CN112974513B - 一种对石油污染土壤进行生物修复的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤修复技术领域，公开了一种对石油污染土壤进行生物修复的方法，所述对石油污染土壤进行生物修复的方法包括：进行污染土壤中石油烃含量的初步检测、进行石油污染土壤的化学修复、进行石油污染土壤的生物修复、进行第二次修复后的土壤中石油烃含量的检测以及对比、进行修复后土壤的改良。本发明首先进行土壤的采集并对采集的土壤中石油烃含量进行获取，依据获取的土壤检测信息进行土壤修复，进行修复的效果好且能够节约修复成本。同时，本发明通过化学修复与生物修复结合的方案实现对石油污染土壤的修复效果以及修复效率的提升，操作简单，便于推广；在进行修复后进行土壤的改良，实现土壤的酸碱平衡，更好的进行土壤的后续开发。

Description

一种对石油污染土壤进行生物修复的方法

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，尤其涉及一种对石油污染土壤进行生物修复的方法。

背景技术

目前，随着我国社会经济的繁荣和发展，人们对石油的需求越来越大，从而推动了石油开采事业的发展。然而由于技术与管理的缺陷，大量的原油直接或间接流入土壤，从而将土壤污染，以致于石油灌满一定深度土壤的空隙，影响土壤的通透性，破坏原油的土壤水、气和固的三相结构，影响土壤中微生物的生长，也影响土壤中植物根系的呼吸及水分养料的吸收，甚至使植物根系腐烂坏死，严重危害植物的生长。且土壤中的石油随土壤中水的运行而运行，不断地扩散到它处或深处。土壤是人类赖以生存、生产的自然资源，人们在石油开采和提炼过程中，导致石油对土壤的污染，其一方面是主要能源物质的损失，另一方面严重影响人们对土壤的利用面和利用效率。

目前，我国油田区土壤污染面积约有4.8×1010m²，占油田开采区面积的20～30％。有的油田区长期积存未经处理的含油污泥为主的石油固体废物，堆放量超过300万吨，成为油田区污染的主要来源。石油的开采、冶炼、使用和运输过程的污染和遗漏事故以及含油废水的排放、污水灌溉，各种石油制品的挥发、不完全燃烧物飘落等引起一系列土壤石油污染问题。

生物修复技术主要是利用生物特有的分解有毒有害物质的能力，去除污染环境如土壤中的污染物，达到清除环境污染的目的。石油及石油产品污染土壤的修复技术可分为原位修复技术和异位修复技术，原位修复技术是通过在污染地点进行微生物的接种，依靠自然环境条件，利用微生物和空气中的氧实现石油及石油产品分解氧化处理。但是目前采用微生物修复石油污染的土壤时，仅在开始处理时加入某种活性菌或者混合菌液，这种修复方式修复效率低、修复效果差。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前采用微生物修复石油污染的土壤时，仅在开始处理时加入某种活性菌或者混合菌液，这种修复方式修复效率低、修复效果差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种对石油污染土壤进行生物修复的方法。

本发明是这样实现的，一种对石油污染土壤进行生物修复的方法，所述对石油污染土壤进行生物修复的方法包括以下步骤：

步骤一，对石油污染区域的土壤进行采集：依据记载的历史信息进行石油泄漏区域的初步确定；使用探测仪进行石油泄漏区域的石油泄露点的探测，将探测得到的泄漏点进行标注；对泄漏点周边区域的土壤进行粉碎；进行距离泄漏点不同距离的土壤的采集，并对采集的土壤进行分别保存；

步骤二，进行污染土壤中石油烃含量的初步检测：将采集的土壤使用聚乙烯密封袋分别存放，在密封袋外部贴标签将采集的土壤样本进行分别命名；将土壤样本带回实验室，使用气相色谱检测仪对采集的土壤样本中的石油烃含量进行检测，得到石油污染土壤中的石油烃的含量；

步骤三，进行石油烃降解土壤修复剂的制备：将过氧化氢溶液的浓度调整至0.1mol/L；将过氧化氢溶液与粉末状硫酸亚铁按照(11～15)：(1～3)的比例进行混合，得到氧化剂；将秸秆进行粉碎得到秸秆碎屑，以及将木屑进行过筛；在氧化剂中加入秸秆碎屑、木屑、淀粉、生物营养素和生物表面活性剂，搅拌均匀，得到石油烃降解土壤修复剂；

