[0081] 表1废弃泥浆对空心菜发芽及生长影响
[0082]
[0083]从表1可以看出：（1)废弃泥浆处理后的固相物对空心菜种子发芽有着明显的不利 影响；（2)由于泥浆添加种子发芽周期被延长，说明泥浆中的重金属及有机污染物对空心菜 种子发育有抑制作用。
[0084] 通过定期对空心菜的生长高度测定，得到泥浆添加量与空心菜生长高度有密切联 系。因此，只要泥浆与土壤混合比例控制在合理范围内，既能可以利用土地处理废弃钻井泥 浆，又不会使空心菜产量降低。
[0085] 种植过后，对盆中土壤翻看，空心菜根系发达伸展到盆中每个角落，土壤被牢牢固 定。由于植物根系及土壤中微生物作用，土壤颜色要比种植前变得深。同时由于根系作用， 土壤的蓄水能力明显增强。
[0086]采集种植后的土壤样本，将土样放在塑料膜上摊开，自然风干，捡出杂物，在石英 研钵中磨碎，经过100目尼龙筛备用。对土样中污染物分析结果见下表2:
[0087]表4-3空心菜种植后土壤指标分析结果mg/kg
[0088]
[0089] 由表2可知，（1)经过种植后土壤样本中的重金属含量都有不同程度的下降。由于， 空心菜对不同重金属耐受程度不同，因此对重金属的净化率也有差距，其中对Cd的净化率 较低；（2)土壤样本中CODcr下降明显，说明空心菜种植后，土地化处理对泥浆中的有机污染 物净化明显；（3)经过土地处理的钻井泥浆中的油含量也在下降，表明空心菜与土壤中微生 物对石油类也有很好降解净化作用。
[0090] 经过50天的种植后，对空心菜进行收割，晾晒干并粉碎。对植株进行消解，消解过 后的试样金属测定重结果见下表3。
[0091]表3空心菜植株中重金属分析结果mg
[0092]
[0093] 由表3可知：（1)泥浆与土壤混合体系中，重金属减少量的90%以上是由于空心菜 对其的吸收作用。（2)空心菜对同一种重金属只收率基本上保持同一水平，说明较高浓度重 金属土壤不会引起空心菜中重金属增加。（3)当泥浆:土壤达到1:4后，泥浆中污染物对植物 生长影响不大；（4)钻井泥浆中的C0D和石油类均有在土壤较好降解效果，不会影响空心菜 和玉米生长；（5)废弃泥浆经处理后与土壤混合后种植，可以转化成土地资源，减少固化处 理对土地的占用。
[0094] 实施例2
[0095]玉米盆栽实验，种植前，在每只经过防渗处理的塑料盆中加入体积为5L的泥浆与 土壤混合物，泥浆与土壤比例(体积比混合)分别为0:1、1:1、1: 2、1: 4、1:6，每个配比平行做 两份。种植用的空心菜种子经过挑选，把其中颗粒较小、不饱满的种子丢弃。然后在盛满水 的烧杯中浸泡5h，每只盆中盆中种植50粒玉米种子。种植时，将50粒种子均匀的撒于土层 上，然后后再覆盖约4cm 土样，轻轻均匀饶水。
[0096]玉米种子发芽的最适温度为25~30°C，2d浇一次水，使土壤含水率达到60%以上， 定期对上层土壤松土以防止板结。
[0097] 玉米种植初期每天观察并记录种子发芽情况，定期测量植株生长高度。生长过程 出现的异常现象，要及时记录分析原因。观察玉米种子第一芽发芽时间和7d后的出芽情况， 实验结果见下表4。
[0098] 表4废弃泥浆对玉米发芽及生长影响
[0100] 由表4可以得到：（l)废弃泥浆处理后的固相对玉米种子发芽有着较显著影响，随 着泥浆添加以及比例的增加，发芽率逐渐降低；（2)土壤中泥浆添加量大时，其中的重金属 及有机污染物对玉米种子发育有较强抑制作用。
[0101] 泥浆中污染物抑制了玉米种子的生物活性，致使萌芽时间以及发芽周期被延长。 同时玉米对泥浆中污染物有一定的耐受程度，只要控制好泥浆与土壤添加比例，既可以利 用土地处理废弃钻井泥浆，又不会过度影响玉米生长。
[0102] 种植过后，对盆中土壤翻看，由于植物根系及土壤中微生物作用，土壤颜色要比种 植前有了明显改善。同时由于根系作用，土壤蓄水能力增强。
[0103] 采集种植后的土壤样本，将土样放在塑料膜上摊开，自然风干，捡出杂物，在石英 研钵中磨碎，经过100目尼龙筛备用。对土样中污染物分析结果见下表5。
[0104]表5玉米种植后土壤指标分析结果mg/kg
[0105]
[0106] 由表5可知：（1)经过种植后土壤样本中的重金属含量都有不同程度的下降。由于， 玉米对不同重金属耐受程度不同，因此对重金属的净化率也有差距，其中对Cu的净化效果 较好；（2)同一重金属经种植后，减少的量相近，说明玉米对其吸收率是相近的，不因其浓度 变化而变化，说明玉米对其吸收主要是营养的需要，而非过量积累；（3)种植过后，土壤样本 中CODcr下降明显，说明土地化处理对泥浆中的有机污染物净化明显；（4)经过土地处理的 钻井泥浆中的油含量也在下降，表明植物与土壤中微生物对石油类也有很好降解净化作 用。
