土壤修复组合物和应用以及土壤生物修复方法技术

本发明专利技术涉及环保领域，具体涉及土壤修复组合物和应用以及土壤生物修复方法。所述土壤修复组合物含有保水剂、土质调节剂、营养物质和单菌剂。所述应用为所述的土壤修复组合物在修复土壤中的应用。所述方法包括使用如上所述的土壤修复组合物对土壤进行修复。通过向土壤中引入可降解石油烃的微生物菌剂，并同时引入对土壤土质具有改良作用的组分(如土质调节剂、营养物质和保水剂等)以促进微生物菌剂在土壤中繁殖，促使土壤中的污染物被降解，从而获得较好的土壤修复效果。本发明专利技术的土壤修复组合物不会造成土壤二次污染，也不会破坏土壤环境，且成本低，操作简单。

Compositions and applications of soil remediation and soil bioremediation methods

The invention relates to the field of environmental protection, in particular to the composition and application of soil remediation and the method of soil bioremediation. The soil remediation composition comprises a water retaining agent, a soil quality regulator, nutrients and a single bacterial agent. The application is the application of the soil remediation composition in the remediation of soil. The method includes using the soil remediation composition described above to remediate the soil. By introducing biodegradable petroleum hydrocarbon microbial agents into the soil, and introducing components (such as soil quality regulators, nutrients and water retaining agents) which can improve the soil quality, microbial microbial agents can be propagated in the soil, and pollutants in the soil can be degraded, thus achieving better soil remediation effect. The soil remediation composition of the invention does not cause secondary pollution of the soil, nor does it damage the soil environment, and has low cost and simple operation.

