地下水石油污染防治的研究与探讨

2023-02-01

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质的特殊能力, 从而把环境中得某些有毒有害物质分解为无毒无污染的物质的技术。而石油污染中的污染物主要有甲苯 (Toluene) 、苯 (Benzene) 、二甲苯 (Xylene) 等致癌物质, 所以在自然界中存在大量以石油烃为营养、能量来源的微生物。这种微生物利用石油烃大量繁殖, 并且把石油烃最终分解为二氧化碳和水等物质, 同时不没有破坏原有的水环境, 不产生二次污染。在石油烃中, 微生物在适当的环境下可以降解一般的Cl化合物至十分复杂的碳原子复合物, 同时微生物对于不同物质的降解能力也是不同的, 在石油烃中, 降解能力的排列是烯烃>烷烃>芳烃>多环芳烃>脂环芳烃类。对于烷烃来讲, 微生物的降解是分为很多步的, 首先, 微生物把烷烃分解为醇, 然后醇又在特殊酶的作用下生成对应的醛, 接着, 醛在脱氢酶的作用又生成脂肪酸, 最后脂肪酸经过彻底分解生成二氧化碳和水同时释放出能量。对于石油中得芳香烃来说, 微生物对其的降解比较困难, 因为该过程得在有氧的情况下才能完成, 反应过程中, 苯环断裂生成直链烃, 然后直链烃再水解生成甲烷和二氧化碳。

到目前为止, 利用生物降解技术来消除地下水石油污染的技术已到达一定程度, 但怎样才能大量培育出此类微生物, 从而更广泛的降解地下水石油污染成为当今研究的主要问题。

二、地下水曝气技术

地下水曝气 (air sparging, AS) 是指在石油污染的地下水中存在可挥发性或半挥发性的有机物, 如果我们把压缩空气注入到地下污染层中, 由于压缩空气产生的气提作用, 就会去除里面的挥发有机物。

地下水曝气去除有机污染物过程中发生着多个相之间的传质过程, 它的原理是气体的挥发作用, 同时, 该过程与地下环境中得空气气流分布密度有关, 而气流分布又跟当地的水文地质、曝气操作方法有关系。它的详细过程是利用空气压缩机在曝气压力在0.6Mpa的条件下, 采用间歇曝气的方法, 连续运行50天左右, 在地下水中石油的含量就会明显下降, 从而达到消除石油污染。在地下水曝气的应用中, 在气流分布密度大的地方, 石油去除率可以达到70%左右, 但是在一些气流比较的稀薄的地方, 石油的去除率只有40%左右, 但总的来说, 地下水石油污染曝气防治方法是有不错效果的, 并在实际中已经得到了应用。

三、二氧化氯技术

二氧化氯本身是氧化性很强的氧化剂, 它可以和芳香烃化合物、脂肪酸化合物等有机物发生强烈的氧化反应, 同时也是一种很好的杀菌剂。二氧化氯复合消毒剂能有效去除地下水中的石油污染物, 但是在不同的条件下, 二氧化氯的消除作用并不相同, 在混水中, 去除率为50%, 在地下水中, 去除率为90%, 基本上达到了可以食用的标准了。同时, 二氧化氯不同的用量也有不同的效果, 不同的水质有不同的最佳投量。对于二氧化氯去除石油污染的作用机理, 是通过把苯系物氧化成为特殊的酸, 然后再与醇类反应生成脂类有机物, 这样就使水中的石油烃含量大量降低, 同时二氧化氯的消毒作用也可以去除地下水中得石油污染物, 这是因为二氧化氯可以把毒性强的有机物氧化成为低毒性的有机物, 从而达到目的。

利用二氧化氯来去除地下水石油污染技术现在已经应用到实际, 并且取得了很好的效果, 正朝着更成熟的技术迈进。

四、加强管理

对于石油污染, 如果发生了, 在即时有效的修复措施也不可能做到零危害, 所以我们应该在在源头上杜绝这种事件的发生, 所以对于地下水石油的污染, 我们更应该以预防为主, 治理为辅。对于预防我们应该做到以下几点:1.科学勘测当地的地理环境, 合理规划石油产业结构。2.应用先进的开采技术, 不可盲目开采。3.严格控制石油开采过程中污水的排放, 做好除污工程。4.各部门加强管理, 做到多查多看多管。5.石油的开采要与环境保护并举, 油气田整体开发要注重环境风险防范, 因地制宜进行生态恢复与建设, 实现绿色开发。同时我们在思想上也要提倡可持续发展, 不能一味开采石油。因为只要有开采, 就伴随着污染的可能, 这就要我们积极开发其他可再生的能源。

结语

对于地下水石油污染造成的危害, 已经严重影响到了我们国家的正常发展, 我们国民的身体健康也受到了严重的威胁。对此, 衍生的一系列的石油污染修复技术也得到了相应的发展。利用这些高科技化学和物理科技, 能很大程度上防治地下水石油的污染, 保证了在发生事故后, 最大程度的挽救损失, 保障我们生产和生活的安全, 但同时, 我们并不能以此来忽视石油污染发生的可能性, 在石油的开采和生产中, 我们应该严格遵守规章制度, 不可胡乱开采, 同时要加强对石油地下水水质的监控, 以防止在石油回注过程中对地下水造成污染。石油企业也应该在开采过程中进行环境风险因素的识别, 在发生特殊事件的时候, 企业要有环境风险防范和应急措施, 以防止石油泄漏造成更严重环境事故。

摘要：随着时代的发展, 能源已经成为我们生活和生产不可缺少的部分, 尤其是石油资源, 自上个世纪40年代以来一直是我们国民发展的重要能源, 国家在石油开发方面也投入了巨大的精力, 但伴随着石油的开采, 也衍生了一系列环境问题, 尤其是在地下水污染方面, 因为石油在开采、存放以及运输过程, 都可能发生石油的漏、滴现象, 由此就会造成地下水污染问题。具科学调查研究, 近几年由于石油开采造成的地下水污染问题已经愈发严重, 不仅造成了水资源的紧缺, 同时对人们的生产和生活造成了巨大的危害。尤其是在国民身体健康问题上, 产生了无法估计的伤害, 所以对于石油对地下水污染的防治已经迫在眉睫, 而我们国家面临这个重大的难题也开展了科学研究, 以高科技手段来治理地下水石油污染问题。

关键词：微生物高效降解法,地下水曝气技术,二氧化氯技术,加强管理