《Environmental Research》：Conventional and Emerging Contaminants in Oily Sludge: Sources, Environmental Behavior, and Treatment Technologies
编辑推荐：
摘要：含油污泥是在石油开采、运输、炼化、储存和废水处理过程中产生的一种危险废物。它含有常规污染物，包括石油烃、重金属和盐类，以及微塑料和全氟和多氟烷基物质等新兴污染物。石油烃主要由饱和烃、芳香烃、树脂、沥青质和BTEX化合物组成，通常以总石油烃来定量。尽管多环芳烃在化学上是石
摘要：
含油污泥是在石油开采、运输、炼化、储存和废水处理过程中产生的一种危险废物。它含有常规污染物，包括石油烃、重金属和盐类，以及微塑料和全氟和多氟烷基物质等新兴污染物。石油烃主要由饱和烃、芳香烃、树脂、沥青质和BTEX化合物组成，通常以总石油烃来定量。尽管多环芳烃在化学上是石油烃的一个子集，但由于其持久性、毒性和独特的环境行为，本综述将其单独讨论。盐类相关污染物主要来源于高矿化度的地层水，包括含氯化物、硫酸盐、碳酸盐和碳酸氢盐的盐类。尽管已有大量研究探讨了含油污泥处理技术，但大多数研究主要集中在去除多环芳烃和重金属等常规污染物上。相比之下，新兴污染物特别是微塑料和全氟和多氟烷基物质的去除受到的关注要少得多。本综述总结了这些污染物的来源、环境行为和风险评估，并根据其应用规模、去除机制和局限性，对物理法、化学法、生物法、热法和集成处理技术进行了批判性评价。物理方法主要通过相分离和浓缩来发挥作用；化学和热法可以降解或破坏持久性有机物；生物法适用于可生物降解的烃类，但对微塑料和全氟和多氟烷基物质仍然有限。在所有类别中，大多数工艺是将新兴污染物转移或浓缩，而非完全消除，并且在真实污泥条件下经过中试或全尺度验证的工艺很少。
最后，重点介绍了低碳、基于风险和资源高效的含油污泥管理的未来方向。
引言
含油污泥是在石油开采、运输、炼化、储存和废水处理过程中产生的一种特征性危险废物。其组成受原油性质、提取化学、炼化过程、废水处理条件的影响。常规污染物组分包括石油烃、多环芳烃、重金属和盐类。石油烃包含饱和烃、芳香烃、树脂、沥青质和BTEX化合物，通常以总石油烃来定量。这些污染物会损害土壤结构，降低渗透性和通气性，进入水体后消耗溶解氧，并通过挥发性和持久性芳香组分带来致癌或致突变风险。盐类相关污染物主要来源于高矿化度地层水、原油脱水、电脱盐和炼化废水处理。典型的盐类和离子包括氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸钠、硫酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、钠、钙和镁，如图1所示。盐类的积累会增大渗透压，抑制微生物活性，加速土壤盐渍化，并增强管道腐蚀。除了这些常规污染物外，微塑料和全氟和多氟烷基物质等新兴污染物近年来也引起了越来越多的关注。这些污染物使含油污泥系统进一步复杂化，因为它们可以与常规污染物相互作用，改变污染物的迁移性，并增加处理性能的不确定性。与常规污染物不同，微塑料和全氟和多氟烷基物质表现出独特的持久性、迁移行为、环境风险和去除机制，对污染物控制和风险评估带来了新的挑战。
当前的含油污泥处理研究主要强调油回收、相分离或单一技术的性能。相比之下，较少研究评估不同污染物类别在处理过程中的行为，或者如何根据环境风险、法规限值、经济可行性和可持续性来评判处理效率。这种区别尤为重要，因为多环芳烃是常规持久性有机污染物，而微塑料和全氟和多氟烷基物质是具有独特迁移行为和去除机制的新兴污染物。为了弥补这些知识空白，本综述旨在建立一个统一框架，将污染物分类、环境行为、风险相关性和处理性能与含油污泥系统联系起来。具体而言，本综述关注三个问题：（1）含油污泥中存在哪些常规和新兴污染物；（2）这些污染物的来源、理化性质和相互作用如何影响环境行为和风险评估；（3）在何种条件下，物理法、化学法、生物法、热法和集成技术在技术上有效、经济上可行且环境上可持续。
