CN104028549B - 潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法。为填补现有技术的上述空白，本发明潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法包括下述步骤：一）、构建处理单元；二）、种植芦苇；三）、撒播翅碱蓬；四）、投入沙蚕。本发明潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法具有成活高、降解快的优点，并可快速改善油污区景观的优点，适合原位修复石油污染，特别适合生物修复海滩、河滩、湖滨等水边石油污染。

Description

潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法

技术领域

本发明涉及一种潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法。

背景技术

海洋石油污染指石油及其炼制品(汽油、煤油、柴油等)在开采、炼制、贮运和使用过程中进入海洋环境而造成的污染。途径有经河流或直接向海洋注入的各种含油废水；海上油船漏油、排放和油船事故等；海底油田开采溢漏及井喷；逸入大气中的石油烃的沉降及海底自然溢油等。主要发生在河口、港湾及近海水域，海上运油线和海底油田周围。

我国的“海洋石油污染级别”按照溢油量进行定位，小型溢油污染指溢油量10吨以下；中型溢油污染指溢油量10—100吨；大型溢油污染指溢油量在100吨以上。石油入海后即发生一系列复杂变化，包括扩散，蒸发，溶解，乳化，光化学氧化，微生物氧化，沉降，形成沥青球，以及沿着食物链转移等过程。这些过程在时空上虽有先后和大小的差异，但大多是交互进行的。

石油在海面形成的油膜能阻碍大气与海水之间的气体交换，影响了海面对电磁辐射的吸收、传递和反射。长期覆盖在极地冰面的油膜，会增强冰块吸热能力，加速冰层融化，对全球海平面变化和长期气候变化造成潜在影响。石油污染物会干扰生物的摄食、繁殖、生长、行为和生物的趋化性等能力。受石油严重污染的海域还会导致个别生物种丰度和分布的变化，从而改变群落的种类组成。

海面和海水中的石油会溶解卤代烃等污染物中的亲油组分，降低其界面间迁移转化速率。石油污染会破坏海滨风景区和海滨浴场。油膜减弱了太阳辐射透入海水的能量，会影响海洋植物的光合作用。油膜粘污海兽的皮毛和海鸟羽毛，溶解其中的油脂物质，使它们失去保温、游泳或飞行的能力。

石油烃对海洋生物的毒害，主要是破坏细胞膜的正常结构和透性，干扰生物体的酶系，进而影响生物体的正常生理、生化过程。如油污能降低浮游植物的光合作用强度，阻碍细胞的分裂、繁殖，使许多动物的胚胎和幼体发育异常、生长迟缓；油污还能使一些动物致病,如鱼鳃坏死、皮肤糜烂、患胃病以至致癌。

海洋石油污染会改变某些经济鱼类的洄游路线；石油可污染鱼网、养殖器材和渔货；沾上油污的鱼、贝等海产食品，难于销售或不能食用。滩涂受到石油污染，如不及时处理恢复，会造成滩涂板结、失水，造成滩涂荒漠化。

现有的生物修复石油污染技术，是利用嗜油微生物进行降解油污，但是微生物生存条件要求苛刻，只能在实验室中才能生存，现有技术中还没有一种可靠的人工加速生效降解石油污染的方法，只能自然降解，而油污重的地方，往往几年，甚至十几年寸草不生，过程过于缓慢。现有技术中缺乏利用先锋生物处理潮滩油污土壤，快速降解油污的生物降解方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何填补现有技术的上述空白，提供一种潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法。

为解决上述技术问题，本发明潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法包括下述步骤：

一)、构建处理单元：根据油污大小、深度，将油污挖出，与就地取材的土壤、煤渣、砂石或其他易得的固体材料搅拌混合，形成高油土，放置一边待用，在挖油污时形成的凹坑里，先铺上草毡层或吸油纸层，然后，再铺上高油土，最后再填充泥土层，形成一个或多个修复单元；高油土中还混有氮、磷等有机肥或农家肥。

