石油是地球上一种重要的资源,在人们不断开采利用的过程中,也对土壤环境造成了越来越多的污染和破坏。土壤石油烃污染破坏土壤结构和功能,是地表水和地下水的长期污染源,其还可能挥发后进入大气中,对人体健康造成危害。化学修复是一种快速而有效的石油烃污染土壤修复技术,它通过向污染土壤中投加化学药剂,使污染物被氧化分解或者与土壤分离而得以去除。近年来,表面活性剂增溶技术得到了广泛的研究,国内外研究表明,表面活性剂增溶技术对污染土壤中有机污染物增溶效果较好,其影响因素主要有pH、无机盐离子、表面活性剂浓度、助剂、表面活性剂复配等;过硫酸盐化学氧化技术对石油烃污染土壤有较好修复效果,其影响因素主要有pH、温度、过硫酸盐浓度、活化方法等;因此,本研究采用表面活性剂CMC(羧甲基纤维素钠,Caboxy Methyl Cellulose)增溶-SPS(过硫酸钠,Sodium Persulfate)化学氧化技术可有效地去除土壤中的石油烃污染物。本文首先利用表面活性剂CMC增溶处理石油烃污染土壤,研究其对石油烃的增溶作用及其影响因素;然后,利用Fe2+活化过硫酸钠处理石油烃污染土壤,研究其对石油烃的氧化作用及其影响因素;最后,采用CMC增溶-SPS氧化联合修复技术处理石油烃污染土壤,研究联合修复的效率及操作条件等因素对其修复效果的影响,得出如下结论:(1)表面活性剂CMC对石油烃有较好的增溶作用,其增溶时间采用24h较为合适。高浓度石油烃污染土壤比低浓度污染土壤洗脱率高;在CMC溶液浓度为0.5%时,其对石油烃污染土壤增溶效果较好。pH对CMC的增溶作用有较大的影响,碱性环境有利于石油烃的洗脱,而酸性体系会抑制石油烃的洗脱;增溶作用随盐度的增大而显著增大。洗脱液回用试验表明,增溶处理后的CMC洗脱液仍有一定的TPHs增溶作用,可以对洗脱液进行回用,充分利用表面活性剂的增溶能力。(2)通过正交实验,确定的SPS化学氧化修复石油烃污染土壤的操作条件为:SPS浓度为0.5mol/L,FeSO4浓度为0.5mol/L,柠檬酸浓度为0.0125 mol/L、反应48h时。对比不同水土比时,高浓度污染土壤中石油烃去除率均高于低浓度,且两者均在水土比为1:1时,去除率达到最高,因此对于高浓度污染土壤和低浓度污染土壤选择的最佳土水比均为1:1。分批加入SPS或FeSO4并不能提高去除率,反而增加了操作困难,因此,SPS和FeSO4均采用一次加入为宜。(3)CMC增溶-SPS化学氧化联合修复对于人工配制的石油烃污染土壤来说具有较好的效果,能大幅度提高其石油烃去除率,尤其对于低浓度污染土壤。采用Fe2+/SPS化学氧化法处理增溶污染土壤产生的废上清液时,氧化剂SPS投加量以3g/L较为合适,Fe2+/SPS化学氧化法可以作为废液最终处理的一种预处理。对于实际污染土壤,采用先增溶后氧化和先氧化后增溶两种联合修复方式,其处理效率均高于单独的增溶修复或者化学氧化修复,其去除率分别达到了87.4%和78.6%;且先增溶后氧化的处理方式比先氧化后增溶的处理方式效率更高,因此,实际工程中采用先增溶后氧化的处理方式较为合适。对于实际污染土壤联合修复产生的废上清液,氧化剂SPS投加量以3g/L较为合适。CMC增溶-SPS化学氧化联合修复石油烃污染土壤工艺包括增溶处理、重力澄清、土壤化学氧化、上清液回用和化学氧化四部分。该技术是一种绿色环保型修复技术。