2.1.2 植物修複技術

植物修複（Phytoremediation）是有机研究指通過利用植 物忍耐或超量吸收積累某種或某些化學元素的特 性，或利用植物及其根際微生物通過吸收、污染降解、土壤 過濾和固定等過程將汙染物降解轉化為無毒物質 達到淨化環境汙染的修复技術[24, 25]。 植物修複具有諸多 優勢，技术进展如通過植物修複的有机研究眾多途徑（植物的萃取、 揮發、污染降解作用）利用原位修複方式使土壤中的土壤汙 染物得以去除， 相對於其他治理修複技術可減少 場地破壞以及現場環境的修复擾動， 同時通過植物修 複可增加土壤中有機質含量和土壤肥力[26,技术进展 27]。

楊紅軍[28]等研究了六種野草（狐尾草、有机研究狗尾 草、污染蟋蟀草、土壤稗草、修复高羊茅、技术进展堿蓬）對菲汙染土壤的 修複作用和降解途徑， 六種野草表現出了不同的 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 汙染土樣， 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 存 活 率 可 達 到 70.00%~ 89.33%，去除率達到 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吲 哚乙酸（IAA）促進植物根際作用，可增加對多環芳 烴的吸收，提高植物修複的降解率[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）對土壤中石油汙染物的降解作用，實驗結果發 現，對於汙染濃度為 3000mg/kg 的石油汙染土壤， 修複 455 天後，紅三葉草的對 TPH 的降解率達到 94.52%， 相對於穗冰草、 黑麥草和狗牙根對 TPH 的降解率分別高出 13.82%、18.28%和 20.82%。 植 物修複土壤中的有機汙染物具有修複成本低、無 二次汙染，技術操作簡單等優點，對於農用地經過 植物修複後， 可增加土壤肥力和有機質含量有利 於農作物的種植。 但由於植物修複技術相對不成熟， 如用於修複有機汙染土壤的植物對有機汙染 物的耐性有限， 同時大多數植物種植其根係集中 在汙染土壤表層，故其修複深度有限，且其修複周 期較長，對汙染場地環境條件要求較為苛刻。

2.2 物理修複法

物理修複法是指利用物理手段對有機汙染土 壤進行治理修複，主要有熱脫附、氣相抽提、電動 修複以及超臨界流體技術等修複技術。

2.2.1 熱脫附法

熱脫附技術的重點是提高溫度， 降低粘度和 吸附，增加溶解度，促進揮發性和半揮發性化合物 的去除， 是一種修複 NAPL 和 DNAPLs 的有前景 的方法[32]。 實驗室研究和現場演示也證實了該技 術能夠有效地回收高達 99％的揮發性和半揮發性 有機物（VOCs 和 SVOCs），如柴油或噴氣燃料以及 地下的一些氯化溶劑[33, 34]。 原位熱脫附技術根據技 術原理不同，主要可分為熱傳導加熱技術、電阻加 熱技術和熱蒸氣注入技術。

熱傳導加熱可用於 NAPL 汙染區域的汙染土 壤修複，類似於蒸汽/熱空氣注入和 ERH。 黃華雄 [35] 等利用熱傳導加熱技術處理 PCP，TCE，DCE 和 VC 汙染土壤， 加熱溫度為 100℃， 加熱時間 9 個 月，去除率達到 99.9％。

Huon[36]等研究了電磁加熱對降解 BTEX 和石 油烴的影響。目標溫度達到 50℃時，經曆兩個月時 間， 降解率可達到的 99％， 在田間試驗時達到 VOCs 最大降解所需要的時間比相對於其他加熱 方式所消耗的時間更短。

與由於受汙染材料的低導熱性而耗能的傳統 加熱方法相比，微波加熱方式具有諸多優點。 微波 熱修複技術具有加熱速度快、損耗小、熱效率高等 特點，尤其適用於快速修複或重汙染場地的修複。 通過微波的熱效應， 對受的有機汙染土壤進行內 外同時加熱，使有機汙染物獲得能量，得以揮發、 分解，從土壤中去除[37]。 戴博文[38]等采用微波催化 氧化修複技術處理常州某農藥廠有機氯農藥汙染 場地和南通某化工廠有機氯汙染場地土壤， 考察 不同參數條件下實驗裝置對汙染土壤的處理效 能， 研發出采用微波催化氧化修複技術對處理有 機氯汙染土壤具有一定的普適性的實驗裝置。 以 六氯苯和 4-硝基酚土壤作為研究對象，采用該實 驗設備對土壤中有機汙染物進行處置，30min 內去 除率均可達到 90%以上。 熱脫附技術處理有機汙 染土壤對汙染因子不具選擇性，處理範圍寬，作為 一種非氧化燃燒技術， 特別是對於含氯有機物可 避免二噁英的產生， 但由於熱脫附效率受土壤含 水率、粒徑、滲透性等因素影響，故熱脫附處理汙 染土壤對對土壤本身的性質有要求， 同時熱脫附 技術設備投資成本、運行費用較高，後處理困難以 及在修複過程中易產生噪聲與粉塵， 限製其現場 實際應用。

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生 負壓， 當空氣流經汙染區域時土壤孔隙中的揮發 性和半揮發性有機汙染物會解吸並隨氣流帶走， 通過抽提設備統一收集處理。 氣相抽提可有效去 除土壤中的揮發性汙染物， 但溫度會影響其有效 性。 研究表明，氣相抽提技術可去除 90%的揮發性 有機物[39-41]。

楊洋[42]等研究了在低溫條件下（–10-5℃），采 用氣相抽提技術對苯，甲苯，乙苯和鄰二甲苯的修 複效率分別為 89.8％，71.3％，29.7％和 14.4％。實驗 結果表明，SVE 對苯和甲苯的修複是有效的，對於 去除乙苯和鄰二甲苯應該與其他修複技術相結合 進行治理修複。 JoséTomásAlbergaria[43]等以含有六 種最常見汙染物（苯，甲苯，乙苯，二甲苯，三氯乙 烯和全氯乙烯）的沙質土壤作為研究對象，采用氣 相抽提技術，研究不同土壤類型和汙染物，評估土 壤含水量對工藝效率的影響。 忽略人為汙染的土 壤， 粘土含量和天然有機物質含量， 實驗結果表 明，雖所有修複過程的效率均高於 92％，但土壤含 水量的增加導致修複時間延長。 氣相抽提技術所 涉及的設備簡單，現場安裝簡單，對所需修複的場 地擾動小，修複時間短，成本低等特點，氣相抽提 主要運用於易揮發的有機汙染修複， 同時對土壤 的本身特性（如孔隙率、滲透性、含水率、均質性） 要求較高，對抽提出的氣體需進行後續處理。

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