2.1.2 植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)（Phytoremediation）是指通過利用植 物忍耐或超量吸收積累某種或某些化學(xué)元素的特 性，或利用植物及其根際微生物通過吸收、降解、 過濾和固定等過程將污染物降解轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì) 達(dá)到凈化環(huán)境污染的技術(shù)[24, 25]。 植物修復(fù)具有諸多 優(yōu)勢(shì)，如通過植物修復(fù)的眾多途徑（植物的萃取、 揮發(fā)、降解作用）利用原位修復(fù)方式使土壤中的污 染物得以去除， 相對(duì)于其他治理修復(fù)技術(shù)可減少 場(chǎng)地破壞以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的擾動(dòng)， 同時(shí)通過植物修 復(fù)可增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量和土壤肥力[26, 27]。

楊紅軍[28]等研究了六種野草（狐尾草、狗尾 草、蟋蟀草、稗草、高羊茅、堿蓬）對(duì)菲污染土壤的 修復(fù)作用和降解途徑， 六種野草表現(xiàn)出了不同的 去除能力:狐尾草>狗尾草>蟋蟀草>稗草>高羊茅> 堿蓬。 李翼然[28,29]研究種植黑麥草、紫花苜蓿兩種 植株來處理羅丹明 B 污染土樣， 紫花苜蓿在羅丹 明 B 初始濃度為 915.08~6269.73mg/kg 的土樣中， 種植 90 天時(shí)存活率為 57.50%~79.58%，去除率為 38.24%~43.42%；相比之下黑麥草的存活率、去除 率 較 高 ， 種 植 90 天 時(shí) 存 活 率 可 達(dá) 到 70.00%~ 89.33%，去除率達(dá)到 52.18%~62.88%。 采用自然界 中普遍存在的、 植物體自身合成的激素類物質(zhì)吲 哚乙酸（IAA）促進(jìn)植物根際作用，可增加對(duì)多環(huán)芳 烴的吸收，提高植物修復(fù)的降解率[30]。 申圓圓[31]研 究了四種植物（紅三葉草、穗冰草、黑麥草和狗牙 根）對(duì)土壤中石油污染物的降解作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā) 現(xiàn)，對(duì)于污染濃度為 3000mg/kg 的石油污染土壤， 修復(fù) 455 天后，紅三葉草的對(duì) TPH 的降解率達(dá)到 94.52%， 相對(duì)于穗冰草、 黑麥草和狗牙根對(duì) TPH 的降解率分別高出 13.82%、18.28%和 20.82%。 植 物修復(fù)土壤中的有機(jī)污染物具有修復(fù)成本低、無 二次污染，技術(shù)操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于農(nóng)用地經(jīng)過 植物修復(fù)后， 可增加土壤肥力和有機(jī)質(zhì)含量有利 于農(nóng)作物的種植。 但由于植物修復(fù)技術(shù)相對(duì)不成熟， 如用于修復(fù)有機(jī)污染土壤的植物對(duì)有機(jī)污染 物的耐性有限， 同時(shí)大多數(shù)植物種植其根系集中 在污染土壤表層，故其修復(fù)深度有限，且其修復(fù)周 期較長(zhǎng)，對(duì)污染場(chǎng)地環(huán)境條件要求較為苛刻。

2.2 物理修復(fù)法

物理修復(fù)法是指利用物理手段對(duì)有機(jī)污染土 壤進(jìn)行治理修復(fù)，主要有熱脫附、氣相抽提、電動(dòng) 修復(fù)以及超臨界流體技術(shù)等修復(fù)技術(shù)。

2.2.1 熱脫附法

熱脫附技術(shù)的重點(diǎn)是提高溫度， 降低粘度和 吸附，增加溶解度，促進(jìn)揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物 的去除， 是一種修復(fù) NAPL 和 DNAPLs 的有前景 的方法[32]。 實(shí)驗(yàn)室研究和現(xiàn)場(chǎng)演示也證實(shí)了該技 術(shù)能夠有效地回收高達(dá) 99％的揮發(fā)性和半揮發(fā)性 有機(jī)物（VOCs 和 SVOCs），如柴油或噴氣燃料以及 地下的一些氯化溶劑[33, 34]。 原位熱脫附技術(shù)根據(jù)技 術(shù)原理不同，主要可分為熱傳導(dǎo)加熱技術(shù)、電阻加 熱技術(shù)和熱蒸氣注入技術(shù)。

熱傳導(dǎo)加熱可用于 NAPL 污染區(qū)域的污染土 壤修復(fù)，類似于蒸汽/熱空氣注入和 ERH。 黃華雄 [35] 等利用熱傳導(dǎo)加熱技術(shù)處理 PCP，TCE，DCE 和 VC 污染土壤， 加熱溫度為 100℃， 加熱時(shí)間 9 個(gè) 月，去除率達(dá)到 99.9％。

