地下水石油污染防治的研究與探討

薛金山(中原油田分公司內(nèi)蒙探區(qū)勘探開(kāi)發(fā)指揮部 內(nèi)蒙古 010051)

一、微生物高效降解法

微生物高效降解法是依靠微生物具有分解有毒有害物質(zhì)的特殊能力，從而把環(huán)境中得某些有毒有害物質(zhì)分解為無(wú)毒無(wú)污染的物質(zhì)的技術(shù)。而石油污染中的污染物主要有甲苯（Toluene）、苯（Benzene）、二甲苯（Xylene）等致癌物質(zhì)，所以在自然界中存在大量以石油烴為營(yíng)養(yǎng)、能量來(lái)源的微生物。這種微生物利用石油烴大量繁殖，并且把石油烴最終分解為二氧化碳和水等物質(zhì)，同時(shí)不沒(méi)有破壞原有的水環(huán)境，不產(chǎn)生二次污染。在石油烴中，微生物在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下可以降解一般的Cl化合物至十分復(fù)雜的碳原子復(fù)合物，同時(shí)微生物對(duì)于不同物質(zhì)的降解能力也是不同的，在石油烴中，降解能力的排列是烯烴>烷烴>芳烴>多環(huán)芳烴>脂環(huán)芳烴類(lèi)。對(duì)于烷烴來(lái)講，微生物的降解是分為很多步的，首先，微生物把烷烴分解為醇，然后醇又在特殊酶的作用下生成對(duì)應(yīng)的醛，接著，醛在脫氫酶的作用又生成脂肪酸，最后脂肪酸經(jīng)過(guò)徹底分解生成二氧化碳和水同時(shí)釋放出能量。對(duì)于石油中得芳香烴來(lái)說(shuō)，微生物對(duì)其的降解比較困難，因?yàn)樵撨^(guò)程得在有氧的情況下才能完成，反應(yīng)過(guò)程中，苯環(huán)斷裂生成直鏈烴，然后直鏈烴再水解生成甲烷和二氧化碳。

到目前為止，利用生物降解技術(shù)來(lái)消除地下水石油污染的技術(shù)已到達(dá)一定程度，但怎樣才能大量培育出此類(lèi)微生物，從而更廣泛的降解地下水石油污染成為當(dāng)今研究的主要問(wèn)題。

二、地下水曝氣技術(shù)

地下水曝氣（air sparging，AS）是指在石油污染的地下水中存在可揮發(fā)性或半揮發(fā)性的有機(jī)物，如果我們把壓縮空氣注入到地下污染層中，由于壓縮空氣產(chǎn)生的氣提作用，就會(huì)去除里面的揮發(fā)有機(jī)物。

地下水曝氣去除有機(jī)污染物過(guò)程中發(fā)生著多個(gè)相之間的傳質(zhì)過(guò)程，它的原理是氣體的揮發(fā)作用，同時(shí)，該過(guò)程與地下環(huán)境中得空氣氣流分布密度有關(guān)，而氣流分布又跟當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)、曝氣操作方法有關(guān)系。它的詳細(xì)過(guò)程是利用空氣壓縮機(jī)在曝氣壓力在0.6Mpa的條件下，采用間歇曝氣的方法，連續(xù)運(yùn)行50天左右，在地下水中石油的含量就會(huì)明顯下降，從而達(dá)到消除石油污染。在地下水曝氣的應(yīng)用中，在氣流分布密度大的地方，石油去除率可以達(dá)到70%左右，但是在一些氣流比較的稀薄的地方，石油的去除率只有40%左右，但總的來(lái)說(shuō)，地下水石油污染曝氣防治方法是有不錯(cuò)效果的，并在實(shí)際中已經(jīng)得到了應(yīng)用。

三、二氧化氯技術(shù)

二氧化氯本身是氧化性很強(qiáng)的氧化劑，它可以和芳香烴化合物、脂肪酸化合物等有機(jī)物發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)，同時(shí)也是一種很好的殺菌劑。二氧化氯復(fù)合消毒劑能有效去除地下水中的石油污染物，但是在不同的條件下，二氧化氯的消除作用并不相同，在混水中，去除率為50%，在地下水中，去除率為90%,基本上達(dá)到了可以食用的標(biāo)準(zhǔn)了。同時(shí)，二氧化氯不同的用量也有不同的效果，不同的水質(zhì)有不同的最佳投量。對(duì)于二氧化氯去除石油污染的作用機(jī)理，是通過(guò)把苯系物氧化成為特殊的酸，然后再與醇類(lèi)反應(yīng)生成脂類(lèi)有機(jī)物，這樣就使水中的石油烴含量大量降低，同時(shí)二氧化氯的消毒作用也可以去除地下水中得石油污染物，這是因?yàn)槎趸瓤梢园讯拘詮?qiáng)的有機(jī)物氧化成為低毒性的有機(jī)物，從而達(dá)到目的。

利用二氧化氯來(lái)去除地下水石油污染技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際，并且取得了很好的效果，正朝著更成熟的技術(shù)邁進(jìn)。

四、加強(qiáng)管理

對(duì)于石油污染，如果發(fā)生了，在即時(shí)有效的修復(fù)措施也不可能做到零危害，所以我們應(yīng)該在在源頭上杜絕這種事件的發(fā)生，所以對(duì)于地下水石油的污染，我們更應(yīng)該以預(yù)防為主，治理為輔。對(duì)于預(yù)防我們應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：1.科學(xué)勘測(cè)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，合理規(guī)劃石油產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。2.應(yīng)用先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)，不可盲目開(kāi)采。3.嚴(yán)格控制石油開(kāi)采過(guò)程中污水的排放，做好除污工程。4.各部門(mén)加強(qiáng)管理，做到多查多看多管。5.石油的開(kāi)采要與環(huán)境保護(hù)并舉，油氣田整體開(kāi)發(fā)要注重環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范，因地制宜進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)與建設(shè)，實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)發(fā)。同時(shí)我們?cè)谒枷肷弦惨岢沙掷m(xù)發(fā)展，不能一味開(kāi)采石油。因?yàn)橹灰虚_(kāi)采，就伴隨著污染的可能，這就要我們積極開(kāi)發(fā)其他可再生的能源。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)于地下水石油污染造成的危害，已經(jīng)嚴(yán)重影響到了我們國(guó)家的正常發(fā)展，我們國(guó)民的身體健康也受到了嚴(yán)重的威脅。對(duì)此，衍生的一系列的石油污染修復(fù)技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展。利用這些高科技化學(xué)和物理科技，能很大程度上防治地下水石油的污染，保證了在發(fā)生事故后，最大程度的挽救損失，保障我們生產(chǎn)和生活的安全，但同時(shí)，我們并不能以此來(lái)忽視石油污染發(fā)生的可能性，在石油的開(kāi)采和生產(chǎn)中，我們應(yīng)該嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，不可胡亂開(kāi)采，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)石油地下水水質(zhì)的監(jiān)控，以防止在石油回注過(guò)程中對(duì)地下水造成污染。石油企業(yè)也應(yīng)該在開(kāi)采過(guò)程中進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素的識(shí)別，在發(fā)生特殊事件的時(shí)候，企業(yè)要有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范和應(yīng)急措施，以防止石油泄漏造成更嚴(yán)重環(huán)境事故。

【1】范偉、路瑩等，層間地下水污染曝氣修復(fù)的影響帶【J】.化工學(xué)報(bào).2011（9）：2600-2607.

【2】王志強(qiáng)、武強(qiáng)、葉思源等，石油的生物降解【J】.環(huán)境科學(xué).2005（11）：2005-2010.