0引言
土壤是人类生活中必不可少的一部分。然而，随着我国城市布局和产业结构的调整，土地的用地性质发生了改变，从原来的工业厂区变成商业区或者居住用地，企业在生产过程中“跑、冒、滴、漏”对土壤造成污染，对周边环境造成影响[1, 2]。根据《全国土壤污染状况调查公报》（2014）可知，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量令人堪忧， 工矿业废弃地土壤环境问题突出。 土壤污染类型以无机类为主，有机类次之，复合型污染比重较小[3]。对于有机类污染土壤，其主要来源包括工业生产过程中的“跑、冒、滴、漏”，农业生产过程中大量农药滥用，城市以及农村生 活垃圾不当 处置，垃圾填埋场和垃圾堆场等。有机污染土壤不同于其他类型污染土壤，它具有一定的特性，其有机物种类较多和危害较大，是土壤环境中潜在危险性大、应优先控制的污染物[4, 5]。 因此，如何合理、有效地治理修复有机污染土壤成为亟需解决的问题。有机污染土壤的修复是主要通过物理、化学和生物手段进行治理修复，将土壤中的有机污染物消除、降解或清理，使得土壤中的有机污染物浓度达到国家制定的相关标准限值要求，使环境风险降低到可以接受的水平[6, 7]。本文综述了现阶段国内外针对有机物污染土壤常用的治理修复技术，以期为我国今后开展有机污染土壤治理修复工作提供依据。
1有机污染物概述
全球合成化学品产量在逐年上涨（其中每年合成的近百万新化合物有70%左右为有机化合物），土壤中有机污染物主要分为7大类，有机农药类污染、石油类污染、塑料制品、染料、表面活性剂、增塑剂、阻燃剂[8]。其中，常见的有机农药有有机氯农药（如 DDT、氯丹等）和有机磷农药（如乐果、 敌百草）；石油类污染物主要包括多环芳烃（PAHs，如菲、苯并（a）芘、苯并（a）蒽等）和烷烃、环烷烃、烯烃以及芳香烃；塑料制品主要包括食品包装、泡沫塑料填充包装、快餐盒、农用地膜等“白色污染”，这些“白色污染”的主要成分为聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，使土壤结构遭到破坏、农作物减产、品质受损、破坏农业生态系统。同时，在城市和工业垃圾焚烧、 聚氯乙烯的生产环节会产生二噁英， 二噁英是目前已知的有机化合物中毒性最强的化合物；染料类有机污染物主要来源于工业废水排放、堆肥过程，如苊、苯胺；表面活性剂类有机污染物主要成分是烷基苯磺酸盐， 主要存在于污泥、污灌中，较高浓度的表面活性剂导致土壤黏粒稳定性增加，加重水土流失；增塑剂包括多氯联苯、钛酸酯类化合物（PAEs）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸异辛酯（DEHP）；阻燃剂主要包括有机磷酸酯、多溴联苯醚类[9-11]。土壤中的大部分有机污染物化学性质稳定，具有较强的生物毒性，进入土壤后难以被土壤中的微生物降解，有机污染物在土壤中具有隐蔽性、潜伏性、不可逆转性和中间产物复杂等特征，可以在土壤中富集，容易对环境造成持久性污染，同时，可以以颗粒物、气体、等形式经口、吸收、皮肤等暴露途径进入人体，对人类造成危害[12]。
2物理修复技术
物理修复法是指利用物理手段对有机污染土壤进行治理修复，主要有热脱附、气相抽提、电动修复以及超临界流体技术等修复技术。
2.1热脱附法
热脱附方法主要原理为通过直接或间接加热，将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发，使目标污染物与土壤颗粒分离去除。可处理的污染物类型为挥发及半挥发性有机污染物（如石油烃、农药、多环芳烃、多氯联苯）和汞，不适用于无机物污染土壤（汞除外），也不适用于腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂含量较高的土壤。
热脱附系统可分为直接热脱附和间接热脱附，也可分为高温热脱附和低温热脱附。直接热脱附由进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。进料系统：通过筛分、脱水、破碎、磁选等预处理，将污染土壤从车间运送到脱附系统中。脱附系统：污染土壤进入热转窑后，与热转窑燃烧器产生的火焰直接接触，被均匀加热至目标污染物气化的温度以上，达到污染物与土壤分离的目的。尾气处理系统：富集气化污染物的尾气通过旋风除尘、焚烧、冷却降温、布袋除尘、碱液淋洗等环节去除尾气中的污染物。间接热脱附由进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。与直接热脱附的区别在于脱附系统和尾气处理系统。脱附系统：燃烧器产生的火焰均匀加热转窑外部，污染土壤被间接加热至污染物的沸点后，污染物与土壤分离，废气经燃烧直排。尾气处理系统：富集气化污染物的尾气通过过滤器、冷凝器、超滤设备等环节去除尾气中的污染物。气体通过冷凝器后可进行油水分离，浓缩、回收有机污染物。
热脱附技术应用前，需要识别土壤污染物的类型及其浓度，了解土壤质地、粒径分布和湿度等参数，同时还需要确定场地信息、处理土壤体积、项目周期和处理目标等。此外，还需要考虑是否有足够的空间进行土壤预处理，公用设施（燃料、水、电）是否满足要求，以及管理部门和当地群众对热脱附技术的接受程度等。
热脱附技术处理有机污染土壤对污染因子不具选择性，处理范围宽，作为一种非氧化燃烧技术，特别是对于含氯有机物可避免二噁英的产生，但由于热脱附效率受土壤含水率、粒径、渗透性等因素影响，故热脱附处理污染土壤对对土壤本身的性质有要求，同时热脱附技术设备投资成本、运行费用较高，后处理困难以及在修复过程中易产生噪声与粉尘， 限制其现场实际应用。
