加油站、炼油厂和储油罐泄漏导致的石油烃（TPH）污染，是城市地下水修复中最常见的有机污染类型。原位化学氧化（ISCO）是将强氧化剂直接注入受污染地下含水层，通过化学反应将石油烃矿化为CO₂和水的方法。与抽出-处理法相比，ISCO无需将地下水抽至地面，避免了繁琐的水处理流程，修复周期相对较短。然而，ISCO的成功实施高度依赖于氧化剂的选择、注入设计与长效性控制，若设计不当，极易出现氧化剂消耗过快、污染物反弹等问题。

  三种主流氧化剂各有其适用场景。芬顿试剂（H₂O₂/Fe²⁺）反应速率极快，产生的羟基自由基氧化能力极强，能在短时间内摧毁大量污染物。但其反应过于剧烈，产生大量热量和气体，可能导致地下介质的孔隙堵塞；同时，H₂O₂在地下环境中极易分解，作用半径十分有限。高锰酸钾（KMnO₄）在地下环境中相对稳定，迁移距离较远，作用时间可达数月，尤其适合处理含双键的氯代烯烃。但其氧化能力选择性较强，对饱和烷烃（如柴油中的直链烷烃）几乎无效。活化过硫酸盐（Na₂S₂O₈）是近年来的研究热点，通过热、碱、铁或碱土金属氧化物活化后，可同时产生硫酸根自由基和羟基自由基，氧化谱广，且在地下环境中的停留时间介于H₂O₂和KMnO₄之间，可达数周。

  为克服传统ISCO中氧化剂消耗快、与污染物接触不充分的痛点，长效性调控策略成为研究关键。在注入方式上，采用低压、大流量的“循环注入”替代高压一次性推注，可有效扩大氧化剂在含水层中的分布半径。在材料层面，开发缓释氧化剂材料是前沿方向。例如，将过硫酸盐封装在石蜡、硬脂酸或水凝胶微球中，使其在地下水中缓慢释放，维持数月的氧化活性窗口。此外，在注入氧化剂的同时，注入缓释碳源或营养盐，可在化学氧化将大分子石油烃部分氧化后，原位激活土著微生物的好氧或厌氧降解，形成“化学氧化-生物修复”接力式的长效协同修复。该技术体系通过化学与生物过程的时空耦合，显著提高了TPH的最终矿化率和修复的彻底性。

标签: