CN110628437A - 一种用于修复石油污染土壤的混合制剂 - Google Patents

一种用于修复石油污染土壤的混合制剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于修复石油污染土壤的混合制剂。其中所述混合制剂包括乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液。本发明利用乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液制备混合制剂，所述混合制剂的乳化效果均优于乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液单独作用于石油污染土壤，本发明的混合制剂提高了石油污染土壤的修复效率。

Description

一种用于修复石油污染土壤的混合制剂
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体地涉及一种用于修复石油污染土壤的混合制剂。
背景技术
石油是一种由烃类物质和其他微量有机化合物组成的混合物，其进入土壤后，绝大部分难挥发性污染物质会残留在土壤中，堵塞土壤颗粒之间的孔隙，降低土壤的含水率，改变土壤中的营养结构，导致土壤中农作物和一些植物的生长受到石油污染物的影响，如果通过食物链进入到动物体内将直接危害动物的健康。因此对土壤中石油污染的修复迫在眉睫。
土壤中的石油污染物主要包括碳氢化合物(脂肪烃、芳香烃等)、卤代烃以及其他组分(含氧化合物、含氮化合物、含硫化合物等)。目前常用的石油污染土壤修复技术包括物理法、化学法和微生物法等，其中对石油去除高效且较为彻底的修复方法为淋洗技术，其中淋洗技术属于物理法。具体地，淋洗技术是通过界面作用，改变污染物与土壤颗粒间的相互作用力，使污染物从土壤颗粒表面分离，从而达到土壤修复的目的。然而表面活性剂等淋洗液的生产成本昂贵，使得该技术的市场竞争力有限，因此，开发廉价高效的淋洗液十分必要。
常用的淋洗液包括化学表面活性剂、生物表面活性剂、微乳液和混合表面活性剂等。研究表明，不同种类的微生物与不同的化学表面活性剂的混合会产生截然不同的效果。关于微生物菌群和表面活性剂协同作用，已发表的研究表明其在土壤电化学修复过程发挥了显著作用，但是尚未发现乳化功能菌群和阴离子表面活性剂在乳化方面表现出协同作用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于修复石油污染土壤的混合制剂。
根据本发明的一方面，提供了一种用于修复石油污染土壤的混合制剂，所述混合制剂包括乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液；
其中所述乳化功能菌群发酵液为将乳化功能菌种接种到液体培养基中，使得菌浓度达到1.0～7.0×108个/ml之后得到所述乳化功能菌群发酵液；其中所述乳化功能菌种的接种量为1～5％，液体培养基中的环境为55℃，培养时间为20h～36h；
所述阴离子化学表面活性剂溶液为将阴离子化学表面活性剂溶于水中，得到的阴离子化学表面活性剂溶液，所述阴离子化学表面活性剂溶液的浓度在600-1600ppm范围内；
将所述乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液按体积比1:1混合配置所述混合制剂；所述阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度在300～800ppm范围内；
将所述混合制剂与石油污染土壤均匀混合得到混合物，所述混合物中的混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的1-8％；所述混合物在35-55℃的环境中培养15-30天，在培养过程中每隔12h搅拌1次，每次搅拌时间为30min；用清水冲洗所述混合物，去除土壤表面粘附的石油和土壤孔隙中的石油。
可选地，所述乳化功能菌群发酵液中菌浓度为3～5×108个/ml，乳化功能菌种的接种量为2～4％，乳化功能菌种的培养时间为23～30h。
可选地，所述乳化功能菌群发酵液中菌浓度为4×108个/ml，乳化功能菌种的接种量为3％，乳化功能菌种的培养时间为24h。
可选地，所述混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的3-5％，所述混合物的培养环境的温度为40-45℃，所述混合物的培养时间为20-25天。
可选地，所述混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的4％。
可选地，所述乳化功能菌群发酵液的乳化功能菌种从油田采出水中筛选得到。
