CN108676561B - 一种滨海石油污染土壤修复剂的原地制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种滨海石油污染土壤修复剂的原地制备方法及其应用，属于环境工程土壤修复技术领域。通过优化大型海藻裂解条件，利用其裂解液作为微生物生长和代谢基质，原地培养污染土壤中土著微生物，并与裂解液混合后制成修复剂，然后施于滨海石油污染土壤，在静置条件下进行土壤修复。本发明效果和益处是修复剂制备原料来源丰富，制备工艺简单，成本低，而且修复剂中的天然表面活性剂和生物活性物质有助于提高土壤生物修复效率以及改善土壤理化性质，可有效克服石油污染土壤生物强化修复中运行成本偏高，限制其大规模应用的技术瓶径，在土壤有机污染、滨海湿地污染以及近海石油污染的生物修复中具有广阔的应用前景。

Description

一种滨海石油污染土壤修复剂的原地制备方法及其应用
技术领域
本发明属于环境工程土壤修复技术领域，涉及一种滨海石油污染土壤修复剂的原地制备方法及其应用。
背景技术
全球大约一半的油田位于滨海地区，石油的开采、储运、加工及使用过程均不可避免地对周围土壤环境造成影响，使油区土壤以及滨海湿地普遍存在不同程度的石油污染，严重威胁到滨海生态系统的健康发展。
目前，石油污染土壤的修复技术主要有物理、化学和生物法。对于物理修复技术(如焚烧法、固化稳定法等)，其成本高，对土壤生态破坏性大。在化学法修复(如表面活性剂淋洗)中，添加表面活性剂虽然可提高污染土壤中石油的溶解性，但人工合成的表面活性剂成本高，且对土壤生物具有一定毒性，对环境易造成二次污染，难以适于原位修复。由于生物修复技术具有成本低、操作简单、无二次污染、环境相容性好等优势，因此是石油污染土壤的首选修复技术。其中，生物强化修复技术(投加菌剂以及营养盐等)是石油污染土壤修复的最有效方法之一。
在目前的生物强化土壤修复技术中，其存在的主要问题是：修复实施过程中使用的共代谢基质，营养物质，生物表面活性剂以及菌剂的成本均较高(尤其是菌剂和生物表面活性剂)，严重限制了生物强化技术在污染土壤修复中的大规模应用。
发明内容
本发明的目的是针对石油污染土壤生物强化修复中成本偏高，限制了其在大规模土壤修复中应用这一技术瓶径，为修复滨海石油污染土壤提供一种经济高效修复剂的制备方法及其应用。
本发明的技术解决方案是通过优化大型海藻裂解条件，利用其裂解液作为微生物生长和代谢基质，原地培养污染土壤中土著微生物，并与裂解液混合后制成修复剂，然后施于滨海石油污染土壤，在静置条件下进行土壤修复。
本发明的技术方案：
一种滨海石油污染土壤修复剂的原地制备方法及其应用，步骤如下：
步骤1.海藻裂解液制备
从近海收集大型海藻，去除表面泥沙，运至石油污染土壤处，原地切碎，与水按料液比1:15-50混合，加入水热反应器中，控制水热反应器温度为140-220℃，反应时间为0.5-4h，得到水热裂解产物；将上述得到的水热裂解产物经过固液分离后，回收沉淀物，液相部分即为海藻裂解液；
步骤2.修复剂原地制备
取表层的石油污染土壤，粉碎后通过100目筛网分离，得到筛网透过部分；将步骤1得到的海藻裂解液分为等体积两部分，其中一部分加入上述筛网透过部分，调节固液质量比为0.5-1:10，通过搅拌控制混合液中溶解氧为2-5mg/L，培养8-36h；得到的培养物全部与另一部分海藻裂解液混合后，制成土壤修复剂；
石油污染土壤生物强化修复
将得到的土壤修复剂加入石油污染土壤中，控制二者质量比为1:5-20，在静置条件下修复20-50d，修复期间控制土壤含水率为25-40％，每隔2天翻土一次。
本发明的有益效果：
(1)制备修复剂所用大型海藻来源丰富，就地取材，制备工艺简单，成本低。
(2)该修复剂中的多种有机物可作为石油烃的共代谢基质，而且其中的天然表面活性剂和生物活性物质有助于提高污染土壤生物修复效率以及改善土壤理化性质。