步骤四，进行石油污染土壤的化学修复：依据石油污染土壤中的石油烃的含量进行石油烃降解土壤修复剂投放量的确定后，将石油烃降解土壤修复剂进行投放；对土壤进行深翻后，进行3～6天的等待，完成化学降解，得到进行初步修复的土壤；

步骤五，进行降解菌剂的制备：进行石油烃类化合物降解菌培养基的制备；将石油烃类化合物降解菌接种于制备得到的培养基中，设定培养温度为23～28℃，培养时间为45～50h；培养结束后，将石油烃类化合物降解菌培养基置于离心机中离心，去除沉淀，得到石油烃类化合物降解菌剂；

步骤六，进行石油污染土壤的生物修复：依据石油污染土壤中的石油烃的含量进行降解菌剂的投放量的确定，并将降解菌剂进行投放，对石油污染土壤进行生物修复，完成对石油污染土壤的第二次修复；

步骤七，进行第二次修复后的土壤中石油烃含量的检测以及对比：在第二次修复结束后进行土壤的再次采集与检测，并将检测结果与治理前的原始检测结果进行对比得到治理变化值，将检测结果与污染标准阈值进行对比得到治理结果值；

步骤八，进行修复后土壤的改良：进行土壤改良剂的制备，在完成第二次修复的土壤中进行土壤改良剂的添加，并对土壤进行深翻处理，完成对石油污染土壤的修复。

进一步，步骤一中，所述距离泄漏点不同距离为距离泄漏点0m、5m、10m、20m。

进一步，步骤二中，所述使用气相色谱检测仪对采集的土壤样本中的石油烃含量进行检测，包括：

(1)将采集的土壤样本与蒸馏水加入试管中，对试管进行振荡；

(2)对试管中的混合物质进行超声分散，超声频率设定为55～60kHz，超声时间为10～20min，超声结束后得到待检测样品；

(3)将待检测样品滴加至样品盘中，使样品盘进入气相色谱检测仪，利用气相色谱检测仪进行样品信息采集和分析；

(4)通过校正因子测定、线性校准和保留时间测定对土壤液体样品进行校准处理，得到检测结果。

进一步，所述气相色谱检测仪进行样品信息采集和分析的条件，包括：

色谱柱温为40℃保持3min，然后按照升温速率为10℃/min升温到220℃，保持10min；进样温度设定为300℃，检测温度为300℃。

进一步，步骤三中，所述生物营养素占石油烃降解土壤修复剂总重量的5％，由1.0～1.5％的腐殖酸，0.08～0.10％的蔗糖，0.03～0.05％的果糖，0.020～0.025％葡萄糖和0.75～0.85％的尿素组成。

进一步，步骤三中，所述生物表面活性剂占石油烃降解土壤修复剂总重量的15％，由10～12％的烷基苯磺酸钠和1.0～1.5％的微生物发酵提炼物蛋白质组成。

进一步，步骤五中，所述石油烃类化合物降解菌由真菌和细菌组成，所述真菌类占微生物总量的60～70％，所述细菌类占微生物总量的30～40％；

其中，所述真菌类包括：出芽短梗霉、常现青霉、杂色曲霉、产黄青霉、镰刀菌属、粉红头抱霉属、绿色木霉、黑曲霉属；所述细菌类包括：醋酸细菌属、芽抱杆菌属、产碱菌属、节细菌属、微球菌。

进一步，步骤五中，所述石油烃类化合物降解菌培养基的制备，包括：

(1)按照质量份数称取淀粉4～5份、氨水5～6份、蛋白胨2～3份、玉米粉1～5份、葡萄糖2～3份；

(2)将氨水倒入容器内，加入蛋白胨进行充分溶解，得到混合液

(3)向混合液中加入淀粉、玉米粉、葡萄糖，搅拌均匀得到培养基；

(4)对培养基进行密封处理后，静置15～30min，即可得到石油烃类化合物降解菌培养基。

进一步，步骤六中，所述对石油污染土壤进行第二次修复的时间为10～20天。

进一步，步骤八中，所述土壤改良剂为酸性土壤改良剂。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的对石油污染土壤进行生物修复的方法，首先进行土壤的采集并对采集的土壤中石油烃含量进行获取，依据获取的土壤检测的信息进行土壤的修复，进行修复的效果好且能够节约修复成本。通过化学修复与生物修复结合的方案实现对石油污染土壤的修复效果以及修复效率的提升，操作简单，便于推广；在进行修复后进行土壤的改良，实现土壤的酸碱平衡，更好的进行土壤的后续开发。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的对石油污染土壤进行生物修复的方法流程图。

