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研究生:范勝洹
研究生(外文):Fan,Sheng-Huan
論文名稱:應用植物營養液於土壤清洗法處理受柴油污染之土壤
論文名稱(外文):Application of compost tea to soil washing for diesel contaminated soil treatment
指導教授:林啟燦林啟燦引用關係
指導教授(外文):Chitsan Lin
口試委員:林啟燦張立鵬郭益銘
口試委員(外文):Chitsan LinChang, Li-PengKuo Yi-Ming
口試日期:2014-07-07
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄海洋科技大學
系所名稱:海洋環境工程研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:土壤清洗法界面活性劑腐質酸植物營養液
外文關鍵詞:SurfactantHumic acidCompost teaSoil washing
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隨著工商業發展快速,能源需求量逐年提高,不但導致油品使用頻繁,亦伴隨著污染事件的增加。至今全國尚未解除整治及控制場址之油品污染面積高達 270.2萬平方公尺,占全國所有污染土壤總面積的 42.5 % 。
因此開發一個既經濟又有效率之油品污染整治技術,實為其必要性。因此,本研究擬利用具有豐富腐植酸且屬於天然界面活性劑之植物營養液來清洗油污染土壤;此技術不僅節省成本,又無需擔心殘留之界面活性劑之污染同時能改善土壤貧瘠增加養分,故為具創新性且進步性的技術。
現今油污染場址可行的處理技術包括有 (1) 焚化法、 (2) 熱脫附法、 (3) 化學氧化法、 (4) 土壤清洗法、 (5) 土壤淋洗法及 (6) 生物復育法;其中,土壤清洗法 (Soil Washing) 為簡單且有效去除土壤有機污染物的整治技術,但現行所使用之土壤洗滌劑大多為化學合成之界面活性劑,若洗滌後的土壤及廢水無妥善處理,則會對環境造成二次污染。
實驗結果顯示 (一) 植物營養液應用於土壤清洗法最適操作參數為腐植酸濃度 0.1%、轉速 400 rpm、清洗時間 30 min 及固液比 1/5 的操作參數下清洗受柴油污染土壤,去除率可達60.3%;並且於第三次清洗後,可達到法規管制標準值以下。 (二) 比較植物營養液與市售界面活性劑之清洗實驗結果,植物營養液清洗效果略優於等濃度之市售化學界面活性劑,亦證明植物營養液,具作為土壤清洗劑之潛勢,可取代市售化學界面活性劑。 (三) 本研究之植物營養液清洗柴油污染土壤,於砂土粒徑範圍,去除率達 59.0-78.7 %;於細顆粒坋土及黏土,去除率只達 31.4%及 21.5%;因此評估植物營養液可能較不適合處理受柴油污染之坋黏土 (四) 清洗後之土壤,經種子發芽率結果顯示,經植物營養液清洗後的土壤,並不會抑制種子生長;但化學界面活性劑清洗後的土壤,則有明顯抑制種子生長的情形,因此評估植物營養液為安全之土壤清洗劑,即使殘留於土壤中也不會對環境造成危害。
一般市售腐植酸多為植物或土壤所萃取,來源較為單純,且化學結構大多為烷基鏈所組成,缺少增加其溶解性之官能基,如羧基、酚基等;植物營養液為堆肥,堆肥是由多種動物性及植物性廚餘經堆肥化程序之腐熟製品,因此具有較豐富官能基團,增加其溶解性,且植物營養液含有醇類(alcohol)、醛類(aldehyde)、酮類(ketone)、酯類(ester)、酸胺(amide)及羧酸(carboxylic acids)等33種生物或天然共溶劑成分,混合之複合性清洗劑作為優勢,因此具有與市售界面活性劑相等的去除油污染能力,並評估可取代現今所使用界面活性劑作為土壤清洗劑之潛勢。
因此,使用植物營養液於土壤清洗法,雖然仍未能處理較小顆粒之坋黏土;但已克服界面活性劑殘留於土壤,所造成土壤與水環境之二次污染問題。植物營養液為回收再利用所製成之土壤改良劑,因此不僅成本低廉,並且可以增加土壤中的養分;若結合生物複育及植生複育法,開發一套具效率、低成本且創新之綠色整治列車技術,是可被期待的。

Mature compost made from food waste composting process is known to contain abundant humic acid (HS). Humic acid are water soluble and know to exhibit surfactant properties which can result in micelle effects. Therefore compost tea made from mature food waste compost should be rich in humic acid and should have potential to replace chemical surfactant in soil washing applications. This research is aimed at using compost tea to soil washing for diesel contaminated soil. In a simulated diesel contaminated fine sand example, by using compost tea with 0.1% humic substance concentration, 60% of removal efficiency (RE) can be achieved while only 40% RE for that of using water. When comparing compost tea versus commercial surfactants, the washing RE for compost tea was 62.54%; and were 60.79%, 56.65%, 58.18% for that of Triton, SDS and APG. Our preliminary results have indicated (1) compost tea is an effective washing fluid in both diesel contaminated fine sand and clay soil matrix; (2) compost tea is as effective as or better than the commercial surfactants tested; (3) when dealing with diesel contaminated clay soil, an extended washing time is required with adequate mixing operation. Finally, it is worth to mention that compost tea is also a compost tea with natural organic humic acid and abundant in nutrients. If the proposed compost tea can eventually replace chemical surfactants in diesel contaminated soil washing, a green and sustainable remediation technology can be expected.