二)、种植芦苇：

①挖取苗墩：芦苇生长前期5月中旬至7月上旬，当芦苗高30厘米以上时，从丰产芦苇湿地选茎秆粗壮且带有2～4个分蘖的芦苇苗，用铁锨切苗四周，挖出长宽各20～25厘米、深20厘米的方块苗墩；

②根据苗墩大小，在修复单元的泥土层上挖好土穴，土穴行距、间距均控制在50厘米，深度为30-15厘米，将苗墩逐一放入，再用脚踏实四周；(苗墩比周围地面低10～15厘米，最大不超过30厘米，以利根系生长植株成活)

三)、撒播翅碱蓬

芦苇成活后，在种植芦苇的滩涂上，撒播翅碱蓬的种子，播前浸种6～8小时，播种量每亩用种1～1.2kg。由于种子小，千粒重2.7g，要与细土拌匀撒播于畦面，用耧耙均匀整理畦面一遍，撒上1cm厚的细土，再稍压实畦面，以利保墒出苗；

四)、投入沙蚕：

翅碱蓬出苗，且苗高达到3-5cm时，每隔20天，投放一次沙蚕，每次每公顷投放10～20万条，连续投放3次。

如此设计，芦苇可以很快成活，芦苇成活后，逐渐降低土壤中石油烃，再撒播翅碱蓬的种子，可以尽快完成地面植被覆盖，同时，翅碱蓬的生长不会影响芦苇来年的自然扩繁；投放沙蚕后，沙蚕在滩涂上打洞、翻滚，增强了土壤透气性，有利于自然微生物自然繁衍，形成先植物降解，后植物、动物联合降解，最后动物、植物和微生物三者协同降解石油污染。

作为优化，沙蚕选取规格为40刚节的亚成体沙蚕。如此设计，有利于提高沙蚕成活率。

作为优化，投入沙蚕选择退潮后进行。最好在大潮退潮后进行，以确保有较长的干露时间。如此设计，沙蚕成活率更高。

作为优化，撒播翅碱蓬选择退潮后进行。如此设计，翅碱蓬种子不易被水冲散。

作为优化，所述草毡下方还设有薄膜层，该薄膜层由塑料薄膜或吸油纸构成。

如此设计，石油污染较浅时，可以隔绝高油土，防止油污渗入地下水；石油污染较深，油污难以挖净时，可以只挖到适当深度，先铺设薄膜层，隔绝深层油污，然后再避免泥土层受过多污染，先在泥土层种植芦苇、碱蓬等植物先锋物种，先锋物种成活后，先降解吸收高油土。植物先锋物种降解吸收高油土时，其体内石油烃含量先升后降，当植物先锋物种体内石油烃含量降低至正常水平时，使用配用的插杆，在薄膜层上刺出若干个通孔，让植物根须通过通孔进一步吸收降解深层油污。

作为优化，每平方米薄膜层上至少开有一个通孔，该通孔面积在3-5cm2之间。如此设计，不用另行穿孔。

作为优化，所述沙蚕采用下述方法育成：

①养殖场地的选择

选择地势平坦，每潮汛可自然纳潮2-4次以上的中高潮滩涂，泥质或富含有机质的泥沙质滩涂，

②养殖塘的准备

选取或建造面积为0.2—2公顷，水深大于20cm的浅塘，作为养殖塘；同时养殖塘增设排水沟渠，便于清塘，(生长大米草的内湾或底质较硬的高潮带可通过筑堤蓄水、深翻施肥等的措施，改造成养殖场地)放苗前3-7天向滩面施以发酵、晒干并碾碎的猪粪、牛粪等有机肥料，每亩施基肥250kg，泼洒EM菌液2.5kg，药物使用按GB330900/T006-2002的规定进行；