图2是本发明实施例提供的对石油污染区域的土壤进行采集的方法流程图。

图3是本发明实施例提供的使用气相色谱检测仪对采集的土壤样本中的石油烃含量进行检测的方法流程图。

图4是本发明实施例提供的进行石油烃降解土壤修复剂制备的方法流程图。

图5是本发明实施例提供的进行降解菌剂制备的方法流程图。

图6是本发明实施例提供的进行石油烃类化合物降解菌培养基制备的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种对石油污染土壤进行生物修复的方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的对石油污染土壤进行生物修复的方法包括：

S101，进行污染土壤中石油烃含量的初步检测：对石油污染区域的土壤进行采集，将采集的土壤使用聚乙烯密封袋分别存放，在密封袋外部贴标签将采集的土壤样本进行分别命名；将土壤样本带回实验室，使用气相色谱检测仪对采集的土壤样本中的石油烃含量进行检测，得到石油污染土壤中的石油烃的含量；

S102，进行石油污染土壤的化学修复：使用过氧化氢溶液、硫酸亚铁作为氧化剂，与秸秆、木屑、淀粉、生物营养素和生物表面活性剂混合进行石油烃降解土壤修复剂的制备；依据石油污染土壤中的石油烃的含量进行土壤修复剂投放量的确定，并将土壤修复剂进行投放，对土壤进行深翻，进行3～6天等待，完成化学降解，得到初步修复的土壤；

S103，进行石油污染土壤的生物修复：进行降解菌剂的制备，依据石油污染土壤中的石油烃的含量进行降解菌剂的投放量的确定，并将降解菌剂进行投放，对石油污染土壤进行生物修复，完成对石油污染土壤的第二次修复；

S104，进行第二次修复后的土壤中石油烃含量的检测以及对比：在第二次修复结束后进行土壤的再次采集与检测，并将检测结果与治理前的原始检测结果进行对比得到治理变化值，将检测结果与污染标准阈值进行对比得到治理结果值；

S105，进行修复后土壤的改良：进行土壤改良剂的制备，在完成第二次修复的土壤中进行土壤改良剂的添加，并对土壤进行深翻处理，完成对石油污染土壤的修复。

如图2所示，本发明实施例提供的步骤S101中，对石油污染区域的土壤进行采集，包括：

S201，依据记载的历史信息进行石油泄漏区域的初步确定；

S202，使用探测仪进行石油泄漏区域的石油泄露点的探测，将探测得到的泄漏点进行标注；

S203，对泄漏点周边区域的土壤进行粉碎后，进行距离泄漏点不同距离的土壤的采集，并对采集的土壤进行分别保存。

本发明实施例提供的距离泄漏点不同距离为距离泄漏点0m、5m、10m、20m。

如图3所示，本发明实施例提供的步骤S101中，使用气相色谱检测仪对采集的土壤样本中的石油烃含量进行检测，包括：

S301，将采集的土壤样本与蒸馏水加入试管中，对试管进行振荡；

S302，对试管中的混合物质进行超声分散，超声频率设定为55～60kHz，超声时间为10～20min，超声结束后得到待检测样品；

S303，将待检测样品滴加至样品盘中，使样品盘进入气相色谱检测仪，利用气相色谱检测仪进行样品信息采集和分析；

S304，通过校正因子测定、线性校准和保留时间测定对土壤液体样品进行校准处理，得到检测结果。

本发明实施例提供的气相色谱检测仪进行样品信息采集和分析的条件，包括：色谱柱温为40℃保持3min，然后按照升温速率为10℃/min升温到220℃，保持10min；进样温度设定为300℃，检测温度为300℃。

如图4所示，本发明实施例提供的步骤S102中，使用过氧化氢溶液、硫酸亚铁作为氧化剂，与秸秆、木屑、淀粉、生物营养素和生物表面活性剂混合进行石油烃降解土壤修复剂的制备，包括：