中文摘要 I
ABSTRACT III
誌謝 IV
目錄 V
第一章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 石油碳氫化合物組成 3
2.2 柴油的組成 5
2.3 油品進入土壤之途徑 6
2.4 油品污染導致人體健康之危害 7
2.5 土壤污染整治技術 8
2.5.1 氣提法 8
2.5.2 化學氧化法 8
2.5.3 生物降解法 9
2.5.4 熱處理法 9
2.5.5 土壤清洗法 10
2.6 界面活性劑 17
2.6.1 界面活性劑特性 17
2.6.2 臨界微胞濃度(CMC) 17
2.6.3 界面活性劑對環境的影響 18
2.7 腐植酸 19
2.7.1 腐植質概述 19
2.7.2 腐植酸組成 19
2.7.3 腐植酸溶解特性 20
2.8 國內、外利用土壤清洗法處理油品之研究 22
第三章 研究設備及方法 24
3.1 研究架構 24
3.2 研究材料 25
3.3 研究設備 25
3.4 植物營養液製作方法 27
3.5 研究方法 28
3.5.1 植物營養液清洗受柴油污染土壤之最適化試驗 28
3.5.2 植物營養液清洗效果評估試驗 29
3.5.3 土壤適用範圍評估試驗 30
3.6 TPH之萃取及分析方法 30
3.6.1 TPH之萃取方法 30
3.6.2 TPH之分析方法 31
3.6.3 檢量線製作 33
3.6.4 空白重複添加 33
3.6.5 查核樣品 33
3.6.6 重複樣品 34
3.6.7 添加樣品分析 34
3.6.8 腐植酸之分析方法 34
3.6.9 檢量線製作 35
3.6.10 種子發芽率分析方法 35
第四章 結果與討論 36
4.1 最適化操作參數試驗 36
4.1.1 清洗時間效益之評估 36
4.1.2 攪拌速率固液比及效益之評估 37
4.1.3 清洗液濃度效益之評估 38
4.1.4 清洗次數效益之評估 39
4.2 植物營養液清洗效果評估 40
4.3 最適應用粒徑範圍 42
4.4 種子發芽率 44
第五章 結論及建議 46
5.1 結論 46
5.2 建議 47
參考文獻 48
附錄A柴油物質安全資料表 53
附錄B 現今可處理油品污染土壤之相關整治技術 61




Adani, F., Genevini, P., Tambone, F., & Montoneri, E. (2006). Compost effect on soil humic acid: a NMR study. Chemosphere, 65(8), 1414-1418.
Balba, M. T., Al-Awadhi, N., & Al-Daher, R. (1998). Bioremediation of oil-contaminated soil: Microbiological methods for feasibility assessment and field evaluation. Journal of Microbiological Methods, 32(2), 155-164.
Bhandari, A., Dove, D. C., & Novak, J. T. (1994).Soil washing and biotreatment of petroleum-contaminated soils. Journal of Environmental Engineering, 120(5), 1151-1169.
Brar, S. K., Verma, M., Surampalli, R., Misra, K., Tyagi, R., Meunier, N., & Blais, J. (2006) .Bioremediation of hazardous wastes—a review. Practice Periodical of Hazardous, Toxic, and Radioactive Waste Management, 10 (2) , 59-72.
Brassington, K. J., Hough, R. L., Paton, G. I., Semple, K. T., Risdon, G. C., Crossley, J., Pollard, S. J. (2007) . Weathered hydrocarbon wastes: A risk management primer. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 37 (3) , 199-232.
