[发明专利]一种石油污染土壤修复的生物刺激方法

说明书

一、技术领域

本发明属于环境修复技术，特别涉及一种石油污染土壤修复的生物刺激方法。

二、背景技术

土壤作为环境中最大的受体，是一种有机和无机的结合体，含有多种石油烃类污染物降解微生物，因此对污染有着强大的缓冲与自我修复能力。土壤在没有受石油污染前，其自然群落结构或微生物种群并不适合石油污染；当土壤环境被石油污染后，微生物群落结构会发生变化，能适应石油污染的种群继续发展或可以更好地发展种群，这些本土微生物在利用土壤中的石油及其衍生物中的碳氢化合物作为其碳源和能源生长繁殖的同时实现了石油污染物的降解。大量研究表明，当菌群处于石油污染环境中时，利用烃类化合物的微生物数量急剧增长，Atlas报道在正常环境下降解菌一般只占微生物群落的1％，而当环境受到石油污染时，降解菌比例则提高到10％。

利用土壤中本土石油烃降解微生物能够进行石油污染土壤的修复，但由于土壤颗粒与石油污染物结合后，油土分离难度大，在不投加外源石油烃降解菌剂的前提下，环境因素的影响更加显著，从而减缓了这些污染物的降解速度。这些环境影响因素主要包括以下几种：环境温度、土壤湿度、土壤中营养物质水平、电子受体供应情况、土壤中氧气浓度、土壤pH值和土壤渗透能力等。因此，改善石油污染土壤的性质，调控这些影响修复效率的外部影响因素对于提高修复效果具有极其重要的作用。通过采取工程措施改良土壤环境，增加石油污染物的生物可利用性，提供更加适宜本土石油烃降解微生物的土壤环境条件，能够刺激本土石油烃降解微生物的生长和繁殖，提高本土石油烃降解微生物自身的降解能力，从而加速石油污染物的降解，提高石油污染土壤的修复效率。

三、发明内容

本发明的目的是在不投加外源石油烃降解菌剂的前提下，通过生物刺激的技术手段，提供一种石油污染土壤修复的生物刺激方法，改良土壤环境、刺激本土石油烃降解微生物生长繁殖以实现石油污染土壤的修复。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

a、检测分析石油污染土壤的物理化学性质：含油量、酸碱性、营养物质水平、持水性、渗透性、盐分含量、颗粒组成和石油烃降解菌数量；

b、不投加外源石油烃降解菌剂，通过向石油污染土壤中添加土壤调理剂、种植植物并采取农艺措施，改善土壤环境，刺激本土石油烃降解微生物的生长繁殖并发挥降解活性；通过投加营养物质水平调节剂调整土壤中无机及有机营养物含量至本土石油降解微生物生长和繁殖所需的条件；通过投加土壤粘性调节剂降低土壤粘性，增加土壤的透水和透气能力；通过投加土壤酸碱性调节剂调节土壤酸碱性至本土石油降解微生物的最适pH值范围；通过投加农用保水剂使土壤含水率长期保持在较适宜范围以减少修复过程中野外人工浇水或在雨季人工排水的工作；通过种植植物改善植物根系附近的土壤微环境，刺激本土微生物的大量繁殖，间接促进石油污染物的根系微生物降解；通过农艺措施改善土壤通气状况，维持不同深度土壤的氧气含量，同时可粉碎大颗粒石油污染土壤，促进土壤中物质和能量的迁移和转化，使本土微生物与石油污染物充分接触以提高降解效率。

通过添加营养物质调节剂以增加野外贫瘠土壤的营养物质水平，调节土壤中本土微生物生长所需的各类营养物含量(比例)，刺激微生物生长繁殖，添加的肥料包括氮、磷、钾肥和微量元素，所述的营养物质水平调节剂包括化肥、农家肥和有机肥，添加量根据土壤中原有营养物质的水平计算，添加后土壤中碳∶氮∶磷∶钾的质量比例达到100∶8-15∶1∶0.1。

通过添加土壤粘度调节剂以降低土壤粘性，增加土壤孔隙率和透水性，增加土壤中氧气和二氧化碳的通透程度，利于修复过程中本土微生物对氧的需求和及时排出降解产物二氧化碳，所述土壤粘度调节剂包括黄砂和植物碎屑，植物碎屑包括粉碎的野外杂生野草、粉碎的农作物秸杆和锯末，其添加量为污染土壤质量的1％-10％。

所述的土壤酸碱性调节剂包括通过添加有机肥或腐殖酸肥降低土壤碱性，或通过添加石灰降低土壤的酸性，使土壤pH值维持在中性附近。

通过添加农用保水剂调节土壤保水能力，使一次浇水后土壤的持水量增加并在较长时间内保持在一定水平，所述的农用保水剂为合成聚合物类、淀粉类、纤维素类无毒高分子农用保水剂，其使用量参照农业保水剂用量。