S401，将过氧化氢溶液的浓度调整至0.1mol/L后，将过氧化氢溶液与粉末状硫酸亚铁按照(11～15)：(1～3)的比例进行混合，得到氧化剂；

S402，将秸秆进行粉碎得到秸秆碎屑，以及将木屑进行过筛；

S403，在氧化剂中加入秸秆碎屑、木屑、淀粉、生物营养素和生物表面活性剂，搅拌均匀，得到石油烃降解土壤修复剂。

本发明实施例提供的生物营养素占石油烃降解土壤修复剂总重量的5％，由1.0～1.5％的腐殖酸，0.08～0.10％的蔗糖，0.03～0.05％的果糖，0.020～0.025％葡萄糖和0.75～0.85％的尿素组成。

本发明实施例提供的生物表面活性剂占石油烃降解土壤修复剂总重量的15％，由10～12％的烷基苯磺酸钠和1.0～1.5％的微生物发酵提炼物蛋白质组成。

如图5所示，本发明实施例提供的步骤S103中，进行降解菌剂的制备，包括：

S501，进行石油烃类化合物降解菌培养基的制备；

S502，将石油烃类化合物降解菌接种于制备得到的培养基中，设定培养温度为23～28℃，培养时间为45～50h；

S503，培养结束后，将石油烃类化合物降解菌培养基置于离心机中离心，去除沉淀，得到石油烃类化合物降解菌剂。

本发明实施例提供的石油烃类化合物降解菌由真菌和细菌组成，所述真菌类占微生物总量的60～70％，所述细菌类占微生物总量的30～40％；其中，所述真菌类包括：出芽短梗霉、常现青霉、杂色曲霉、产黄青霉、镰刀菌属、粉红头抱霉属、绿色木霉、黑曲霉属；所述细菌类包括：醋酸细菌属、芽抱杆菌属、产碱菌属、节细菌属、微球菌。

如图6所示，本发明实施例提供的石油烃类化合物降解菌培养基的制备，包括：

S601，按照质量份数称取淀粉4～5份、氨水5～6份、蛋白胨2～3份、玉米粉1～5份、葡萄糖2～3份；

S602，将氨水倒入容器内，加入蛋白胨进行充分溶解，得到混合液向混合液中加入淀粉、玉米粉、葡萄糖，搅拌均匀得到培养基；

S603，对培养基进行密封处理后，静置15～30min，即可得到石油烃类化合物降解菌培养基。

本发明实施例提供的步骤S103中，对石油污染土壤的第二次修复的时间为10～20天。

本发明实施例提供的步骤S105中，土壤改良剂为酸性土壤改良剂。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种对石油污染土壤进行生物修复的方法，其特征在于，所述对石油污染土壤进行生物修复的方法包括以下步骤：

步骤一，对石油污染区域的土壤进行采集：依据记载的历史信息进行石油泄漏区域的初步确定；使用探测仪进行石油泄漏区域的石油泄露点的探测，将探测得到的泄漏点进行标注；对泄漏点周边区域的土壤进行粉碎；进行距离泄漏点不同距离的土壤的采集，并对采集的土壤进行分别保存；

步骤二，进行污染土壤中石油烃含量的初步检测：将采集的土壤使用聚乙烯密封袋分别存放，在密封袋外部贴标签将采集的土壤样本进行分别命名；将土壤样本带回实验室，使用气相色谱检测仪对采集的土壤样本中的石油烃含量进行检测，得到石油污染土壤中的石油烃的含量；

步骤三，进行石油烃降解土壤修复剂的制备：将过氧化氢溶液的浓度调整至0.1mol/L；将过氧化氢溶液与粉末状硫酸亚铁按照(11～15)：(1～3)的比例进行混合，得到氧化剂；将秸秆进行粉碎得到秸秆碎屑，以及将木屑进行过筛；在氧化剂中加入秸秆碎屑、木屑、淀粉、生物营养素和生物表面活性剂，搅拌均匀，得到石油烃降解土壤修复剂；

所述生物营养素占石油烃降解土壤修复剂总重量的5％，由1.0～1.5％的腐殖酸，0.08～0.10％的蔗糖，0.03～0.05％的果糖，0.020～0.025％葡萄糖和0.75～0.85％的尿素组成；