【技术实现步骤摘要】
土壤修复组合物和应用以及土壤生物修复方法
本专利技术涉及环保领域，具体地，涉及土壤修复组合物和应用以及土壤生物修复方法。
技术介绍
在石油勘探、开采、运输、提炼等过程中，由于操作不当或者事故泄漏，部分石油洒落到土壤中，造成土壤的石油烃污染。全世界每年通过落地原油及事故泄漏等途径排入到环境中的石油污染物约为8×106t，石油烃污染已成为世界关注的焦点。20世纪80年代，美国出现了严重的石油烃土壤污染问题，其45万块棕色土地中有一半左右存在石油烃污染，同期加拿大石油烃污染的场地高达60％，英国许多地区和工厂也存在严重的油类污染，德国、荷兰、英国等国家已制定了相关的修复工程计划，强化石油烃污染土壤的修复与治理。我国自1978年跻身于世界十大产油国以来，越来越多的油气藏和油气田被勘探与开发，石油企业增多，每年约开采70万吨原油，其中约十分之一进入了土壤环境，致使我国每年新增的受污染土壤达到了10万吨左右。土壤石油烃污染的形势严峻，阻碍了我国可持续发展的进程。石油烃污染物进入土壤后，会改变土壤结构和有机质的组成，石油烃易与土粒粘连，堵塞土壤孔隙，影响土壤透水性、透气性，限制营养元素从土壤颗粒进到土壤溶液，使土壤肥力下降；并且石油烃中含有的大量有机碳会使土壤的碳、氮、磷比例严重失调。另外，石油烃在土壤中的代谢中间产物具有一些特征官能团，能吸收和络合重金属离子，从而影响重金属在土壤/植物系统中的迁移转化。同时，某些不能被土壤吸附的烃类组分会渗入地下水，造成地下水的污染，为人类生活用水带来潜在危害。自然界中土壤对石油烃污染有一定的自净能力，但当进入土壤的石油烃超过环境的自净能力时，就会引起石油烃在土壤中累积和污染。现有的修复石油烃污染土壤的方法主要有物理修复法、化学修复法、生物修复法以及多种修复技术联用等。微生物是土壤生态系统中的重要成员，在土壤以及生物圈的物质循环和能量流动中起关键性作用。自然界中许多微生物能以石油烃为唯一碳源和能源，通过代谢作用降解环境中的石油烃污染物，最终将石油污染物转化为无害的二氧化碳和水。在有氧条件下：石油烃+微生物+O2+营养物质→CO+H2O+副产物+微生物细胞生物量。能降解石油烃的微生物分布广泛，但主要存在于受污染地区，因为自然微生物群落结构或种群并不适合石油污染环境，当环境被石油污染后，适者生存，使得能适应石油污染的种群得到发展，其他微生物种群生长受到抑制或被淘汰。微生物修复一般是指利用土壤中的土著微生物或向污染环境补充经驯化的高效降解微生物，在优化的环境条件下，加速分解有机污染物，修复被污染的土壤，其可以分为原位生物修复(将受石油烃污染的土壤在原地进行处理的方法)和异位生物修复(将石油烃污染土壤挖出，在污染场地以外或运送至专门的修复场地进行处理的方法)。相比物理和化学方法，微生物修复方法具有成本低、处理效果好、无二次污染、应用范围广、不破坏土壤环境等优点，适宜于广泛应用于处理石油烃污染土壤。我国在污染场地土壤修复技术、工程化应用和设备研发等方面起步较晚，目前尚处于低水平徘徊阶段。石油烃污染土壤修复技术方面，研究工作往往以实验室或中试规模为主，现场石油烃污染修复案例鲜见。石油烃污染土壤修复设备方面，多停留在科研装备开发或实验样机中试阶段，修复设备的产业化应用甚少。因此，筛选出对石油烃污染物具有高效降解作用的菌株，并配合适宜的促进技术，对石油烃污染土壤的生物修复具有十分重要的研究价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术使用生物修复的方法对石油烃污染的土壤修复效果差的缺陷，提供一种土壤修复组合物和土壤生物修复方法，按照本专利技术所述的方法可以获得较好的土壤修复效果，且本专利技术的组合物和方法特别适用于石油烃污染土壤的修复，尤其适用于石油烃微污染土壤以及挥发性、半挥发性石油烃污染土壤的修复。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种土壤修复组合物，该土壤修复组合物含有保水剂、土质调节剂、营养物质和单菌剂。优选的，所述单菌剂为寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、迪茨氏菌(Dietzia)、藤黄微球菌(Micrococcusluteus)或不动杆菌(Acinetobacter)。本专利技术的另一方面提供如上所述的土壤修复组合物在修复土壤(特别是石油烃污染的土壤)中的应用。本专利技术的再一方面提供一种土壤生物修复方法，该方法包括使用本专利技术的土壤修复组合物对土壤进行修复。在本专利技术所述的土壤生物修复方法中，通过向土壤中引入可降解土壤中污染物(如石油烃)的微生物菌剂，并通过引入对土壤土质具有改良作用的组分(如土质调节剂、营养物质和保水剂等)以促进微生物菌剂在土壤中繁殖，促使土壤中的污染物被降解，从而获得较好的土壤修复效果。此外，采用本专利技术所述的土壤修复组合物进行土壤修复，不会造成二次污染，也不会破坏土壤环境，而且成本低，操作简单。且本专利技术的土壤修复组合物特别适用于石油烃污染土壤的修复，尤其适用于挥发性、半挥发性石油烃污染土壤的修复。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。一方面，本专利技术提供了一种土壤修复组合物，该土壤修复组合物含有保水剂、土质调节剂、营养物质和单菌剂。根据本专利技术，所述土壤为本领域公知含义上的土壤，是矿物质、有机质、活的有机体以及水分和空气等的混合体。优选的，按重量计，矿物质占到固相部分(土壤干重)的90-95％或更多，有机质约占1-10％，可见土壤成分以矿物质为主。土壤有机质就是土壤中以各种形态存在的有机化合物。除此之外还有土壤溶液，它是土壤水分及其所含的溶解物质和悬浮物质的总称。土壤溶液是植物和微生物从土壤中吸收营养物的媒介，也是污染物在土壤中迁移的主要途径。在本专利技术所述的土壤修复组合物中，不含有会破坏土壤环境的组分，因此，在修复土壤的同时不会造成二次污染。根据本专利技术，所述单菌剂可以为现有技术中能够用于石油烃降解的菌种，但本专利技术的专利技术人在研究的过程中发现，寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、迪茨氏菌(Dietzia)、藤黄微球菌(Micrococcusluteus)、不动杆菌(Acinetobacter)均对原油，正构烷烃，支链烷烃和芳烃等成分具有较好的降解活性。其中，寡养单胞菌(Stenotrophomonas)属于严格的非发酵型好氧革兰氏阴性杆菌，营养要求不高。本专利技术的专利技术人经研究发现，寡养单胞菌具有独特的生物化学活性和代谢特性，可降解苯、甲苯、乙苯和苯胺。其中，海迪茨氏菌(Dietzia)是一种具有降解原油和长链烷烃类能力的菌种，且具有在高盐环境下降解石油烃的能力。此外，本专利技术的专利技术人在研究的过程中还发现，该菌在降解石油烃过程中，会产生表面活性物质，有利于微生物对石油烃的直接接触利用。其中，藤黄微球菌(Micrococcusluteus)，属专性好氧的革兰阳性细菌,生存条件要求宽松。本专利技术的专利技术人在研究的过程中发现，该菌对石油组分中的正构烷烃、异构烷烃及环烷烃的降解效果较好。其中，不动杆菌(Acinetob本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤修复组合物，其特征在于，该土壤修复组合物含有保水剂、土质调节剂、营养物质和单菌剂。

【技术特征摘要】
1.一种土壤修复组合物，其特征在于，该土壤修复组合物含有保水剂、土质调节剂、营养物质和单菌剂。2.根据权利要求1所述的土壤修复组合物，其中，所述单菌剂为寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、迪茨氏菌(Dietzia)、藤黄微球菌(Micrococcusluteus)或不动杆菌(Acinetobacter)。3.根据权利要求1或2所述的土壤修复组合物，其中，所述保水剂选自丙烯酸聚合物、丙烯酰胺聚合物和淀粉-丙烯酸共聚物中的一种或多种。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的土壤修复组合物，其中，所述土质调节剂选自锯末、秸秆、沸石粉中的一种或多种。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的土壤修复组合物，其中，所述营养物质为含有碳元素、氮元素和磷元素的土壤营养物质；优选地，所述营养物质为尿素和/或玉米浆。6.根据权利要求1-5中任意所述的土壤修复组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亭，郦和生，胡艳华，王岽，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11