③投放一次沙蚕，投放规格为11刚节以上的幼沙蚕，每公顷投放90～120万条；

④养殖管理

巡塘检查

每天巡塘一次，尤其是大潮汛期间，应加强防范，发现塘坝漏洞及时补堵，以防漏水，发现敌害立即清除，数量多时用网具加以捕捉；

施肥

以发酵的鸡鸭粪、猪粪培养生物为饵料效果为佳，施肥应做到少量均匀，在退潮后进行，应有较长的干露时间，以便于肥料的吸收，以免浪费；

投饵

滩涂粗放养殖利用天然饵料来满足沙蚕的生长，蓄水精养必须投饵。前期(幼体阶段)采取施肥为主，逐步增加鱼粉、豆粉等粉末饵料；中后期(养成阶段)可投放用小杂鱼虾制成的鱼糜或豆粕粉、菜饼粉；投喂时需注意勤投细喂；

换水

一个潮汛期(半月左右)更换2次-3次。进排水时，应注意盐度变化，雨天不宜进水，进排水口一定要加上滤网，网目孔径可随着沙蚕的生长而变大，但要防止敌害生物进入；

晒滩

应经常干露晒滩，以达到促进底面残饵氧化分解和底栖藻类繁衍增生的目的，池中蓄水不宜太深，以30cm-40cm为宜。如此培育出来沙蚕更适于在高油污的环境内生存。

本发明潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法具有成活高、降解快的优点，并可快速改善油污区景观的优点，适合原位修复石油污染，特别适合生物修复海滩、河滩、湖滨等水边石油污染。

附图说明

下面结合附图对本发明潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法作进一步说明：

图1是本发明构建处理单元的剖面示意图。

图中：1为草毡层、2为高油土层、3为秸杆层、4为泥土层、5为薄膜层、6为通孔。

具体实施方式

实施方式一：本潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法包括下述步骤：

一)、构建处理单元：如图1所示，根据油污大小、深度，将油污挖出，与就地取材的土壤、煤渣、砂石或其他易得的固体材料搅拌混合，形成高油土，放置一边待用，在挖油污时形成的凹坑里，先铺上草毡层1或吸油纸层，然后，将高油土层2平铺在草毡层1上，再铺上秸杆层3，最后再填充泥土层4，形成一个或多个修复单元。

所述草毡层下方还设有薄膜层5，该薄膜层5由塑料薄膜或吸油纸构成。每平方米薄膜层5上至少开有一个通孔6，该通孔6面积在3-5cm2之间。

二)、种植芦苇：

①挖取苗墩：芦苇生长前期5月中旬至7月上旬，当芦苗高30厘米以上时，从丰产芦苇湿地选茎秆粗壮且带有2～4个分蘖的芦苇苗，用铁锨切苗四周，挖出长宽各20～25厘米、深20厘米的方块苗墩；

②根据苗墩大小，在修复单元的泥土层上挖好土穴，土穴行距、间距均控制在50厘米，深度为30-15厘米，将苗墩逐一放入，再用脚踏实四周。

三)、撒播翅碱蓬

芦苇成活后，在种植芦苇的滩涂上，撒播翅碱蓬的种子，播前浸种6～8小时，播种量每亩用种1～1.2kg。由于种子小，千粒重2.7g，要与细土拌匀撒播于畦面，用耧耙均匀整理畦面一遍，撒上1cm厚的细土，再稍压实畦面，以利保墒出苗。撒播翅碱蓬选择退潮后进行。

四)、投入沙蚕：

翅碱蓬出苗，且苗高达到3-5cm时，每隔20天，投放一次沙蚕，每次每公顷投放10～20万条，连续投放3次。沙蚕优选取规格为40刚节的亚成体沙蚕，投入沙蚕应选择退潮后进行。

