本发明涉及石油烃污染土壤治理
技术领域：
，具体是一种通过热强化辅助原位微生物修复石油烃污染土壤的方法。
背景技术：
：随着工业的发展，人们对作为“工业血液”的石油的需求量不断增大，其在现代化建设中也有着举足轻重的作用。然而，随着石油的开发利用，所带来的环境问题日益严重，其中土壤污染尤为突出。石油污染能够改变土壤结构，降低土壤的使用功能，严重威胁了土壤的生态系统，同时石油污染物会通过食物链富集到动植物体内，间接或直接危害了人们的身体健康，因此有专家学者将石油污染的土壤比喻为“化学定时炸弹”。目前，针对石油污染场地已有一系列修复技术，如热脱附修复技术、微生物修复技术、植物修复技术、气相抽提修复技术。其中，针对高浓度污染场地的处理，主要的修复技术包括化学氧化、等离子体降解和光催化降解等。针对污染土壤的修复技术常分为原位修复和异位修复。异位修复因需清挖、运输、异地修复/处置，容易导致污染物的泄露和扩散，对环境造成二次污染。原位修复因无需深基坑开挖与支护，能够有效避免二次污染，降低了安全事故发生的概率，从而原位土壤修复技术在国内越来越受到青睐。原位热脱附技术能够高效地修复有机污染场地，常被应用于修复非均相和低渗透性的污染土壤，但它也存在着能耗高的缺点。原位生物修复是一种前景广阔的绿色可持续的修复技术，主要指通过向土壤中供给空气、氧气、营养液或者高效降解菌，依靠微生物的代谢活动来促进污染物的降解。然后，原位生物修复技术也存在着修复周期长，难以适用于复杂环境条件等缺点。环境温度是影响微生物活动的重要因素，适度的升温处理能够大幅度地提高微生物的降解性能，强化微生物的降解过程，同时还可以促进地下环境中污染物的解吸过程，因此将原位热脱附与微生物降解技术相耦合可以提高处理效率，实现优势互补，也为降低综合能耗与修复成本提供了潜在的可能性。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种热强化辅助原位微生物修复石油污染土壤的方法，能够有效地解决现有石油污染土壤原位修复技术中修复成本高、受自然环境制约的技术问题。本发明提供的技术方案如下：一种热强化辅助原位微生物修复石油污染土壤的方法，(1)以适合的修复石油污染土壤的微生物，制备游离态菌液；(2)以游离态菌液与营养液配合制得菌液制剂；(3)按照三角形布点法，采用gps定位仪，布置注入井，布点参数确保配制的菌液制剂扩散半径范围内全部覆盖修复区域；(4)采用高压旋喷注射装置在所布点位注入菌液制剂；(5)将加热装置安装在注入孔内，注入孔和加热装置之间的空隙用砂砾填充；(6)加热装置将污染土壤升温至设定值并保持该温度，直至目标污染物浓度低于修复目标值，达到修复目标。进一步的，所述微生物菌种是石油废水处理rcw菌种。本发明方法与现有热脱附和微生物修复技术相比，具有如下有益效果：(1)将热脱附技术与原位微生物降解技术合理结合，能够解决原位微生物降解技术使用过程中受低温环境限制、修复周期长和修复不彻底的问题，经过改进后的原位微生物降解技术修复效率高、修复周期缩短且不受季节变化和地域气候的限制。(2)本发明通过调节温度，只需少许热量即可提高微生物降解能力，将污染物降解为无毒/低毒小分子，达到修复目标，与单一采用原位热脱附技术相比减少了大量的热量使用，使有机污染土壤修复成本大幅降低。(3)本发明通过热脱附技术改变土壤温度，促进土壤中石油类有机物的解析过程，增加有机污染物的可给性，有利于污染物与微生物的充分接触，大大缩短了修复周期。具体实施方式结合具体实施例对本发明作进一步说明。针对某油田，采用本发明的技术方案，进行土壤修复中试。