可选地，所述阴离子化学表面活性剂溶液中的化学表面活性剂采用乙氧基化烷基硫酸钠(AES)。
可选地，所述阴离子化学表面活性剂溶液的化学表面活性剂的工作浓度为500ppm。
可选地，所述混合制剂对污染土壤中石油的去除率为80-92％。
本发明的有益效果：本发明利用乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液制备混合制剂，所述混合制剂的乳化效果均优于乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液的单独作用，本发明的混合制剂提高了石油污染土壤的修复效率，减少阴离子化学表面活性剂溶液的使用量，其中乳化功能菌群发酵液的加入减少了对土壤的二次污染，且有利于修复后土壤的再利用，加快土壤质量的恢复进程。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于修复石油污染土壤的混合制剂，所述混合制剂包括乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液。
本发明人发现，当采用所述混合制剂对石油污染土壤进行修复时，混合制剂中的乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液能够发生协同作用；具体地，乳化功能菌群发酵液能够降低阴离子化学表面活性剂溶液中化学表面活性剂的临界胶束浓度，与现有技术中，单独采用阴离子化学表面活性剂溶液对土壤进行修复时相比，本发明减少了阴离子化学表面活性剂的用量；同时乳化功能菌群发酵液能够减小乳化油滴粒径，增强油滴的流动性；而且阴离子化学表面活性剂溶液中的阴离子化学表面活性剂能够改变细胞表面亲水性，提高乳化油滴的稳定性，减少运移过程油滴的重新聚集，从而提高石油污染土壤的修复效率。
其中所述“协同作用”为多种环境化学物同时作用于机体所产生的生物学作用的强度远超过各自单独作用的总和，在本实施例中，本发明人发现混合制剂作用于石油污染土壤时，其对土壤的修复能力和修复效率均强于乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液单独作用于石油污染土壤时，对土壤的修复能力和修复效率。
所述“临界胶束浓度”为化学表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度。
在一个例子中，所述阴离子化学表面活性剂溶液中的阴离子化学表面在水中产生憎水基团，憎水基团则竭力阻止化学表面活性剂在水中溶解而从水的内部向外迁移，将石油乳化为小油滴，从而使油滴在土壤孔隙中迁移。
优选地，本发明化学表面活性剂采用乙氧基化烷基硫酸钠(AES)。其中乙氧基化烷基硫酸钠(AES)易溶于水，具有优良的去污性能、乳化性能、和扩散性能，生物降解性好。
在一个例子中，所述乳化功能菌群发酵液的乳化功能菌种从油田采出水中筛选驯化得到。本发明人发现，从油田采出水中筛选驯化得到的乳化功能菌种，具体地，向培养液中加入10-20％原油培养驯化，使得乳化功能菌种具有一定的石油耐受性，能够在石油污染土壤环境中保持活性，对土壤进行修复；同时所述乳化功能菌种能够降低化学表面活性剂的临界胶束浓度，提高混合制剂的土壤修复能力。
实施例1
一种用于修复石油污染土壤的混合制剂，所述混合制剂包括乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液；
其中所述乳化功能菌群发酵液为将乳化功能菌种接种到液体培养基中，使得菌浓度达到1.0～7.0×108个/ml之后得到所述乳化功能菌群发酵液；所述乳化功能菌种的接种量为1～5％，液体培养基中的环境为55℃，培养时间为20h～36h；
所述阴离子化学表面活性剂溶液为将阴离子化学表面活性剂溶于水中，得到阴离子化学表面活性剂溶液，所述阴离子化学表面活性剂溶液的浓度在600-1600ppm范围内；
将所述乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液按体积比1:1混合配置所述混合制剂；所述阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度在300～800ppm范围内；
将所述混合制剂与石油污染土壤均匀混合得到混合物，所述混合物中的混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的1-8％；所述混合物在35-55℃的环境中培养15-30天，在培养过程中每隔12h搅拌1次，每次搅拌时间为30min；用清水冲洗所述混合物，去除土壤表面粘附的石油和土壤孔隙中的石油。