所述沙蚕采用下述方法育成：

①养殖场地的选择

选择地势平坦，每潮汛可自然纳潮2-4次以上的中高潮滩涂，泥质或富含有机质的泥沙质滩涂，

②养殖塘的准备

选取或建造面积为0.2—2公顷，水深大于20cm的浅塘，作为养殖塘；同时养殖塘增设排水沟渠，便于清塘，放苗前3-7天向滩面施以发酵、晒干并碾碎的猪粪、牛粪等有机肥料，每亩施基肥250kg，泼洒EM菌液2.5kg，药物使用按GB330900/T006-2002的规定进行；

③投放一次沙蚕，投放规格为11刚节以上的幼沙蚕，每公顷投放90～120万条；

④养殖管理

巡塘检查

每天巡塘一次，尤其是大潮汛期间，应加强防范，发现塘坝漏洞及时补堵，以防漏水，发现敌害立即清除，数量多时用网具加以捕捉；

施肥

以发酵的鸡鸭粪、猪粪培养生物为饵料效果为佳，施肥应做到少量均匀，在退潮后进行，应有较长的干露时间，以便于肥料的吸收，以免浪费；

投饵

滩涂粗放养殖利用天然饵料来满足沙蚕的生长，蓄水精养必须投饵。前期(幼体阶段)采取施肥为主，逐步增加鱼粉、豆粉等粉末饵料；中后期(养成阶段)可投放用小杂鱼虾制成的鱼糜或豆粕粉、菜饼粉；投喂时需注意勤投细喂；

换水

一个潮汛期(半月左右)更换2次-3次。进排水时，应注意盐度变化，雨天不宜进水，进排水口一定要加上滤网，网目孔径可随着沙蚕的生长而变大，但要防止敌害生物进入；

晒滩

应经常干露晒滩，以达到促进底面残饵氧化分解和底栖藻类繁衍增生的目的，池中蓄水不宜太深，以30cm-40cm为宜。

Claims (6)

1.一种潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法，其特征在于：

包括下述步骤：

一)、构建处理单元：根据油污大小、深度，将油污挖出，与就地取材的土壤、煤渣、砂石或其他易得的固体材料搅拌混合，形成高油土，放置一边待用，在挖油污时形成的凹坑里，先铺上草毡层或吸油纸层，然后，将高油土层平铺在草毡层上，最后再填充泥土层，形成一个或多个修复单元；

二)、种植芦苇：

①挖取苗墩：芦苇生长前期5月中旬至7月上旬，当芦苗高30厘米以上时，从丰产芦苇湿地选茎秆粗壮且带有2～4个分蘖的芦苇苗，用铁锨切苗四周，挖出长宽各20～25厘米、深20厘米的方块苗墩；

②根据苗墩大小，在修复单元的泥土层上挖好土穴，土穴行距、间距均控制在50厘米，深度为30-15厘米，将苗墩逐一放入，再用脚踏实四周；

三)、撒播翅碱蓬

芦苇成活后，在种植芦苇的滩涂上，撒播翅碱蓬的种子，播前浸种6～8小时，播种量每亩用种1～1.2kg，由于种子小，千粒重2.7g，要与细土拌匀撒播于畦面，用耧耙均匀整理畦面一遍，撒上1cm厚的细土，再稍压实畦面，以利保墒出苗；

四)、投放沙蚕：

翅碱蓬出苗，且苗高达到3-5cm时，每隔20天，投放一次沙蚕，每次每公顷投放10～20万条，连续投放3次。

2.根据权利要求1所述的潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法，其特征在于：沙蚕选取规格为40刚节的亚成体沙蚕。

3.根据权利要求2所述的潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法，其特征在于：投放沙蚕选择退潮后进行。

4.根据权利要求3所述的潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法，其特征在于：撒播翅碱蓬选择退潮后进行。

5.根据权利要1-4任一所述的潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法，其特征在于：所述草毡层下方还设有薄膜层，该薄膜层由塑料薄膜或吸油纸构成。

6.根据权利要求5所述的潮滩上先锋植物和沙蚕联合原位修复石油污染的方法，其特征在于：每平方米薄膜层上至少开有一个通孔，该通孔面积在3-5cm²之间。