中原油田五厂污染土壤的修复试验工程.doc

中原油田五厂污染土壤的修复试验工程 2008-09-12 11:31:32作者：侯杰来源：本站整理浏览次数：456文字大小：【大】【中】【小】 项目名称：中原油田耕地污染评估与油污染土地治理技术研究及真菌-细菌协同修复油污土壤技术工业试验实施单位：清华大学化工系和中石化中原油田分公司项目工期：2003-2007年项目背景：油区耕地污染主要由石油开采、加工和运输过程中的操作不当或者意外事故所致。据了解，我国石油企业每年产生落地原油约7万吨，受污染土壤中石油烃含量从1%至10%不等，对生态环境造成严重破坏。在化工污染中，原油对土地的污染占不小的比例。在油田开采过程中，不论是测井、钻井还是开采加工，多多少少都会有污染。钻井台周围基本上是不长草的。这是采油过程中正常泄漏的少量原油所致。原油污染土壤的另一方面是违法分子盗油所致。违法分子一般都从管线盗取原油。他们的目的是原油，根本不可能考虑是否会造成污染。因此，每一次盗油事件都会导致大面积的土地污染。而所有原油输送管线大部分都经过农田。因此，这种污染会直接伤害农田。石油污染物在进入土壤后，严重破坏土壤结构，影响土壤的通透性，阻碍植物根系的呼吸与吸收功能，甚至导致植物死亡。此外，石油中众多有毒甚至致癌物质会在动植物体内富集，通过食物链危害各类生物甚至人类。我国土壤污染经济损失严重，仅中原油田就因污染问题每年需对3万亩土地进行赔付，按青苗费每亩1300元的价格，总计达到4000多万元。2006年，胜利油田也因油泥污染问题被罚款6000万元。而这还只是个别的例子。土壤污染所带来的无论是简单的作物产量下降还是更严重的食品安全，危害都非常大，治理刻不容缓。为保证温家宝总理在全国人代会上提出的保住18亿亩农田的底线，修复被污染的农田将成为未来我国环境保护的必然选择。场地地点：河南濮阳五星乡后港村场地背景：试验场地面积为11亩，污染情况是：被原油污染18年；存在管道穿孔污染、井台周围的石油泄漏污染以及泥浆池污染等多种污染情况。这是中原油区污染土壤的典型形式。土地污染后，农民长期弃耕，并用作打麦场，场地土壤板结严重。场地土壤盐含量普遍较高，为正常耕地的24倍，为中重度盐污染，地块中降解有机质的微生物活性低。场地污染类型为油盐混合型污染，其所含的苯并芘对植物的毒性较大，生物很难降解，治理难度非常大。选择的是一块被原油污染18年的场地， 项目技术：该项目的技术创新点把生物反应耦合起来。通俗地说，就是利用真菌和细菌两种生物的特点进行修复。这两种菌有不一样的降解机理。真菌有可降解高分子的特性。把常链芳烃和多环芳烃切断喂给细菌，细菌可再把它降解成小分子，最后分解成二氧化碳和水，并分解出表面活性剂，促进大的芳烃从原油污染的地块中被活化出来。如此循环反复，有利于土壤的快速修复。为此，他们研究了大规模高密度发酵微生物菌剂的工艺和具有协同降解石油烃能力的真菌-细菌复合修复制剂，建立并实施了将真菌和细菌协同降解石油烃与麦秸发酵生产腐殖酸相结合的技术路线，在中原油田多种污染特征地块进行了原位修复试验。中试面积达11亩，并于修复结束后进行了小麦种植。据了解，修复前场地大约90%的区域都有不同程度的盐渍。那么现场修复过程中对返盐的问题是怎么解决的呢？非常好的一个方法就是秸杆还田。通过机械翻耕，工作人员在修复地块25厘米深处构建了约5厘米厚的疏松麦秸层。秸杆埋在土壤的耕作层和主体层之间，为的是打断土壤的毛细管结构，阻止其因水蒸发而向上返盐。工作人员还添加了一种菌，让麦秸尽快变成多糖和腐殖酸，促进微生物更好地生长，实现生物过程的第二次耦合。同时，加麦秸使耕作层土质疏松，促进了洗盐的效果。在水浸洗盐的过程中，除偶尔用机井水进行灌溉，其余皆利用河南濮阳雨季的自然降水进行灌溉。由于麦秸层的构建抑制了深层土壤中盐离子上返到表层土发生表聚的现象，因此水浸洗盐水通过渗透进入深层土壤而没有外排，避免了对正常耕地的二次污染。修复结果：植物茂盛，根系正常污染修复结束后，土壤样品被送到中国农林科学院进行全面分析。结果显示，主要理化指标都得到了不同程度的改善，接近或达到正常耕地的水平。污染土壤在修复前，地表80%无植被覆盖。随着修复的结束，修复地块地表植物茂盛，根系生长正常，能起到固土作用，这说明土壤恢复了作物种植能力。对油田来讲，该项目最大的意义还在于社会效益和社会责任感的体现。采用该技术可在一年内实现污染土壤的修复达标，这样的示范意义还是很大的。治理后的土壤可在当年恢复种植能力，在第二年获得农业收获。这对于促进油田污染耕地的复耕，最终停止对农民的赔付是有益的。根据这两年的场地试验数据，估算修复总体费用在1650元2100元/亩之间，仅相当于当地一年赔付