石油污染土壤修复已经成为我国亟待解决的重大环境问题之一。石油污染土壤修复技术可分为物理修复技术、生物修复技术、化学修复技术。目前处理石油污染土壤普遍使用化学氧化技术,其中过硫酸盐因为具有较好的稳定性和水溶性、强氧化性、反应产物友好等特点,比臭氧、过氧化氢的环境存留时间长,能与污染物充分接触而发生氧化反应,常被用作化学氧化的氧化剂。实际应用中,土壤类型繁多,组成复杂,石油的赋存形态存在不同,导致修复效果存在较大差异。环糊精是一类具有“内疏水、外亲水”结构的超分子化合物,可以对土壤污染物的赋存形态进行调控。本论文开展了土壤组分及性质、污染物赋存形态及修复操作参数对氧化剂氧化修复效果及氧化剂利用效率的综合影响的研究,构建过硫酸盐氧化修复的“土壤-污染物-操作参数”综合影响模型,识别影响过硫酸盐氧化修复的关键因素和反应过程。进而开展过硫酸盐氧化修复技术的关键单元调控与参数优化研究,研发基于“土壤-污染物-操作参数”的环糊精调控下的过硫酸盐原位氧化修复技术。采用23个油井及临近土壤,样品涵盖黏土、壤土、沙土等类型。在不同修复参数下进行了修复实验,石油类污染物氧化降解率在0.60%-71.10%之间,变异系数为0.50,表明不同土壤、修复参数下氧化修复效果差异大。构建了土壤中石油类污染物降解率与土壤中石油类污染物浓度、有效态比例、土壤有机质含量、土壤pH、土壤总钛含量、总铁含量、总锰含量,以及过硫酸钠用量的模型(模型内部验证R~2=0.86,模型外部验证R~2=0.87)。发现石油类污染物的有效态占比和土壤有机质含量是两个最重要的影响因素,分别对污染物降解率具有正负影响效应,且两者存在明显的交互作用。构建了过硫酸盐的利用效率与土壤中石油类污染物浓度、土壤有机质含量、土壤pH、土壤总钛,以及过硫酸钠用量的模型(模型内部验证R~2=0.80,模型外部验证R~2=0.83)。发现土壤有机质及土壤钛含量是两个最重要的影响因素,分别对过硫酸钠利用效率具有正负影响效应,且两者存在明显的交互作用。通过对两个模型联合分析,发现污染物降解率及过硫酸钠利用效率均与土壤有机质含量负相关。除土壤有机质含量外,对污染物降解率模型影响最大的因素是污染物的赋存形态,降解率与有效态占比成正相关;而对过硫酸钠利用效率影响最大的因素是土壤钛含量,氧化剂利用效率与土壤钛含量正相关。为了解决石油类污染物有效性低的限制性问题,研究了环糊精对土壤中石油类污染物赋存形态的调控,开发出环糊精调控下的过硫酸钠氧化修复石油污染土壤技术。实验发现加入环糊精促进了土壤污染物的降解:如随着β-环糊精(β-CD)和羟丙基-β-环糊精(HPCD)加入量的增加,石油类污染物的浓度从9714.24 mg/kg降低到7004.24 mg/kg和7238.00 mg/kg。通过响应面分析法对该修复技术的修复参数进行优化,采用Design-Expert 10.0.7筛选出在污染物降解率最高和药剂成本最低两个条件共同限制下的最优修复参数为:过硫酸钠用量为16.56%、环糊精用量为0.67%、反应温度为33.3℃,在该条件下土壤石油类污染物的最优降解率为21.12%,实际降解率为21.29%。修复药剂循环7次后的对污染物的降解率为20.57%,与预测值21.12%接近,表明药剂循环修复时效果未发生较大变化;7次修复后土壤石油类污染物降解率达到52.25%,土壤修复已达标,并且药剂循环使用可有效降低修复药剂成本。本论文研究了土壤组分及性质、石油类污染物赋存形态、修复参数对过硫酸钠修复土壤石油类污染物污染的影响,识别出土壤有机质及石油类污染物有效态是土壤石油类污染物氧化降解率的主要影响因素,土壤有机质及土壤钛含量是过硫酸钠利用效率的主要影响因素。提出了环糊精调控下过硫酸钠修复土壤石油类污染物污染的技术,对过硫酸钠在土壤石油污染修复中的应用具有很好的指导意义。