Huon[36]等研究了電磁加熱對(duì)降解 BTEX 和石 油烴的影響。目標(biāo)溫度達(dá)到 50℃時(shí)，經(jīng)歷兩個(gè)月時(shí) 間， 降解率可達(dá)到的 99％， 在田間試驗(yàn)時(shí)達(dá)到 VOCs 最大降解所需要的時(shí)間比相對(duì)于其他加熱 方式所消耗的時(shí)間更短。

與由于受污染材料的低導(dǎo)熱性而耗能的傳統(tǒng) 加熱方法相比，微波加熱方式具有諸多優(yōu)點(diǎn)。 微波 熱修復(fù)技術(shù)具有加熱速度快、損耗小、熱效率高等 特點(diǎn)，尤其適用于快速修復(fù)或重污染場(chǎng)地的修復(fù)。 通過微波的熱效應(yīng)， 對(duì)受的有機(jī)污染土壤進(jìn)行內(nèi) 外同時(shí)加熱，使有機(jī)污染物獲得能量，得以揮發(fā)、 分解，從土壤中去除[37]。 戴博文[38]等采用微波催化 氧化修復(fù)技術(shù)處理常州某農(nóng)藥廠有機(jī)氯農(nóng)藥污染 場(chǎng)地和南通某化工廠有機(jī)氯污染場(chǎng)地土壤， 考察 不同參數(shù)條件下實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)污染土壤的處理效 能， 研發(fā)出采用微波催化氧化修復(fù)技術(shù)對(duì)處理有 機(jī)氯污染土壤具有一定的普適性的實(shí)驗(yàn)裝置。 以 六氯苯和 4-硝基酚土壤作為研究對(duì)象，采用該實(shí) 驗(yàn)設(shè)備對(duì)土壤中有機(jī)污染物進(jìn)行處置，30min 內(nèi)去 除率均可達(dá)到 90%以上。 熱脫附技術(shù)處理有機(jī)污 染土壤對(duì)污染因子不具選擇性，處理范圍寬，作為 一種非氧化燃燒技術(shù)， 特別是對(duì)于含氯有機(jī)物可 避免二噁英的產(chǎn)生， 但由于熱脫附效率受土壤含 水率、粒徑、滲透性等因素影響，故熱脫附處理污 染土壤對(duì)對(duì)土壤本身的性質(zhì)有要求， 同時(shí)熱脫附 技術(shù)設(shè)備投資成本、運(yùn)行費(fèi)用較高，后處理困難以 及在修復(fù)過程中易產(chǎn)生噪聲與粉塵， 限制其現(xiàn)場(chǎng) 實(shí)際應(yīng)用。

2.2.2 氣相抽提法

氣相抽提的基本原理是利用真空泵抽提產(chǎn)生 負(fù)壓， 當(dāng)空氣流經(jīng)污染區(qū)域時(shí)土壤孔隙中的揮發(fā) 性和半揮發(fā)性有機(jī)污染物會(huì)解吸并隨氣流帶走， 通過抽提設(shè)備統(tǒng)一收集處理。 氣相抽提可有效去 除土壤中的揮發(fā)性污染物， 但溫度會(huì)影響其有效 性。 研究表明，氣相抽提技術(shù)可去除 90%的揮發(fā)性 有機(jī)物[39-41]。

楊洋[42]等研究了在低溫條件下（–10-5℃），采 用氣相抽提技術(shù)對(duì)苯，甲苯，乙苯和鄰二甲苯的修 復(fù)效率分別為 89.8％，71.3％，29.7％和 14.4％。實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明，SVE 對(duì)苯和甲苯的修復(fù)是有效的，對(duì)于 去除乙苯和鄰二甲苯應(yīng)該與其他修復(fù)技術(shù)相結(jié)合 進(jìn)行治理修復(fù)。 JoséTomásAlbergaria[43]等以含有六 種最常見污染物（苯，甲苯，乙苯，二甲苯，三氯乙 烯和全氯乙烯）的沙質(zhì)土壤作為研究對(duì)象，采用氣 相抽提技術(shù)，研究不同土壤類型和污染物，評(píng)估土 壤含水量對(duì)工藝效率的影響。 忽略人為污染的土 壤， 粘土含量和天然有機(jī)物質(zhì)含量， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表 明，雖所有修復(fù)過程的效率均高于 92％，但土壤含 水量的增加導(dǎo)致修復(fù)時(shí)間延長(zhǎng)。 氣相抽提技術(shù)所 涉及的設(shè)備簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單，對(duì)所需修復(fù)的場(chǎng) 地?cái)_動(dòng)小，修復(fù)時(shí)間短，成本低等特點(diǎn)，氣相抽提 主要運(yùn)用于易揮發(fā)的有機(jī)污染修復(fù)， 同時(shí)對(duì)土壤 的本身特性（如孔隙率、滲透性、含水率、均質(zhì)性） 要求較高，對(duì)抽提出的氣體需進(jìn)行后續(xù)處理。

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