巧使“病土”回春

“哇！沒想到生物修復(fù)技術(shù)這么厲害。我記得半年前這里還是一片油污污的！”偶然路過之前作業(yè)過、后來退役的一塊井場(chǎng)，面對(duì)已經(jīng)顯出土壤本色且有零星植被長(zhǎng)出來的土地，中國石化勝利油田孤東采油廠相關(guān)技術(shù)人員發(fā)出了一聲驚嘆。

對(duì)此，勝利油田石油工程技術(shù)研究院微生物所的丁明山博士頗感到了一絲欣慰：“這半年多，我們可是一點(diǎn)沒閑著?！彼麄兿仁峭ㄟ^淋洗方法解決了土壤中含油量高的問題，再分離篩選出適合這塊土地修復(fù)的嗜烴微生物，讓它們?cè)谕寥乐胁粩喾敝?，最后移植配伍性好的植物類型?！澳壳皝砜矗@塊‘病土’正在良好康復(fù)中?！?/p>

扛起責(zé)任

土生萬物，水澤眾生。土壤和水是人類文明產(chǎn)生、發(fā)展的根基。

習(xí)近平總書記在全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會(huì)上強(qiáng)調(diào)，堅(jiān)持把綠色低碳發(fā)展作為解決生態(tài)環(huán)境問題的治本之策，加快形成綠色生產(chǎn)方式和生活方式，厚植高質(zhì)量發(fā)展的綠色底色。

勝利油田堅(jiān)決扛起建設(shè)美麗中國的政治責(zé)任，始終秉承“能源至凈、生活至美”理念，自覺遵循客觀規(guī)律推進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，持續(xù)加大在環(huán)境保護(hù)、資源利用、社會(huì)責(zé)任等方面的投入。

近年來，勝利油田充分發(fā)揮石油微生物綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)，致力于退役井場(chǎng)、站庫土壤的生物無害化處置技術(shù)，建立了具有針對(duì)性的修復(fù)技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了污染土壤的達(dá)標(biāo)治理，讓廢土變寶土。

油污土壤是油井開發(fā)早期作業(yè)、井口溢流致使原油撒落而形成的污染土壤。對(duì)于井場(chǎng)油污土壤，通常按照常規(guī)含油泥砂處置工藝進(jìn)行處理，比如焚燒、熱解析或熱水洗。但是，由于這類污染物的特性，處理難度大，成本偏高。

除此以外，油污土壤的主要成分為土壤，一般占總量的95%以上。如果采用高溫?zé)崽幚恚瑫?huì)破壞土壤的物理性質(zhì)，使土壤功能喪失。因此，急需開發(fā)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的綠色無害化處理處置技術(shù)。

生物修復(fù)技術(shù)是利用特定微生物對(duì)沉積物及油污土壤中的原油進(jìn)行降解，從而實(shí)現(xiàn)徹底無害化處置的綠色技術(shù)。由于該技術(shù)僅使用微生物及其激活劑，不涉及大型的儀器設(shè)備，因此處理成本較熱解、焚燒等技術(shù)低50%以上，成為油田沉積物特別是油污土壤修復(fù)的優(yōu)選技術(shù)。

培育菌株

“采用生物技術(shù)修復(fù)油污土壤，得益于30多年來石油微生物技術(shù)的更新發(fā)展?！眲倮吞镂⑸锛夹g(shù)首席專家汪衛(wèi)東介紹說，“我們已經(jīng)建成國內(nèi)最大的微生物菌種庫，已培育出500多株不同功能的菌株，能適應(yīng)各種地下環(huán)境?！?/p>

他所說的菌株，正是生物修復(fù)的核心。不同的土壤，有不同的微生物菌種。即使相同的土壤，由于污染物不同，也要配對(duì)不同的生物修復(fù)菌。個(gè)中復(fù)雜程度，丁明山深諳其味。

“油污等污染物滯留在井場(chǎng)、站庫環(huán)境中，隨時(shí)間流轉(zhuǎn)在土壤中發(fā)生遷移和轉(zhuǎn)化。原油組分呈現(xiàn)重質(zhì)化趨勢(shì)，與泥砂的結(jié)合非常緊密，板結(jié)程度高，鹽堿度高，處理難度極大。我們只能以重質(zhì)原油為唯一碳源選育高降解率烴降解菌?！倍∶魃秸f。

首先，通過分子生物技術(shù)鑒別微生物的菌屬，然后利用耐鹽實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)篩選菌株對(duì)礦化度的耐受范圍，確定菌劑的適用鹽堿度界限。在此基礎(chǔ)上，最后復(fù)配形成針對(duì)不同地區(qū)土壤的生物修復(fù)菌劑。