其中乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液按体积比1:1混合配置得到混合制剂，其中所述混合制剂中阴离子化学表面活性剂的浓度为阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度。
本发明人发现，阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度与乳化功能菌群发酵液的协同作用的大小相关，当阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度在300～800ppm范围内时，化学表面活性剂与乳化功能菌群发酵液的协同作用整体较强；乳化功能菌群发酵液能够降低阴离子化学表面活性剂溶液中阴离子化学表面活性剂的临界胶束浓度，提高混合制剂对土壤的修复能力和修复效率。
本发明人发现，采用本实施例混合制剂对石油污染土壤进行修复时，例如，当所述混合制剂与石油污染土壤均匀混合得到混合物，所述混合物中的混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的1-8％；所述混合物在35-55℃的环境中培养15-30天，在培养过程中每隔12h搅拌1次，每次搅拌时间为30min；用清水冲洗所述混合物，去除土壤颗粒表面粘附的石油和土壤孔隙中的石油。所述混合制剂能够很大程度上提高石油污染土壤中石油的去除率，而且乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂两者的协同作用，使得混合制剂具有良好的乳化功能，具有修复石油污染土壤的能力。
同时本实施例中乳化功能菌种的接种量为1～5％，液体培养基中的环境为55℃，培养时间为20h～36h，使得菌浓度达到1.0～7.0×108个/ml，能够确保乳化功能菌种的活性。
实施例2
一种用于修复石油污染土壤的混合制剂，所述混合制剂包括乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液；
其中所述乳化功能菌群发酵液中菌浓度为3～5×108个/ml，乳化功能菌种的接种量为2～4％，乳化功能菌种的培养时间为23～30h。
所述阴离子化学表面活性剂溶液为将阴离子化学表面活性剂溶于水中，得到阴离子化学表面活性剂溶液，所述阴离子化学表面活性剂溶液的浓度在800～1200ppm范围内；
将所述乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液按体积比1:1混合配置所述混合制剂；所述阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度在400～600ppm；
将所述混合制剂与石油污染土壤均匀混合得到混合物，所述混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的3-5％，所述混合物的培养环境的温度为40-45℃，所述混合物的培养时间为20-25天；在培养过程中每隔12h搅拌1次，每次搅拌时间为30min；用清水冲洗所述混合物，去除土壤表面粘附的石油和土壤孔隙中的石油。
本发明人发现，当阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度在400～600ppm范围内时，乳化功能菌群发酵液与化学表面活性剂的协同作用提高，在很大程度上提高混合制剂对土壤的修复能力和修复效率。
特别地，当阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度在500ppm时，乳化功能菌群发酵液与化学表面活性剂的协同作用最强，乳化功能菌群发酵液能够很大程度上降低阴离子化学表面活性剂溶液中阴离子化学表面活性剂的临界胶束浓度，提高混合制剂对土壤的修复能力和修复效率。
本发明人发现，采用本实施例混合制剂对石油污染土壤进行修复时，例如，当所述混合制剂与石油污染土壤均匀混合得到混合物，所述混合物中的混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的3-5％；所述混合物在40-45℃的环境中培养20-25天，在培养过程中每隔12h搅拌1次，每次搅拌时间为30min；用清水冲洗所述混合物，去除土壤颗粒表面粘附的石油和土壤孔隙中的石油。所述混合制剂与石油污染土壤混合之后得到所述混合物，所述混合制剂能够将石油污染土壤中的石油乳化分离出来，而且混合制剂的乳化功能具有持续性，不会因为静置时间的长短而使其乳化效果降低。
本发明人发现，当乳化功能菌种的接种量为2～4％，培养时间为23～30h，使得乳化功能菌群发酵液中菌浓度为3～5×108个/ml时，能够提高乳化功能菌种的活性。
