1 设计背景与思路

　　根据最新的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤点位总超标率达16.1%，其中有机污染物占比3.3%，有机污染土壤的修复治理工作迫在眉睫[1]。目前，有机污染土壤的修复技术主要有生物、化学、物理及联合修复技术，生物修复技术，如植物修复技术、微生物修复技术等具有绿色环保的特点，但是其修复效率低，对高浓度有机污染的修复周期较长[2]。物理修复如热脱附、淋洗等技术虽然对高浓度有机污染物具有较高的修复效率，但是对土壤结构破坏性较大[3]。联合修复技术，如物理-化学法、物理-生物法等对高、低浓度有机物污染物具有很好去除效率，但受装备组装复杂，后期设备运行、维护、管理成本高等因素制约[4]。化学修复技术，如化学氧化法、化学还原法在修复高浓度有机污染土壤中有着广泛应用。化学氧化技术如常见的过硫酸钠氧化、Fenton氧化、臭氧氧化，通过氧化剂失电子对有机污染物进行氧化;化学还原法，如常见的亚硫酸盐还原法、硫酸亚铁还原法，通过化学药剂或还原性合成材料得到污染物电子供体的电子从而进行还原反应的技术[5-7]。本装置以化学氧化法修复石油烃为例，在我国油田、油气田中的480多万公顷土地的石油烃含量超标。　　实地的土壤修复工程受场地、人员、施工等条件的限制，环保专业的高校在校生很难获得实地土壤修复的机会[11]。基于此，本研究开发了一种高压注射修复药剂联合负压回收反应产物(简称高压注射负压回收)实验室土壤修复装置，该装置既能满足在实验室向学生演示有机污染土壤的修复过程，同时还具有以下创新点：一是提供1种正压注射负压回收反应产物装置，保证药剂与污染物充分反应，还可将反应产物抽提到回收罐中便于后续的异位二次处理;二是该装置药剂选择灵活，可以选择氧化性或还原性材料，还可以注射微生物菌剂等，达到修复不同类型污染物的目标。

　　2 高压注射负压回收实验室土壤修复装置组成

　　3    高压注射负压回收实验室土壤修复装置运行与实验结果测试

　　4 实验教学应用与预期目标

　　5 结语

　　本文设计了一种高压注射负压回收实验室土壤修复装置，使得高压注入药剂与土壤污染物充分反应，此外还具有将反应产物抽提到地面便于异位二次处理的优点，对土壤有机污染具有很好的去除效果。本装置在土壤修复实验教学中有广泛的应用，在土壤污染严峻的形势下，能够让学生在实验室掌握具体的土壤修复手段，为开发实地修复有机污染土壤技术创新提供理论和实验室支持。

　　参考文献

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　　[2] 温姣姣,占主星.污染土壤修复技术选择与策略探究[J].环境与发展,2020,32(10):93-94.

　　[3] 陈敏.石油污染土壤修复技术研究进展[J].广东化工,2020,47(23):100-101,84.

　　[4] 梁妙云,方亮彤.有机污染土壤修复技术简述[J].广东化工,2018,45(15):180,168.

　　[5] 宛召.高压旋喷工艺在上海某污染场地修复中的应用研究[D].长春:吉林大学,2017.

　　[6] 吴金红,吴志鹏.高压旋喷注射法在城市石油烃污染场地修复中的实践应用[J].绿色科技,2018(12):93-96,100.

　　[7] 龙海波.强化过硫酸盐修复柴油污染土壤研究[D].重庆:重庆理工大学,2020.

　　[8] 李丽,董万涛,张兴,等.石油污染土壤修复技术研究进展[J].四川环境,2020,39(4):200-205.

　　[9] 肖鹏飞,姜思佳.活化过硫酸盐氧化法修复有机污染土壤的研究进展[J].化工进展,2018,37(12):4862-4873.

　　[10] 刘尚.活化过硫酸盐及其他氧化剂在污染场地修复的应用[J].化工管理,2019(10):55-56,67.

　　[11] 韩兰兰,钟辉.有机物污染土壤修复方法介绍[J].时代农机,2016,43(9):162-163.

刘庆龙 唐景春 卢媛 孙红文 展思辉　南开大学环境科学与工程学院