目前，勝利油田科研人員已從現(xiàn)場(chǎng)油污土壤中篩選馴化了8株耐鹽堿的高效嗜烴菌，最高耐受礦化度達(dá)70000毫克/千克，并利用基因改造技術(shù)引入了烴氧化酶表達(dá)基因，大幅提高了菌株的嗜烴功能。

“萬里長(zhǎng)征，其實(shí)還是剛開頭?！倍∶魃叫χf。菌劑有了，怎樣充分與土壤發(fā)生作用成為下一道難關(guān)。

井場(chǎng)、站庫土壤板結(jié)程度高，導(dǎo)致微生物菌劑接觸效率很低。針對(duì)這個(gè)難題，他們篩選了粉碎預(yù)處理工藝及設(shè)備，建立了機(jī)械粉碎+生物填料復(fù)合工藝，有效實(shí)現(xiàn)了板結(jié)改良并提高土壤溶氧性，大幅提高了微生物菌劑的接觸效率。

為了讓微生物菌劑快快生長(zhǎng)壯大，他們還優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)體系，構(gòu)建了包括速效激活營(yíng)養(yǎng)體系和緩釋激活體系，有力保障了修復(fù)菌劑的營(yíng)養(yǎng)供給。

盡善盡美

生物修復(fù)技術(shù)的一個(gè)主要特點(diǎn)是柔和。這產(chǎn)生了一個(gè)問題——如果遇到含油量很高的污染土壤，小小的微生物修復(fù)菌只能望“油”興嘆。

于是，勝利油田科研人員引入綠色淋洗技術(shù)，與生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行耦合。首先通過化學(xué)淋洗大幅降低油污土壤中的油含量，再通過微生物菌劑實(shí)現(xiàn)深度達(dá)標(biāo)修復(fù)?！巴ㄟ^技術(shù)協(xié)同，可以大大降低修復(fù)成本，縮短修復(fù)周期?！倍∶魃秸f。

所謂化學(xué)淋洗，其實(shí)是以生物基為原料通過化學(xué)修飾進(jìn)行的淋洗劑開發(fā)。針對(duì)生物基淋洗劑生產(chǎn)和工業(yè)化過程中的瓶頸問題，科研人員又做了大量工作，最終開發(fā)形成了新型淋洗——生物耦合修復(fù)工藝及應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)油污土壤低成本、短周期、高效的修復(fù)。

至此，生物修復(fù)技術(shù)仍然沒有圓滿。

面對(duì)城鎮(zhèn)、村莊等人口密集區(qū)不宜頻繁施工等問題，科研人員考慮建立低成本、低勞動(dòng)密度的微生物+植物修復(fù)技術(shù)。

在普查勝利油區(qū)鹽堿地常見植物基礎(chǔ)上，選育適合與微生物修復(fù)聯(lián)用的植物。從鹽堿度耐受范圍、嗜烴功能、與微生物配伍性等方面著手，科研人員獲得了配伍性好的植物類型，并掌握了這類植物的生長(zhǎng)規(guī)律與培育方法。

經(jīng)此修復(fù)完成后的油污土壤，含油量低于0.45%，修復(fù)周期135～217天，平均修復(fù)成本690元/噸。該技術(shù)實(shí)施后還有效減少了土壤翻耕頻次，大幅度降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了環(huán)境擾動(dòng)。

“其實(shí)，土壤污染治理行業(yè)不存在一招鮮的修復(fù)技術(shù)，往往需要根據(jù)每一個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際情況制定有針對(duì)性的修復(fù)方案，也因此提高了土壤修復(fù)的難度?！倍∶魃浇忉屨f，“未來我們將通過源頭減量、過程控制、末端處置等多方面綜合治理，防患未然?！?/p>

截至目前，勝利油田科研人員已在勝利油區(qū)完成65個(gè)退役井場(chǎng)等的原位修復(fù)試驗(yàn)，涉及陸地、灘涂。修復(fù)后的土壤恢復(fù)了正常功能，并達(dá)到工業(yè)用地的環(huán)保要求。勝利人為黃河口國家公園、黃河兩岸生態(tài)保護(hù)和綠色油田建設(shè)，提供了有力的技術(shù)保障。

責(zé)任編輯：陸曉如

znluxiaoru@163.com

勝利油田石油工程技術(shù)研究院利用綠色生物技術(shù)修復(fù)油污土壤。