一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法
【專利摘要】一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，是將從石油污染土壤中篩選富集得到的混合土著菌添加到石油污染土壤中，對其進(jìn)行生物修復(fù)的方法，其具體步驟包括：石油污染土壤的研磨過篩預(yù)處理、利用無機(jī)鹽培養(yǎng)基從石油污染土壤中篩選富集出土著菌、向石油污染土壤中投加富集得到的土著菌、并向石油污染土壤中添加一定比例的無機(jī)營養(yǎng)物及改良劑、攪拌均勻后進(jìn)行堆肥并定期對處理土壤進(jìn)行翻耕及澆水。該方法可用于石油污染土壤的原位修復(fù)也可用于異位修復(fù)，既可用于高濃度石油污染土壤的修復(fù)也可用于低濃度石油污染土壤的修復(fù)，且所用的藥品簡單易得，操作簡便，且降解效率高，不會引起二次污染。
【專利說明】
一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于土壤修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展，石油類產(chǎn)品的需求量也在不斷地增加。石油及 石油類產(chǎn)品在開采、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)鹊倪^程中，難免會有一定量的石油及產(chǎn)品進(jìn)入到土壤中， 從而造成污染。石油的黏附性很強(qiáng)，會對土壤的一些理化性質(zhì)產(chǎn)生影響，還會阻礙植物根系 呼吸及對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，嚴(yán)重危害了植物的生長。
[0003] 雖然土壤對石油類物質(zhì)有一定的自我凈化能力，但是當(dāng)超出該范圍后，會使石油 類污染物在土壤中積累，以至于給人類或者整個生物圈帶來了極大危害，因此石油污染物 的處理已成為世界各國亟待解決的環(huán)境問題之一。目前，對于石油污染土壤的修復(fù)方法主 要分為三大類:物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法。生物修復(fù)法由于其處理成本低、無 二次污染等優(yōu)點(diǎn)成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。其中，微生物土壤修復(fù)是利用土著或者外源微生 物群，在適宜的環(huán)境條件下，促進(jìn)或強(qiáng)化微生物降解功能，從而達(dá)到降低有毒污染物活性或 降解成無毒物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)。與物理化學(xué)和植物土壤修復(fù)技術(shù)相比，因具有：（1)經(jīng)過 修復(fù)的土壤環(huán)境的物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)基本保持不變，甚至?xí)?yōu)于原有土壤的性質(zhì)； (2)最大限度地降低污染物的濃度；（3)處理形式多樣，可就地處理；（4)環(huán)境影響?。唬?)修 復(fù)成本費(fèi)用低；（6)應(yīng)用限制較小等優(yōu)點(diǎn)，微生物修復(fù)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于污染土壤的修復(fù) 中。
[0004] 外源微生物修復(fù)土壤中一般只添加單一或幾種菌株，而且容易遇到接種菌難以長 期存活的"瓶頸"問題，而土著菌里不但還有大量的細(xì)菌、真菌、放線菌以及烴降解菌等，還 不會有重新適應(yīng)生長環(huán)境的問題，所以土著菌能通過它的新陳代謝作用有效的降解石油污 染土壤中的烴類污染物。
[0005] 專利201610182065.1公開了一種處理石油污染土壤的方法，該方法中將石油降解 菌劑與土壤以重量比按1:5比例混合均勻進(jìn)行生物修復(fù)，其中菌劑為外源微生物:施氏假單 胞菌和谷氨棒狀桿菌。此法中運(yùn)用的微生物種類較為單一，且不是石油污染土壤中的土著 菌，存在微生物適應(yīng)生存環(huán)境的問題;生物菌劑要自己制備且加量很大，增加了工作量和經(jīng) 濟(jì)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決石油污染土壤修復(fù)中成本高、工作量大等問題，更充分地利用土壤中土 著微生物的降解功能，我們提供了一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，采用本發(fā)明 可以達(dá)到成本低廉、減少工作量的目的。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，該修復(fù)方法采用的是土著微生物修復(fù) 技術(shù)系統(tǒng)。
[0009] 所述土著菌修復(fù)石油污染土壤包括如下步驟：
[0010] ⑴石油污染土壤的預(yù)處理:除雜、風(fēng)干、研磨、過篩;除雜，除去土壤中石頭等大的 雜物;風(fēng)干，使水分含量為10~30% ;研磨，用研磨機(jī)將土壤研磨成小顆粒狀;過篩，用分樣 篩將土壤過篩，土壤的粒徑不大于5目。