实施例3
一种用于修复石油污染土壤的混合制剂，所述混合制剂包括乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液；
其中所述乳化功能菌群发酵液为将乳化功能菌种接种到液体培养基中，使得菌浓度达到4×108个/ml之后得到所述乳化功能菌群发酵液；所述乳化功能菌种的接种量为3％，液体培养基中的环境为55℃，培养时间为24h；
所述阴离子化学表面活性剂溶液为将阴离子化学表面活性剂溶于水中，得到阴离子化学表面活性剂溶液，所述阴离子化学表面活性剂溶液的浓度在1000ppm范围内；
将所述乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液按体积比1:1混合配置所述混合制剂；所述阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度在500ppm范围内；
将所述混合制剂与石油污染土壤均匀混合得到混合物，所述混合物中的混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的4％；所述混合物在35-55℃的环境中培养15-30天，在培养过程中每隔12h搅拌1次，每次搅拌时间为30min；用清水冲洗所述混合物，去除土壤表面粘附的石油和土壤孔隙中的石油。
本发明人发现，当阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度在500ppm时，乳化功能菌群发酵液与化学表面活性剂的协同作用最强，乳化功能菌群发酵液能够很大程度上降低阴离子化学表面活性剂溶液中阴离子化学表面活性剂的临界胶束浓度，提高混合制剂对土壤的修复能力和修复效率。
本发明人发现，采用本实施例混合制剂对石油污染土壤进行修复时，例如，当所述混合制剂与石油污染土壤均匀混合得到混合物，所述混合物中的混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的4％；所述混合物在35-55℃的环境中培养15-30天，在培养过程中每隔12h搅拌1次，每次搅拌时间为30min；用清水冲洗所述混合物，去除土壤颗粒表面粘附的石油和土壤孔隙中的石油。所述混合制剂能够很大程度上提高石油污染土壤中石油的去除率，而且乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂两者的协同作用，使得混合制剂具有良好的乳化功能，具有修复石油污染土壤的能力。
试验1
在本试验中，本发明人分别从宏观和微观两个方面对比了乳化功能菌群发酵液，阴离子化学表面活性剂溶液和本发明的混合制剂三者的乳化油滴粒径分布情况。
具体地，制备乳化功能菌群发酵液；其中将菌种接种到液体培养基中，培养24h，使得菌浓度达到1.0-7.0×108个/ml得到乳化功能菌群发酵液。其中所述乳化功能菌种的接种量为1～5％，液体培养基中的环境为55℃。
制备阴离子化学表面活性剂溶液；本例子中，化学表面活性剂采用乙氧基化烷基硫酸钠(AES)；其中将AES溶于水中，得到AES溶液，所述AES溶液浓度为1000ppm。
制备本发明的混合制剂；采用本例子中制备的乳化功能菌群发酵液和AES溶液，其中两者的体积比为1:1，两者混合之后得到本发明的混合制剂；所述阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度为500ppm；
其中本试验中，将乳化功能菌群发酵液，阴离子化学表面活性剂溶液和本发明的混合制剂定义为工作液，将工作液与石油混合之后得到的混合物定义为混合物。
其中本例子中，试验方法包括以下步骤：
1)将本例子制备的乳化功能菌群发酵液，AES溶液，混合制剂分别与石油(55℃粘度为42mPa﹒s)以25:2的体积比混合之后，得到混合物1，混合物2和混合物3；
2)分别将混合物1，混合物2和混合物3置于摇床中，其中摇床的性能为温度55℃，摇床转速为120rpm；
3)将混合物1，混合物2和混合物3在所述摇床内混合均匀之后，再培养7天；将培养之后的混合物1，混合物2和混合物3剧烈震荡30min形成乳化油滴；
4)然后将混合物1，混合物2和混合物3分别放入超声细胞破碎机中，破碎微生物细胞，其中超声细胞破碎机内温度为60℃，三种混合物的破碎时间均为1h。
5)最后将破碎之后的混合物1，混合物2和混合物3放入激光粒度仪测定油滴尺寸分布情况。
表1：三种工作液中乳化油滴粒径分布表
注：D10，D50，D90分别指累积粒径分布10％，50％和90％对应的粒径。