Bruell, Clifford J., Burton A. Segall, and Matthew T. Walsh."Electroosomotic removal of gasoline hydrocarbons and TCE from clay." Journal of Environmental Engineering 118.1 (1992): 68-83.
Chemical structure of humic acids—Part 1.A generalized structural model. U.S. Geol Surv, 5 (565) , 9.
Chiou, C. T., Malcolm, R. L., Brinton, T. I., & Kile, D. E. (1986). Water solubility enhancement of some organic pollutants and pesticides by dissolved humic and fulvic acids. Environmental science & technology, 20(5), 502-508.
Conte, P., Agretto, A., Spaccini, R., & Piccolo, A. (2005) . Soil remediation: Humic acids as natural surfactants in the washings of highly contaminated soils. Environmental Pollution, 135 (3) , 515-522.
Elliott, H. A., & Brown, G. A. (1989) .Comparative evaluation of NTA and EDTA forextractive decontamination of pb-polluted soils. Water, Air, and Soil Pollution, (45) , 361-369.
Gatchett, A., and P. Banerjee, February,1995, “Evaluation of the Biogenesis Soil Washing Technology”, J. Hazar. Mater., 40:165~173 .
Gudahy, J. J., Troxler, W. L., Yezzi, J. J., & Rosenthal, S. I. (1993) . Treatment of Non-hazardous petroleum-contaminated soils by thermal Desorption Technologies. Air & Waste, 43, 1512-1525.
Gumtz G.D., 1972, “Restoration of Beaches Containminated by Oil,”EPA.
Han, M., Ji, G., & Ni, J. (2009) . Washing of field weathered crude oil contaminated soil with an environmentally compatible surfactant, alkyl polyglucoside. Chemosphere, 76 (5) , 579-586. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2009.05.003
Hua, Y., Luo, Z., Cheng, S., & Xiang, R. (2012) . Health risks of organic contaminated soil in an out-of-service oil refinery site. Journal of Earth Science, 23, 121-128.
Khalladi, R., Benhabiles, O., Bentahar, F., & Moulai-Mostefa, N. (2009) . Surfactant remediation of diesel fuel polluted soil. Journal of Hazardous Materials, 164 (2–3) , 1179-1184. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.09.024
Kim, K., Jahan, S. A., Kabir, E., & Brown, R. J. C. (2013) .A review of airborne polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their human health effects. Environment International, 60 (0) , 71-80.
Klionsky, D. J., Abdalla, F. C., Abeliovich, H., Abraham, R. T., Acevedo-Arozena, A., Adeli, K., Aguirre-Ghiso, J. A. (2012) .Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy. Autophagy, 8 (4) , 445-544.
Lippold, H., Gottschalch, U., & Kupsch, H. (2008) . Joint influence of surfactants and humic matter on PAH solubility. are mixed micelles formed? Chemosphere, 70 (11) , 1979-1986.
MacKay, A. A., & Gschwend, P. M. (2001) .Enhanced concentrations of PAHs in groundwater at a coal tar site. Environmental Science & Technology, 35 (7) , 1320-1328.
Mackay, D., McAuliffe, C. D. (1989). Fate of hydrocarbons discharged at sea. Oil and Chemical Pollution, 5(1), 1-20.
Mann, M. J. (1999) .Full-scale and pilot-scale soil washing.Hazard. Mater, 66, 119-136.
Neale, C. N., Bricka, R. M., & Chao, A. C. (1997) . Evaluating acids and chelating agentsfor removing heavy metals from contaminated soils. Environmental Progress, 16, 274-280.
De Paolis, F., & Kukkonen, J. (1997). Binding of organic pollutants to humic and fulvic acids: influence of pH and the structure of humic material. Chemosphere, 34(8), 1693-1704.
Peters, R. W. (1999) .Chelant extraction of heavy metals from contaminated soils. Journal of Hazardous Materials, 66 (1) , 151-210.
Quagliotto, P., Montoneri, E., Tambone, F., Adani, F., Gobetto, R., & Viscardi, G. (2006). Chemicals from wastes: compost-derived humic acid-like matter as surfactant. Environmental science & technology, 40(5), 1686-1692.
Reed, B. E., Carriere, P. C., & Moore, R. (1996) . Flushing of a pb (II) contaminated soil using HCl, EDTA, and CaCl2. Journal of Environmental Engineering, 122 (1) , 48-50.
Rulkens, W.H., J.W. Assink ,1984, ”Extraction as a Method for CleaningContaminated Soil:Possibilities, Problems and Research , Proc. 5th National Conf. on Management of Uncontrolled Hazardous Waste Sites.
