高浓度石油污染土壤异位—原位联合生物修复技术研究

发布时间：2019-01-07 17:21

【摘要】：本文以山东省东营市孤岛油区的高浓度石油污染土壤为研究对象，在课题组进行的实验室和田间实验的研究的基础上，开展了高浓度石油污染土壤的异位-原位生物修复工程参数研究和修复工程设计。首先将高浓度石油污染土壤进行异位生物堆置（异位修复），大大降低土壤中石油烃的浓度。然后将堆置物按一定量回田，使回田后土壤中石油烃的浓度低于2000mg/kg，以满足原位修复的要求。最后进行原位修复后，最终达到修复要求。其目的是将异位生物修复和原位生物修复技术有机结合，实现高浓度石油污染土壤的经济、高效修复。在研究过程中，通过生物堆置试验，优化了生物堆置通风方式、引发剂和C/N等工艺参数，通过监测堆置过程当中温度的变化、土壤中石油污染物的降解情况和微生物指标的变化，来评价在不同的堆置条件下堆体中石油污染物的降解情况。在理论回田量与实际回田量计算的基础上，将适量堆料进行回田处理，通过翻耕、添加生物菌剂和土壤改良剂以及种植碱蓬等措施，使污染土壤继续在田间进行原位生物修复，最终达到理想的修复效果。主要研究结论如下：（1）采用网格法对研究区域内土壤进行调查，发现石油污染物多裸露于地表且多呈条带状分布，区域内土壤受到石油污染的程度有较大差别，应根据实际情况分别采取不同修复措施。（2）生物堆置技术的最适通风条件为：采取强制通风方式，每三天通风一次，每次不少于两个小时，通风量为0.6m3/h，每次采样时进行一次人工翻耕。当堆体采取自然通风时，石油降解率仅为36.82%，，与此相比，采取强制通风的堆体石油降解率达到53.02%，提高了16.2个百分点。（3）生物堆置初期，向堆体中投加5%的新鲜猪粪作为引发剂，有利于增强生物堆置技术对高浓度石油污染土壤的修复效果。添加引发剂的措施可使堆体石油降解率达到55.47%，与不加引发剂的堆体相比，提高了2.45个百分点。（4）生物堆置初期，向堆体中投加尿素等肥料，调节土壤C/N至10:1的措施更有利于生物堆置技术对高浓度石油污染土壤的修复。调节C/N可使堆体的石油降解率高达63.14%，相较于不调C/N的处理（53.70%）提高了9.44个百分点。（5）在应用生物堆置技术修复油污土壤时，要注意通风方式、引发剂和C/N的同时调节。在强制通风、添加引发剂的基础上调节堆体C/N至10:1，与只采取强制通风措施相比，石油降解率提高了10.12个百分点；与采取强制通风、添加引发剂但不调节C/N的措施相比，石油降解率提高了7.67个百分点。（6）对油污土壤进行一次异位修复后，土壤石油含量难以达到标准，再将土壤回田进行一次原位修复，既可节约成本又能达到理想的修复效果。将生物堆置异位修复后的堆置物回田时，依据前人研究的原位修复石油污染土壤的修复效果计算理论回田量，理论回田量m必须满足[m（/1.5×105㧟m）≤（2000㧟CB）/CA]（m堆料理论回田量，kg；1.5×105田间表土质量，kg；CA堆置结束时堆料中石油浓度，mg·kg-1；CB石油的土壤背景浓度，mg·kg-1），实际回田量为0.9m。
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【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X53

【参考文献】