[0107] 经过60天的种植后，对玉米植株进行收割，晾晒干并粉碎。对植株进行消解，消解 过后的试样重金属测定结果见下表6。
[0108]表6玉米植株中重金属分析结果mg
[0110]由表6可知：（1)泥浆与土壤混合体系中，重金属减少量的91 %以上是由于玉米对 其的吸收作用；（2)玉米对同一种重金属只收率基本上保持同一水平；（3)泥浆与土壤混合 体系中，重金属减少量的90%以上是由于植物对其的吸收作用；（4)当泥浆:土壤达到1:4 后，泥浆中污染物对植物生长影响不大；（5)钻井泥浆中的C0D和石油类均有在土壤较好降 解效果，不会影响空心菜和玉米生长；（6)废弃泥浆经处理后与土壤混合后种植，可以转化 成土地资源，减少固化处理对土地的占用。
【主权项】
1. 废弃水基钻井液固相物土地资源化技术，包括废弃钻井泥浆的化学固液分离技术、 分离液污染物分析技术、分离液固相污染物分析技术、废弃钻井泥浆土地化技术、土壤质量 指标分析技术与植物生长情况观察记录； 所述废弃钻井泥浆的化学固液分离技术包括废弃钻井泥浆常规参数测定技术、废弃钻 井泥浆破胶、絮凝的化学固液分离技术； 所述废弃钻井泥浆土地化技术包括植物-微生物联合修复技术； 所述土壤质量指标分析技术包括土壤重金属测定技术与石油类测定的水平振荡法技 术。2. 根据权利要求1所述的破胶剂，其特征在于，所述处理废弃钻井泥浆时的最佳破胶剂 为HGDJ-1，投加量为1.8~3g/泥浆100ml，破胶时间30min。3. 根据权利要求1所述的絮凝剂，其特征在于，所述处理废弃钻井泥浆时的最佳絮凝剂 为PAC和PAM，其用量分别为1 · 2~2 · 4g/泥浆100ml、0· 01~0· 05g/泥浆100ml。4. 根据权利要求1所述的分离液污染物分析技术，其特征在于，所述的分析技术是对分 离液中的色度、〇?"、？!1、(：1'含油量、悬浮物、铅和铜进行测定，以评价化学法对泥浆固液 分离效果。5. 根据权利要求1所述的分离液固相污染物分析技术，其特征在于，所述的分离液固相 污染物提取方法采用HJ 557-2010《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》，并检测提取 物中的Cr、Pb、Cu、Cd、Cr、CODcr、石油类含量，得到泥浆固相物与土壤混合的比例，使混合后 土壤中各项污染物指标符合土壤环境质量标准要求。6. 根据权利要求5所述泥浆固相物与土壤进行混合的比例，其特征在于，所述泥浆固相 物与土壤进行混合的比例为土壤:泥浆是2:1~6:1。7. 根据权利要求1所述植物-微生物联合修复技术，其特征在于，所述植物-微生物联合 修复技术利用植物及土壤根际微生物共存体系净化土壤中有机和无机污染物。8. 根据权利要求1所述的土壤重金属测定技术，其特征在于，所述土壤和泥浆固相重金 属测定技术采用NY/T 1613-2008《土壤质量重金属测定王水回流消解原子吸收法》，测得其 中重金属含量。9. 根据权利要求1所述的土壤石油类测定的水平振荡法技术，其特征在于，所述土壤石 油类测定的水平振荡法技术采用HJ 557-2010《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》提 取浸出液，测得C0DCT、石油类含量。10. 根据权利要求1所述的植物生长情况观察记录，其特征在于，所述植物生长情况主 要记录植物发芽率与植物的生长高度，并在植物一段时期后，收割、晾晒干并粉碎;测定消 解试样中重金属含量，分析植物对重金属吸收率与土地修复情况。
【专利摘要】本发明公开了一种废弃水基钻井液固相物土地资源化技术，针对废弃钻井泥浆中污染物的特性，提出了对废弃钻井泥浆先进行破胶、絮凝实现化学固液分离，再利用土壤和植物对泥浆固相进行土地化处理的工艺。本发明成功改进了目前国内现有废弃泥浆处理技术，采用化学方法实现对废泥浆中的污染物进行了稳定化；采用化学和生物方法将废弃钻井液土壤化处理在达到土壤环境质量二级标准；避免了废弃泥浆固化处理过程中，占用土地资源的问题；解决了固化泥浆随时间增长，污染物渗漏的环境风险。与国内现有技术相比具有处理工艺简单、实用性强、具备大规模应用的优点。因此，本发明具有新颖性、创造性和先进性，以及很高的实际应用价值。
【IPC分类】B09C1/10
【公开号】CN105499265
【申请号】CN201510937949
【发明人】杜国勇, 张洪铭, 杨露, 汪倩, 朱盟翔, 李赵, 张姝琳, 朱成旺, 蒋昕, 任燕玲
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月17日