所述生物表面活性剂占石油烃降解土壤修复剂总重量的15％，由10～12％的烷基苯磺酸钠和1.0～1.5％的微生物发酵提炼物蛋白质组成；

步骤四，进行石油污染土壤的化学修复：依据石油污染土壤中的石油烃的含量进行石油烃降解土壤修复剂投放量的确定后，将石油烃降解土壤修复剂进行投放；对土壤进行深翻后，进行3～6天的等待，完成化学降解，得到进行初步修复的土壤；

步骤五，进行降解菌剂的制备：进行石油烃类化合物降解菌培养基的制备；将石油烃类化合物降解菌接种于制备得到的培养基中，设定培养温度为23～28℃，培养时间为45～50h；培养结束后，将石油烃类化合物降解菌培养基置于离心机中离心，去除沉淀，得到石油烃类化合物降解菌剂；

步骤六，进行石油污染土壤的生物修复：依据石油污染土壤中的石油烃的含量进行降解菌剂的投放量的确定，并将降解菌剂进行投放，对石油污染土壤进行生物修复，完成对石油污染土壤的第二次修复；

步骤七，进行第二次修复后的土壤中石油烃含量的检测以及对比：在第二次修复结束后进行土壤的再次采集与检测，并将检测结果与治理前的原始检测结果进行对比得到治理变化值，将检测结果与污染标准阈值进行对比得到治理结果值；

步骤八，进行修复后土壤的改良：进行土壤改良剂的制备，在完成第二次修复的土壤中进行土壤改良剂的添加，并对土壤进行深翻处理，完成对石油污染土壤的修复。

2.如权利要求1所述对石油污染土壤进行生物修复的方法，其特征在于，步骤一中，所述距离泄漏点不同距离为距离泄漏点0m、5m、10m、20m。

3.如权利要求1所述对石油污染土壤进行生物修复的方法，其特征在于，步骤二中，所述使用气相色谱检测仪对采集的土壤样本中的石油烃含量进行检测，包括：

(1)将采集的土壤样本与蒸馏水加入试管中，对试管进行振荡；

(2)对试管中的混合物质进行超声分散，超声频率设定为55～60kHz，超声时间为10～20min，超声结束后得到待检测样品；

(3)将待检测样品滴加至样品盘中，使样品盘进入气相色谱检测仪，利用气相色谱检测仪进行样品信息采集和分析；

(4)通过校正因子测定、线性校准和保留时间测定对土壤液体样品进行校准处理，得到检测结果。

4.如权利要求3所述对石油污染土壤进行生物修复的方法，其特征在于，所述气相色谱检测仪进行样品信息采集和分析的条件，包括：

色谱柱温为40℃保持3min，然后按照升温速率为10℃/min升温到220℃，保持10min；进样温度设定为300℃，检测温度为300℃。

5.如权利要求1所述对石油污染土壤进行生物修复的方法，其特征在于，步骤五中，所述石油烃类化合物降解菌由真菌和细菌组成，所述真菌类占微生物总量的60～70％，所述细菌类占微生物总量的30～40％；

其中，所述真菌类包括：出芽短梗霉、常现青霉、杂色曲霉、产黄青霉、镰刀菌属、粉红头抱霉属、绿色木霉、黑曲霉属；所述细菌类包括：醋酸细菌属、芽抱杆菌属、产碱菌属、节细菌属、微球菌。

6.如权利要求1所述对石油污染土壤进行生物修复的方法，其特征在于，步骤五中，所述石油烃类化合物降解菌培养基的制备，包括：

(1)按照质量份数称取淀粉4～5份、氨水5～6份、蛋白胨2～3份、玉米粉1～5份、葡萄糖2～3份；

(2)将氨水倒入容器内，加入蛋白胨进行充分溶解，得到混合液

(3)向混合液中加入淀粉、玉米粉、葡萄糖，搅拌均匀得到培养基；

(4)对培养基进行密封处理后，静置15～30min，即可得到石油烃类化合物降解菌培养基。

7.如权利要求1所述对石油污染土壤进行生物修复的方法，其特征在于，步骤六中，所述对石油污染土壤进行第二次修复的时间为10～20天。

8.如权利要求1所述对石油污染土壤进行生物修复的方法，其特征在于，步骤八中，所述土壤改良剂为酸性土壤改良剂。

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