从表1中看出，乳化功能菌群发酵液能够产生较小的乳化油滴，但对比其他两种工作液，乳化功能菌群发酵液中D50和D90都较大，表明其乳化能力十分有限。AES溶液能够产生较小的乳化油滴，但是AES溶液中D90值偏大，乳化后仍存在直径较大的油滴。虽然混合制剂的D10偏大，表明产生的小油滴量不大。但是其D50和D90值都较小，混合制剂具有较强的乳化能力，油滴粒径分布范围较小，且能够乳化产生较小的油滴，有利于油滴在土壤孔隙中运移，从而修复石油污染土壤。
具体地，不同工作液与石油混合培养后的现象差别明显。其中乳化功能菌繁殖生长，其代谢产物具有乳化功能，因此形成了下层为浑浊液体、上层为大块乳化油滴的现象。AES溶液具有一定乳化功能，但静置后乳化油滴重新聚集，因此形成了下层为透明液体、上层为油膜的现象。混合制剂具有良好的乳化功能，且乳化油滴稳定性良好，因此与石油混合培养后形成了几乎不分层的浑浊液体，且具有较好的流动性。因此，本发明的混合制剂适合作为石油污染土壤的修复试剂。
试验2
在本实验中，本发明人对比了乳化功能菌群发酵液，阴离子化学表面活性剂溶液和本发明的混合制剂三者的乳化指数。
其中本试验中乳化功能菌群发酵液，阴离子化学表面活性剂溶液和本发明的混合制剂的制备方法采用试验1中的制备方法。
其中，本例子中，试验方法包括以下步骤：
1)乳化功能菌群发酵液，AES溶液，混合制剂分别与石油(55℃粘度为42mPa﹒s)以4:2的体积比混合之后，得到混合物1，混合物2和混合物3；
2)将混合物1，混合物2和混合物3分别高速震荡2min，然后将震荡之后的混合物1，混合物2和混合物3在55℃环境中静置7天；
3)分别测定混合物1，混合物2和混合物3静置5min和5天的乳化指数。
表2：不同工作液的乳化指数
注：乳化液的高度与混合物总高度的比值为乳化指数E；其中乳化液为工作液与石油混合之后形成混合物，将所述混合物静置一段时间形成所述乳化液。
从表2中看出，乳化功能菌群发酵液的E5min仅为18.5％，能够乳化的石油量十分有限。AES溶液在5分钟时虽然具有较好的乳化能力，但静置一段时间后，乳化油滴基本消失，乳化指数为0，因此AES溶液实际应用中乳化效果十分有限。混合制剂E5min为98.1％，乳化能力最强，静置5天后乳化指数仍有90.4％，乳化油滴的稳定性较好。
试验3
在本试验中，本发明人对比了乳化功能菌群发酵液，阴离子化学表面活性剂溶液和本发明的混合制剂三者的界面张力和临界胶束浓度，具体地，测定试验1中乳化功能菌群发酵液、AES溶液和混合制剂的界面张力和测定试验1中乳化功能菌群发酵液加入AES溶液后的临界胶束浓度。
本发明人发现，乳化功能菌群发酵液、AES溶液和混合制剂与试验1中石油混合之后的的界面张力分别为8.38mN/m、7.90mN/m和8.36mN/m，混合制剂的界面张力与乳化功能菌群发酵液的界面张力、AES溶液的界面张力差别不大。但乳化功能菌群发酵液加入AES溶液后的临界胶束浓度从9.6mg/L减小到2.9mg/L，混合制剂的临界胶束浓度显著减小。
试验4
在本试验中，本发明人对比了乳化功能菌群发酵液，阴离子化学表面活性剂溶液和本发明的混合制剂三者的石油污染土壤修复效果。
其中本试验中乳化功能菌群发酵液，阴离子化学表面活性剂溶液和本发明的混合制剂的制备方法采用试验1中的制备方法。
其中本例子中，试验方法包括以下步骤：
1)配制含油量5％、10％、15％的石油污染土壤1kg；
其中本试验中定义含油量5％的土壤为第一组，含油量10％的土壤为第二组，含油量15％的土壤为第三组；
2)向污染土壤中加入配置的乳化功能菌群发酵液、AES溶液和混合制剂，分别得到混合物1，混合物2和混合物3，其中乳化功能菌群发酵液、AES溶液和混合制剂的投加比均为1％，
3)将混合物1，混合物2和混合物3分别在35-55℃的环境中培养15天和30天，在培养过程中，每隔12h搅拌1次，每次30min；
4)将培养之后的混合物1，混合物2和混合物3分别用清水冲洗，然后测定修复后土壤含油量。其中清水的用量一般为1-5％。
其中本试验中，将乳化功能菌群发酵液，阴离子化学表面活性剂溶液和本发明的混合制剂定义为工作液，将工作液与石油混合之后得到的混合物定义为混合物。
表3：不同工作液中石油污染土壤修复效果表
从表3中看出，初始含油量为5％、10％和15％的受污染土壤在使用三种工作液后，石油均得到一定程度的去除。其中乳化功能菌群发酵液对石油的最大去除率为44％，当初始含油量为15％时，去除率仅有31％。表明即使从含油采出水中筛选得到的菌种，在含油量较高的环境中单独使用时，其生物活性仍然受到抑制。
AES溶液对石油的最大去除率为65％，但是其去除效果受混合程度和水流剪切作用影响较大。
混合制剂对石油的最大去除率可达92％(初始含油量为5％)，当含油量增加到15％时，去除率仍有82％。因此实验条件下，混合制剂对污染土壤中石油的去除率为80-92％。