(3)可以有效地克服石油污染土壤生物强化修复中运行成本偏高，限制其大规模应用这一技术瓶径。
(4)为大型海藻资源化利用提供一条新途径。
附图说明
图1是本发明提供的修复剂强化滨海石油污染土壤修复的曲线图。
图中：纵坐标表示总石油烃去除率，单位为％；横坐标表示时间，单位为天。—■—代表添加修复剂体系；—◆—代表添加水的对照体系。图中表明该修复剂强化滨海石油污染土壤修复30天后，总石油烃去除率可达到70.5％，比对照提高6.8倍。
具体实施方式
下面结合技术方案和附图对本发明作进一步说明，但本发明并不限于下述实施例。
实施例1
(1)海藻裂解液制备
从近海收集海带，去除表面泥沙，运至石油污染土壤处，原地切碎，与水按料液比1:30混合，加入水热反应器中，控制水热反应器温度为160℃，反应时间为2h，得到水热裂解产物；将上述得到的水热裂解产物经过固液分离后，回收沉淀物，液相部分即为海藻裂解液；
(2)修复剂原地制备
取表层的石油污染土壤，粉碎后通过100目筛网分离，得到筛网透过部分；将步骤(1)得到的海藻裂解液分为等体积两部分，其中一部分加入上述筛网透过部分，调节固液质量比为0.8:10，通过搅拌控制混合液中溶解氧为3-4mg/L，培养12h；得到的培养物全部与另一部分海藻裂解液混合后，制成土壤修复剂；
(3)石油污染土壤生物强化修复
将步骤(2)得到的土壤修复剂加入石油污染土壤中，控制二者质量比为1:10，总石油烃浓度为6.3g/kg土壤，在静置条件下修复30d，修复期间控制土壤含水率为30％，每隔2天翻土一次。
实施例2
(1)海藻裂解液制备
从近海收集海带，去除表面泥沙，运至石油污染土壤处，原地切碎，与水按料液比1:20混合，加入水热反应器中，控制水热反应器温度为180℃，反应时间为1.5h，得到水热裂解产物；将上述得到的水热裂解产物经过固液分离后，回收沉淀物，液相部分即为海藻裂解液；
(2)修复剂原地制备
取表层的石油污染土壤，粉碎后通过100目筛网分离，得到筛网透过部分；将步骤(1)得到的海藻裂解液分为等体积两部分，其中一部分加入上述筛网透过部分，调节固液质量比为0.7:10，通过搅拌控制混合液中溶解氧为3-4mg/L，培养18h；得到的培养物全部与另一部分海藻裂解液混合后，制成土壤修复剂；
(3)石油污染土壤生物强化修复
将步骤(2)得到的土壤修复剂加入石油污染土壤中，控制二者质量比为1:15，总石油烃浓度为10.5g/kg土壤，在静置条件下修复40d，修复期间控制土壤含水率为30％，每隔2天翻土一次。

Claims (1)

1.一种滨海石油污染土壤修复剂的原地制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤1.海藻裂解液制备
从近海收集大型海藻，去除表面泥沙，运至石油污染土壤处，原地切碎，与水按料液比1:15-50混合，加入水热反应器中，控制水热反应器温度为140-220℃，反应时间为0.5-4h，得到水热裂解产物；将上述得到的水热裂解产物经过固液分离后，回收沉淀物，液相部分即为海藻裂解液；
步骤2.修复剂原地制备
取表层的石油污染土壤，粉碎后通过100目筛网分离，得到筛网透过部分；将步骤1得到的海藻裂解液分为等体积两部分，其中一部分加入上述筛网透过部分，调节固液质量比为0.5-1:10，通过搅拌控制混合液中溶解氧为2-5mg/L，培养8-36h；得到的培养物全部与另一部分海藻裂解液混合后，制成土壤修复剂；
所述的土壤修复剂用于石油污染土壤生物强化修复，将土壤修复剂加入石油污染土壤中，控制二者质量比为1:5-20，在静置条件下修复20-50d，修复期间控制土壤含水率为25-40％，每隔2天翻土一次。
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