章节摘要
常规和新兴污染物的来源、环境行为和风险评估
在本综述中，石油烃、多环芳烃、重金属和盐类被视为常规污染物，因为它们是原油、采出水、炼化残渣和含油污泥固有的或长期已知的组分。相比之下，微塑料和全氟和多氟烷基物质被视为新兴污染物，因为它们在含油污泥系统中的存在、环境行为、转化途径和长期生态风险尚未得到充分了解。
物理分离技术
物理分离技术主要依靠密度差异、界面破坏、空化效应、冷冻-解冻过程和相分配来实现油-水-固三相分离。由于其操作简便且在降低油含量方面有效，这些技术被广泛用作化学、生物和热处理前的预处理方法。然而，其技术成熟度存在差异。
化学方法
化学处理技术主要依靠添加化学试剂或诱导化学反应来改变污染物的理化性质，从而促进含油污泥中的油-水-固分离和污染物转化。常用的化学处理方法包括浮选、表面活性剂辅助处理和高级氧化工艺。本节依次综述了浮选、表面活性剂辅助处理和高级氧化工艺。
生物方法
含油污泥的生物处理方法是利用特定的微生物来降解和转化石油烃污染物，将其转化为二氧化碳、水和生物质等无害物质。该方法主要包括微生物降解和生物表面活性剂方法。由于其生态友好性和成本效益，该方法已被广泛应用于含油污泥中常规污染物的处理。
热解
热解是一种热化学处理技术，在限氧或无氧条件下，在300至800°C的温度范围内将含油污泥中的有机组分转化为气态、液态和固态产物。主要的热解技术包括常规热解、共热解、催化热解和微波辅助热解。这些技术按应用规模从全尺度到实验室规模依次讨论。
联合工艺
由于微塑料和全氟和多氟烷基物质等新兴污染物与多环芳烃、总石油烃、盐类和重金属等常规污染物在含油污泥中共存，单一处理工艺往往适用性有限，很少能同时去除多种污染物类别。因此，需要采用集成处理策略，将相分离、污染物降解、稳定化和风险控制结合起来。例如，洗涤过程可以增强传质。
总结与展望
长期以来，含油污泥主要被视为以石油烃为主导的废物。因此，大多数处理技术都是为油回收、油水固三相分离、总石油烃和多环芳烃降解，或重金属和盐类稳定化而开发的。然而，微塑料和全氟和多氟烷基物质的出现改变了含油污泥的风险特征。这是因为这些污染物表现出高持久性、独特迁移性、强界面相互作用和不确定的转化行为。
CRediT作者贡献声明
Qi Wen：撰写——初稿。Caiyun Sun：资源、调查。Jinhang Song：调查。Kunlong Hui：撰写——审阅与编辑，资金获取。Juntao Zhang：撰写——审阅与编辑。
未引用参考文献
ávila-Chávez和Trejo, 2010; Eker和Sengul, 2020; Gan, 2000; Gupta和Devi, 2020; Li等, 2024; Li等, 2026; Luning Prak和Pritchard, 2002; Mallek和Barcelo, 2026; Martínez-Moral和Tena, 2013; 中华人民共和国生态环境部, 2018; 中华人民共和国生态环境部, 2018; 中华人民共和国生态环境部, 2018; Nakayama和Tateno, 2022; Nason等, 2021; Romero Vega
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些关系可能对本论文中报告的工作产生影响。
利益冲突声明
? 作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些关系可能对本论文中报告的工作产生影响。
致谢
本研究得到了中国石化研发项目（编号：325084）和国家自然科学基金（编号：22308342）的资助。
Qi Wen | Caiyun Sun | Jinhang Song | Kunlong Hui | Juntao Zhang
西安石油大学 陕西省油田环境污染控制与储层保护技术重点实验室，西安，710065，中国