Stevenson, F. J. (1994)Humus Chemistry: genesis, composition, reactions, 2nded., John Wiley & Sons, New York.
Stinson, M. K. H. S. Skovronek, W. D. Ellis, 1992, “EPA Site Demontration of the BioTrol Soil Washing Process,” Journal of the Air& Waste Management Association, 42:96~103.
Tsomides, H. J., Hughes, J. B., Thomas, J. M., & Ward, C. H. (1995).Effect of surfactant addition on phenanthrene biodegradation in sediments.Environmental toxicology and chemistry, 14(6), 953-959.
Urum, K., Pekdemir, T., & Gopur, M. (2003) . Optimum conditions for washing of crude oil-contaminated soil with biosurfactant solutions. Process Safety and Environmental Protection, 81 (3) , 203-209.
Von Wandruszka, R. (2000) . Humic acids: Their detergent qualities and potential uses in pollution remediation. Geochemical Transactions, 1 (1) , 10-15.
Wershaw, R. (1993) .Model for humus in soils and sediments. Environmental Science & Technology, 27 (5) , 814-816.
Wershaw, R. L. (1989). Application of a membrane model to the sorptive interactions of humic substances.Environmental health perspectives, 83, 191.
Wilson, J. T., Enfield, C. G., Dunlap, W. J.;Cosby, R. L., Foster, D. A., Baskin, L. B.(1981). Transport and fate of selected organic pollutants in a sandy soil. Journal Environmental Quality, 10(4), 501-506.
William C. Anderson, P. E., DEE, 1993, ExecutiveDirector, SoilWashing/Soil Flushing,American Academy of Environmental Engineers.
Xu, Y., Sun, G., Jin, J., Liu, Y., Luo, M., Zhong, Z., & Liu, Z. (2014) .Successful bioremediation of an aged and heavily contaminated soil using a microbial/plant combination strategy. Journal of Hazardous Materials, 264, 430-438.
陳錫金. (2005) ,界面活性劑octylphenolpolyethoxylates生物降解與復育之研究。. 國立中央大賴俊成 (2002) ,混合酸漱洗處理重金屬污染土壤之研究,國立雲林科技大學環境與安全工程研究所,博士論文。
童翔新、林仕明、王家祥、歐育憲、葉奕宏、陳欽昭(1999),石化污染土壤之生物復育影響因子研究,中華民國環境工程學會,廢棄物處理技術研討會。
陶正綱(1994),油品污染土壤及地下水之調查與整治案例介紹,地工技術,第45期,第93~107頁。
李豔琪、王銀波 (1993) ,台灣農耕土壤之鉛萃取率與作物體濃度之關係,第四屆土壤污染防治研討會論文集,第381-395 頁。
土壤及地下水整治網 (2010) ,全國加油站及大型儲槽土壤及地下水污染潛勢調查,http://sgw.epa.gov.tw/public/0502.asp。
洪雍程 (2006) ,建立廚餘製作植物營養液操作參數之研究,國立高雄海洋科技大學海洋環境工程研究所,碩士論文。
林財富. (2002). 以吸附劑作為透水性反應牆材料處理地下水中 Mtbe 之研究.
王鳳英(1993),界面活性劑的原理與應用﹐高立圖書有限公司﹐五版。
王志哲 (2000 ),陰離子及複合(陰離子/中性)界面活性劑系統對BTEX污染土壤復育效率之研究,國立中山大學環境工程研究所,碩士論文。
經濟部工業局產業綠色技術輔導與推廣計畫 (2010) ,土壤重金屬污染整治技術,http://www.ftis.org.tw/eta/tech_platform。
張添晉 (1993),土壤物理化學復育之工程技術評估,工業污染防治,第46期,頁51~74。
莊祈龍、許俊男,土壤分析與重金屬除污之基礎研究,核子科學,第30 卷,第5 期,第319-325 頁,1993。
鄭尹菀 (2010) ,土壤整治技術-土壤漱洗法(Soil Washing),財團法人台灣產業服務基金會。
蔡博仁 (2000),泡沫在介面活性劑溶液洗土壤技術中的應用,國立成功大學化學工程研究所,碩士論文。
蔡見能、王奕森、鄭人豪、劉敏信 (2004) ,台灣土壤及地下水環境保護協會簡訊,第十四期,第2頁-第6頁。
翁序伯 (2005) ,重金屬污染農地漱洗處理及其土壤性質改變之研究,國立中興大學環境工程研究所,碩士論文。

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