混合制剂为乳化功能菌群发酵液和化学表面活性剂AES按体积比1:1混合制备，由于两者间的协同作用，混合制剂具有良好的乳化能力，能够乳化产生较小的油滴，且乳化产生的油滴具有较好的稳定性，一段时间(至少5天)内不会再次聚集为大块油滴。室内模拟实验条件下，混合制剂具有较好的修复效果，石油去除率最高达92％。
因此，本发明的混合制剂相对于乳化功能菌群发酵液和化学表面活性剂单独作用于石油污染土壤时，本发明的混合制剂提高了石油污染土壤的修复效率和修复能力。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种用于修复石油污染土壤的混合制剂，其特征在于，所述混合制剂包括乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液；
其中所述乳化功能菌群发酵液为将乳化功能菌种接种到液体培养基中，使得菌浓度达到1.0～7.0×108个/ml之后得到所述乳化功能菌群发酵液；其中所述乳化功能菌种的接种量为1～5％，液体培养基中的环境为55℃，培养时间为20h～36h；
所述阴离子化学表面活性剂溶液为将阴离子化学表面活性剂溶于水中，得到阴离子化学表面活性剂溶液；所述阴离子化学表面活性剂溶液的浓度在600-1600ppm范围内；
将所述乳化功能菌群发酵液和阴离子化学表面活性剂溶液按体积比1:1混合配置所述混合制剂；所述阴离子化学表面活性剂溶液的工作浓度在300～800ppm范围内；
将所述混合制剂与石油污染土壤均匀混合得到混合物，所述混合物中的混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的1-8％；所述混合物在35-55℃的环境中培养15-30天，在培养过程中每隔12h搅拌1次，每次搅拌时间为30min；用清水冲洗所述混合物，去除土壤表面粘附的石油和土壤孔隙中的石油。
2.根据权利要求1所述的混合制剂，其特征在于，所述乳化功能菌群发酵液中菌浓度为3～5×108个/ml，乳化功能菌种的接种量为2～4％，乳化功能菌种的培养时间为23～30h。
3.根据权利要求1或2所述的混合制剂，其特征在于，所述乳化功能菌群发酵液中菌浓度为4×108个/ml，乳化功能菌种的接种量为3％，乳化功能菌种的培养时间为24h。
4.根据权利要求1所述的混合制剂，其特征在于，所述混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的3-5％，所述混合物的培养环境的温度为40-45℃，所述混合物的培养时间为20-25天。
5.根据权利要求1或4所述的混合制剂，其特征在于，所述混合制剂使用量为所述石油污染土壤使用量的4％。
6.根据权利要求1所述的混合制剂，其特征在于，所述乳化功能菌群发酵液的乳化功能菌种从油田采出水中筛选得到。
7.根据权利要求1所述的混合制剂，其特征在于，所述阴离子化学表面活性剂溶液中的化学表面活性剂采用乙氧基化烷基硫酸钠(AES)。
8.根据权利要求1所述的混合制剂，其特征在于，所述阴离子化学表面活性剂溶液的化学表面活性剂的工作浓度为500ppm。
9.根据权利要求1所述的混合制剂，其特征在于，所述混合制剂对污染土壤中石油的去除率为80-92％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103834590A (zh) * 2014-01-23 2014-06-04 中国科学院天津工业生物技术研究所 一株活性嗜热菌及其应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103834590A (zh) * 2014-01-23 2014-06-04 中国科学院天津工业生物技术研究所 一株活性嗜热菌及其应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XUE WANG ET AL.: "Pore-Scale Mechanisms of the Synergistic Effects between Microbial Cultures and Chemical Surfactants on Oil Recovery", 《ENERGY FUELS》 *
王君: "《黄河三角洲石油污染盐碱土壤生物修复的理论与实践》", 30 June 2018, 中国矿业大学出版社 *
韩晗: "《微生物资源开发学》", 31 March 2018, 西南交通大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111589855A (zh) * 2020-05-09 2020-08-28 北京泷涛环境修复有限公司 修复非均质含水层石油烃污染的方法及实验装置

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