2.2气相抽提
气相抽提的基本原理是利用真空泵抽提产生负压，当空气流经污染区域时土壤孔隙中的挥发性和半挥发性有机污染物会解吸并随气流带走，通过抽提设备统一收集处理。气相抽提可有效去除土壤中的挥发性污染物，但温度会影响其有效性。研究表明，气相抽提技术可去除 90%的挥发性有机物[13]。JoséTomásAlbergaria[14]等以含有六种最常见污染物（苯，甲苯，乙苯，二甲苯，三氯乙烯和全氯乙烯）的沙质土壤作为研究对象，采用气相抽提技术，研究不同土壤类型和污染物，评估土壤含水量对工艺效率的影响。 忽略人为污染的土壤， 粘土含量和天然有机物质含量，实验结果表明，虽所有修复过程的效率均高于 92％，但土壤含水量的增加导致修复时间延长。气相抽提技术所涉及的设备简单，现场安装简单，对所需修复的场地扰动小，修复时间短，成本低等特点，气相抽提主要运用于易挥发的有机污染修复，同时对土壤的本身特性（如孔隙率、渗透性、含水率、均质性）要求较高，对抽提出的气体需进行后续处理。
2.3电动修复法
电动修复主要将电极插入受污染土壤区域，通过施加微弱电流形成电场，土壤空隙里的水或外加流体，可以作为介质[15]。在电场里，由于电势梯度作用，使有机污染物随流体介质做定向移动，从而消除土壤中的有机污染物[16,17]。电动修复现已进入现场修复应用阶段， 我国也先后开展了菲和五氯酚等有机污染土壤的电动修复技术研究。PazosM[18]等已掺入柴油（20,000ppm）的土壤为研究对象进行电动处理，通过使用柠檬酸作为处理流体以增强电渗流， 研究基于柴油燃料去除和该技术对物理化学和生物参数的影响确定在不同电场强度（1V/cm 和 2V/cm）下的处理效率，实验结果表明，电场强度为 2V/cm 时污染物去除效率达到 73%，比电场强度为 1V/cm 的去除率高出 45%。杜玮[19]等以铬-菲（500mg/kg）的复合污染物作为研究对象， 研究不同修复电压， 表面活性剂（Tri-ton、X-100 (曲拉通 100)、SDBS (十二烷基苯磺酸钠)）以及阴极电解质的 pH 对电动修复的效果的影响，实验结果表明，电压适当升高、土壤 p H 控制在酸性范围以及添加表面活性剂会提高土壤中污染因子的去除率。Korolev[20]等研究了电动修复技术对含有不同性质石油污染土壤的去除效率，实验结果表明，增加石油的密度和沥青质会阻碍石油污染物在电动修复过程中的迁移，从而降低电动修复效率。 电动修复技术具有成本低，绿色环保，无二次污染，对于低渗透性土壤有较好的修复效率等优点，其不足之处主要体现在电动修复过程对阳极材料耐腐蚀性要求高，为便于污染因子的迁移对土壤的含水率有极高的要求，同时，长时间通电过程产生的热量会破坏土壤结构，需要对修复达标的土壤进行恢复处理。
2.4超临界流体技术
流体在超临界或亚临界状态下具有很强的扩散能力和溶解能力，通过调节流体温度和压力，可将土壤中的污染物萃取出来。常用的超临界流体和亚临界流体有 CO2和 H2O 等。 欧阳勋[21]运用超临界 CO2流体萃取土壤中的 PAHs，采用单因素法，研究不同压力、温度、共溶剂和土壤含水率对土壤中的 PAHs 萃取效果的影响，通过正交实验优化出最佳实验条件。江明华[22]等通过超临界流体萃取模型的优缺点，针对现有超临界流体萃取土壤有机污染物在传质过程数据匮乏，以内扩散控制过程为基础，建立基于微分床单元的质量守恒模型，模拟超临界流体萃取土壤污染物的传质过程，并对超临界流体萃取土壤污染物模型进行优化。 Islam M N[23]等通过亚临界水提取来土壤中的润滑油污染物达到土壤修复的目的， 对比动态和静态-动态两种操作模式的可行性，实验结果发现， 采用动态萃取方式对 12g 的污染土壤处理120min，石油烃去除率可达 52%；而采用静态－动态结合萃取方式循环操作 4 次，处理 120min 后，污染土壤中的石油烃去除率可达 98%。超临界流体技术处理有机污染土壤具有处理效率高， 绿色环保，二次污染少，处理过程中不会对土壤结构造成破坏，但经过超临界流体技术仅限于异位处置，处理过程中涉及高压设备的使用，处理现场存在很大的安全隐患，处理后所萃取的污染物进行二次处理。
3展望
随着《土壤污染防治法》的通过，有机污染土壤问题成为公众关注的焦点， 有机污染土壤治理工作势必开展。 针对有机污染土壤的治理，目前已研发出物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术等技术。 生物修复所需消耗的成本极低、在治理修复过程中无二次污染，属于绿色环保的修复技术，但是生物修复所需要的时间较长，修复效率低；而虽物理修复具有高效、快速的优点，但所需消耗的物料成本较高、物理修复后需对土壤进行本质恢复；化学修复技术具有高效、快速、操作简单等优点，但容易造成二次污染，同时对土壤的渗透性有较高的要求。考虑到实际污染场地污染状况复杂且有机污染因子种类多，单一修复方法不能有效去除土壤中的有机污染物。故在实际治理修复过程中综合考虑所需消耗的成本、效率，在传统的修复技术的基础上，选用联合修复技术对场地进行治理修复，如生物-物理联合修复技术、化学-物理联合修复技术以及生物-化学联合修复技术等，提高修复效率，缩短修复时间。
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