可低于5%。2, 3 土壤洗涤法将污染土壤破碎，混入足够的水和洗涤剂，得到土壤、水和洗涤剂相互作用的浆液。静止，使污染物 与洗涤剂一起上升，从7jC相中将部分脱除污染物的土壤分离出来，重复前述步骤，使土壤与水混合，并加 入微生物活性剂和，使污染物降解。 2.4化学氧化法向被石油烃类污染的土壤中喷撒或注入化学氧化剂，使其与污染物质发生化学反应来实现净化的目 的，化学氧化法适合于土壤和地下水同时被石油烃类污染的治理，可配合曝气装置，抽出的地下水经曝气 塔后，大部分的挥发物质被清除，向从曝气塔流出的水中注入氧化剂后，再回灌于土壤，使氧化剂充分和 土壤、地下水接触。在治理过程中，需预先确定地下水污染带的位置，再决定抽水井的位置和注水井的位 置，抽水井应设立在地下水污染带上，注水井则应布置在土壤污染较强的位置。化学氧化法不会对环境造 成二次污染，但操作比较复杂。以上化学治理方法存在着较为明显的缺陷缺陷之一在于费用太高；缺陷之二在于存在对环境造成二 次污染的可能，焚烧会造成大气的二次污染，清洗又会对水造成二次污染，所用清洗剂对土壤也会造成二 次污染；缺陷之三在于其可操作性差，对于大规模的土地污染，化学治理方法都存在具体运作上的困难。3. 微生物修复技术应用微生物治理土壤有机'污染的方法主要有三种(l)原位治理方法，(2)异位治理方法，(3)原位异 位联合治理方法。原位生物修复包括投菌法，生物培养法、生物通气法等。异位生物修复主要方法有土 壤耕作法、土壤堆腐法、预制床法、生物反应器法等。微生物修复技术具有费用低、处理效果好、对环，响低、无二次污染、不破坏植物生长所需要的土 壤环境等优点，但是影响微生物处理效果的因素也很明显。要达到较好的处理效果，首先得找到具有髙效 降解能力的微生物，其次需要给微生物的生长提供良好的环境，包括酸度、营养和供养条件等方面。要给 微生物提供良好的生长环境，使其达到最佳的处理效果是一项比较复杂的工作。4. 植物蝻理方法植物治理方法是利用植物对环境污染物质进行处理的技术。它是利用植物及其微生物与环境之间的相 互作用，对^境污染物质进行清除、分解、吸收或吸附，使土壤环^重新得到恢复，植物对有机污染物的去除机制有三个方面一是植物对有机污染物的直接吸收；一是植物释放的分泌 物和酶刺激微生物的活性加强其生物转化作用，此外有些酶也能直接分解有机污染物三是植物根区及其 与之共生的菌群增强根区有机物的矿化作用。植物治理有机污染物一般认为是比较困难的，因为有机物在植物体内的存在形态难以分析，其中间代 谢产物异常复杂而又难以观测。由于这一环境处理技术作为一个单独技术进行研究的时间短(至今只有io 年左右的时间)，且研究效果的体现时间较长，至今所积累的知识和经验仍然较少。上述各种方法均有着自己的优缺点，并且应用范围一般只针对浅层的土壤油类污染物的治理，而对于 地下水位较深，土壤层相对较厚区域的油类污染的治理显得十分困难，目前尚无有效技术。因此，迫切地 需要一种既能治理浅层土壤油类污染，又能解决深层土壤油类污染问题，尤其是针对深层土壤油类污染物 的行之有效的且易于操作的技术方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，解决现已存在的土壤中的油类污染问题，提供一种控制和淸除土壤油类污染物， 尤其是深层土壤中的油类污染物的S^方法和技术装置。4为了实现上述任务，本专利技术采取的技术解决方案是根据油类渗透事故点的岩性，泄漏时间，泄漏量, 在漏油点设计钻孔布置方案。钻孔采取土样岩芯，通过岩芯分析得到油类已经渗透的深度以及渗透事故点. 地下土层的结构，分别在油类污染土层中及下部选取几段良好的透水层。通过对主要透水层的孔隙度分析， 计算出地下孔隙的容积，根据油类渗透量，确定构建主要透水层的防渗隔层所需要的注浆量.分层注浆， 在地下构建防渗隔油盘，将油类污染物分层隔离在土壤中。注浆物固结后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制和清除土壤中油类污染物的技术和技术装置，从上到下构筑有封顶盖（１）、储水沟（３）、隔油盘（２）、渗透管（４）和集油管（５）。其特征在于，通过钻孔取土样分析预先确定油类污染物在土壤中的渗透扩散情况，通过钻孔向各砂层中分层注浆，在各砂层中形成隔油盘（２），将油类污染物分层隔开，并在钻孔里安置渗透管（４）和构筑集油管（５），然后在地面构筑封顶盖（１）阻止雨水等外界条件的干扰，并在油类污染物横向扩散边界附近开挖储水沟（３），人为地制造一个局部地下土壤水流场，使油类污染物在周边土壤水饱水带的毛细压差力作用下向着集油管（５）运动，使油聚集在集油管（５），方便清除，再结合现有土壤微生物处理技术，在集油区井孔中投放石油降解菌，加速油类污染物的降解与清除。从而控制和清除土壤中的油类污染物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：娄华君，梁康，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]