[發(fā)明專利]一種石油污染土壤修復(fù)的生物刺激方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010268132.4
• 申請日: 2010-08-26
• 公開（公告）號: CN101947544A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫正貴;張建;祝威;桂召龍;董健;史德青;王田麗;劉娜;李毅
• 申請（專利權(quán)）人: 勝利油田勝利勘察設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境修復(fù)技術(shù)，特別涉及一種石油污染土壤修復(fù)的生物刺激方法。

二、背景技術(shù)

土壤作為環(huán)境中最大的受體，是一種有機(jī)和無機(jī)的結(jié)合體，含有多種石油烴類污染物降解微生物，因此對污染有著強(qiáng)大的緩沖與自我修復(fù)能力。土壤在沒有受石油污染前，其自然群落結(jié)構(gòu)或微生物種群并不適合石油污染；當(dāng)土壤環(huán)境被石油污染后，微生物群落結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，能適應(yīng)石油污染的種群繼續(xù)發(fā)展或可以更好地發(fā)展種群，這些本土微生物在利用土壤中的石油及其衍生物中的碳?xì)浠衔镒鳛槠涮荚春湍茉瓷L繁殖的同時實現(xiàn)了石油污染物的降解。大量研究表明，當(dāng)菌群處于石油污染環(huán)境中時，利用烴類化合物的微生物數(shù)量急劇增長，Atlas報道在正常環(huán)境下降解菌一般只占微生物群落的1％，而當(dāng)環(huán)境受到石油污染時，降解菌比例則提高到10％。

利用土壤中本土石油烴降解微生物能夠進(jìn)行石油污染土壤的修復(fù)，但由于土壤顆粒與石油污染物結(jié)合后，油土分離難度大，在不投加外源石油烴降解菌劑的前提下，環(huán)境因素的影響更加顯著，從而減緩了這些污染物的降解速度。這些環(huán)境影響因素主要包括以下幾種：環(huán)境溫度、土壤濕度、土壤中營養(yǎng)物質(zhì)水平、電子受體供應(yīng)情況、土壤中氧氣濃度、土壤pH值和土壤滲透能力等。因此，改善石油污染土壤的性質(zhì)，調(diào)控這些影響修復(fù)效率的外部影響因素對于提高修復(fù)效果具有極其重要的作用。通過采取工程措施改良土壤環(huán)境，增加石油污染物的生物可利用性，提供更加適宜本土石油烴降解微生物的土壤環(huán)境條件，能夠刺激本土石油烴降解微生物的生長和繁殖，提高本土石油烴降解微生物自身的降解能力，從而加速石油污染物的降解，提高石油污染土壤的修復(fù)效率。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在不投加外源石油烴降解菌劑的前提下，通過生物刺激的技術(shù)手段，提供一種石油污染土壤修復(fù)的生物刺激方法，改良土壤環(huán)境、刺激本土石油烴降解微生物生長繁殖以實現(xiàn)石油污染土壤的修復(fù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的：

a、檢測分析石油污染土壤的物理化學(xué)性質(zhì)：含油量、酸堿性、營養(yǎng)物質(zhì)水平、持水性、滲透性、鹽分含量、顆粒組成和石油烴降解菌數(shù)量；

b、不投加外源石油烴降解菌劑，通過向石油污染土壤中添加土壤調(diào)理劑、種植植物并采取農(nóng)藝措施，改善土壤環(huán)境，刺激本土石油烴降解微生物的生長繁殖并發(fā)揮降解活性；通過投加營養(yǎng)物質(zhì)水平調(diào)節(jié)劑調(diào)整土壤中無機(jī)及有機(jī)營養(yǎng)物含量至本土石油降解微生物生長和繁殖所需的條件；通過投加土壤粘性調(diào)節(jié)劑降低土壤粘性，增加土壤的透水和透氣能力；通過投加土壤酸堿性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)土壤酸堿性至本土石油降解微生物的最適pH值范圍；通過投加農(nóng)用保水劑使土壤含水率長期保持在較適宜范圍以減少修復(fù)過程中野外人工澆水或在雨季人工排水的工作；通過種植植物改善植物根系附近的土壤微環(huán)境，刺激本土微生物的大量繁殖，間接促進(jìn)石油污染物的根系微生物降解；通過農(nóng)藝措施改善土壤通氣狀況，維持不同深度土壤的氧氣含量，同時可粉碎大顆粒石油污染土壤，促進(jìn)土壤中物質(zhì)和能量的遷移和轉(zhuǎn)化，使本土微生物與石油污染物充分接觸以提高降解效率。

通過添加營養(yǎng)物質(zhì)調(diào)節(jié)劑以增加野外貧瘠土壤的營養(yǎng)物質(zhì)水平，調(diào)節(jié)土壤中本土微生物生長所需的各類營養(yǎng)物含量(比例)，刺激微生物生長繁殖，添加的肥料包括氮、磷、鉀肥和微量元素，所述的營養(yǎng)物質(zhì)水平調(diào)節(jié)劑包括化肥、農(nóng)家肥和有機(jī)肥，添加量根據(jù)土壤中原有營養(yǎng)物質(zhì)的水平計算，添加后土壤中碳∶氮∶磷∶鉀的質(zhì)量比例達(dá)到100∶8-15∶1∶0.1。

通過添加土壤粘度調(diào)節(jié)劑以降低土壤粘性，增加土壤孔隙率和透水性，增加土壤中氧氣和二氧化碳的通透程度，利于修復(fù)過程中本土微生物對氧的需求和及時排出降解產(chǎn)物二氧化碳，所述土壤粘度調(diào)節(jié)劑包括黃砂和植物碎屑，植物碎屑包括粉碎的野外雜生野草、粉碎的農(nóng)作物秸桿和鋸末，其添加量為污染土壤質(zhì)量的1％-10％。

所述的土壤酸堿性調(diào)節(jié)劑包括通過添加有機(jī)肥或腐殖酸肥降低土壤堿性，或通過添加石灰降低土壤的酸性，使土壤pH值維持在中性附近。

通過添加農(nóng)用保水劑調(diào)節(jié)土壤保水能力，使一次澆水后土壤的持水量增加并在較長時間內(nèi)保持在一定水平，所述的農(nóng)用保水劑為合成聚合物類、淀粉類、纖維素類無毒高分子農(nóng)用保水劑，其使用量參照農(nóng)業(yè)保水劑用量。