将中试场地分为a区、b区和c区，在a区采用本发明热强化辅助原位微生物修复技术方案，在b区只采用原位微生物修复技术方案，在c区只采用原位热脱附修复技术方案。1.游离态菌液制备：取石油废水处理rcw菌种的菌液100ml加入700ml富集培养基中，培养至对数生长期(照射前混菌28h，照射后混菌12h)。取培养后的菌种60ml，离心。去除上层清液，加入无菌水稀释10倍，备用。2.菌液制剂配置：以mgso4、nh4no3、cacl2、fecl3、kh2po4、k2hpo4溶液配制含氮含磷的营养液。将上述游离态菌液与营养液配合制得菌液制剂。a区实施步骤如下：(1)按照三角形布点法，采用gps定位仪，布置注入井，布点参数保证菌液制剂扩散半径为1～3m。(2)采用高压旋喷注射装置在所布点位以20mpa～25mpa的压力注入菌液制剂，其注入量为污染土壤质量的10％。(3)将电驱动加热棒安装在注入孔内，注入孔和加热装置之间的空隙用砂砾填充。(4)开启电驱动加热棒，将污染土壤升温至30℃，并维持该温度，养护20天，对污染土壤中目标污染物进行检测分析，并计算出目标污染物的降解率，公式如下：式中c为目标污染物浓度。20天后经检测a区石油烃含量从初始的53.42mg/kg下降至9.98mg/kg，降解率为81.25％。b区实施步骤如下：(1)按照三角形布点法，采用gps定位仪，布置注入井，布点参数保证菌液制剂扩散半径为1～3m。(2)采用高压旋喷注射装置在所布点位以20mpa～25mpa的压力注入菌液制剂，其注入量为污染土壤质量的10％。(3)养护20天，对污染土壤中目标污染物进行检测分析，并计算出目标污染物的降解率，公式如下：式中c为目标污染物浓度。20天后经检测，b区石油烃含量从初始的24.48mg/kg下降至15.34mg/kg，降解率为37.33％。c区实施步骤如下：(1)按照三角形布点法，采用gps定位仪，布置注入井，布点参数保证菌液制剂扩散半径为1～3m。(2)注入井中不注入菌液制剂。(3)将电驱动加热棒安装在注入孔内，注入孔和加热装置之间的空隙用砂砾填充。(4)开启电驱动加热棒，将污染土壤升温至30℃，并维持该温度，养护20天，对污染土壤中目标污染物进行检测分析，并计算出目标污染物的降解率，公式如下：式中c为目标污染物浓度。20天后经检测，c区石油烃含量从初始的18.43mg/kg下降至16.67mg/kg，降解率为9.55％。上述实施案例的主要工艺参数和目标污染物的降解率列于表1中。表1施例案例的主要工艺参数和目标污染物的降解率项目菌液制剂加热温度石油烃降解率a区10％30℃81.25％b区10％037.33％c区030℃9.55％由表1可知，仅低温加热或只加菌液制剂的实施案例中降解石油烃效果均不理想，对目标污染物降解率仅为9％～37％。但是，在采用热强化辅助原位微生物修复技术的实施案例中石油烃的降解率较高，大于80％。上述实施例中，按照三角形布点法，采用gps定位仪，布置注入井，布点参数确保配制的菌液制剂扩散半径范围内全部覆盖修复区域；以及采用高压旋喷注射装置在所布点位注入菌液制剂；和将加热装置安装在注入孔内，注入孔和加热装置之间的空隙用砂砾填充，所采用的技术设备是现有技术的设备，对于本领域技术人员来说是清楚的。此外，本发明将原位热脱附技术和原位微生物修复技术合理结合，打破了原有技术的使用限制，保证修复质量的同时大大提高了修复效率以及大幅降低了修复成本，具有较强的工程应用价值。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3