[0011] (2) 土著菌的篩選富集過程:稱取2~3g未經(jīng)處理的的石油污染土壤，加入到20~ 50mL無菌水中，在33~37°C、130~180rmp下震蕩2h，接種lmL震蕩后的土壤懸池液到100mL 無機(jī)鹽培養(yǎng)基中，然后在33~37°C、130~180rmp下培養(yǎng)3天;所述的無機(jī)鹽培養(yǎng)基成分:每 1000mL去離子水中含有NaN03 4g，NaCl 5g，K2HP〇4 lg，KH2P〇4 lg，MgS〇4.7H20 0.2g， FeS〇4 ? 7H200.2g，無水CaCl2 0.2g，原油20mL，pH=7，121°C滅菌20min。
[0012] (3)向石油污染土壤中添加土著菌:將篩選富集后的土著菌加入到土壤中，且攪拌 均勻;土著菌的加入量為30~50mL/kg，使得土壤中菌含量達(dá)到1.5X108~2.5X109cells/ g°
[0013] (4)無機(jī)營養(yǎng)物和改良劑的投加：向土壤中加入C源、N源和P源以及土壤改良劑，并 將土壤充分的攪拌均勻;無機(jī)營養(yǎng)物的加入量占土壤質(zhì)量百分比的1~7%，且(：:【？=(80_ 110): (8-11): (1-2)C源為淀粉、葡萄糖、蔗糖、尿素、蔗糖中的一種或幾種;其中N源為尿素、 硝酸銨、硝酸鈉、硫酸銨中的一種或幾種;其中P源為磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸銨中的 一個或幾種。改良劑為鋸木粉、風(fēng)化煤、秸桿、園林垃圾中的一種或幾種，將其進(jìn)行研磨過 篩，其粒徑不大于5目，加入量為土壤質(zhì)量的1~7 %。
[0014] (5)堆肥過程:將混合均勻的土壤進(jìn)行堆肥，定期進(jìn)行澆水和翻耕。土壤澆水時間 為一周3~5次，使得土壤的持水量長期保持在50-80%。土壤翻耕時間為一周2~5次，每次 都攪拌均勻，充分曝氣。
[0015]本發(fā)明提供了一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā) 明具有如下的有益效果：
[0016] 1、本發(fā)明采用的菌劑是篩選富集得到的土壤土著菌，能使菌更好地在土壤中生 長，避免了因?yàn)榫牟贿m應(yīng)性而導(dǎo)致死亡。
[0017] 2、篩選富集的土著菌里面包括降解石油烴的細(xì)菌、真菌、放線菌等微生物，種類繁 多。各種細(xì)菌、真菌、放線菌及其代謝產(chǎn)物能相互協(xié)同作用，更快更高效地除去土壤中的石 油烴。
[0018] 3、實(shí)驗(yàn)中沒有額外的添加其他特殊菌種，不會破壞石油污染土壤本身的微生物菌 群結(jié)構(gòu)。
[0019] 4、向石油污染土壤中加入了C源、N源、P源，提供了微生物生長所需的營養(yǎng)和能源 物質(zhì)，使其在初始階段更好更快的生長。
[0020] 5、調(diào)節(jié)劑的施加，增強(qiáng)了石油污染土壤的通風(fēng)性，使微生物更好的進(jìn)行好氧作用 以降解污染物。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合相關(guān)實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0022] 下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的實(shí)施過程和產(chǎn)生的有益效果，而不應(yīng)該視為限定 本發(fā)明的范圍。下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為常規(guī)方法，所用試劑或儀器，均為 可以通過購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0023] 實(shí)施例
[0024]具體實(shí)施步驟如下：
[0025] (1)石油污染土壤的預(yù)處理：除去石油污染土壤中的大塊雜物后將其風(fēng)干到水分 含量為20%左右，再用研磨機(jī)將土壤研磨成小顆粒狀，然后用10目分樣篩將土壤過篩。 [0026] (2)篩選富集土著菌：稱取2g未經(jīng)處理的的石油污染土壤，加入到無菌水中，在35 °C、150rmp下震蕩2h，接種lmL震蕩后的土壤懸濁液至100mL無機(jī)鹽培養(yǎng)基中，然后在35°C、 150rmp下培養(yǎng)3天。
[0027] (3)向石油污染土壤中添加土著菌:將篩選富集后的土著菌按照40mL/kg的比例加 入到石油污染土壤中，使得石油污染土壤修復(fù)初始的菌含量達(dá)到5.6 X108cells/g，并進(jìn)行 攪拌。
[0028] (4)無機(jī)營養(yǎng)物和改良劑的投加：向石油污染土壤中加入淀粉、尿素和磷酸二氫鉀 以及占土壤質(zhì)量百分比的3%的鋸木粉，使石油污染土壤修復(fù)初始的營養(yǎng)物達(dá)到C:N:P = 100:10:1，并將土壤充分的攪拌均勻。
[0029] (5)堆肥:在修復(fù)中，要灌溉和翻耕土壤，澆水時間為一周5次，保持土壤水分含量 為60%左右，攪拌時間為一周5次。
[0030]定期取樣，用紅外測油儀測定其含油量，結(jié)果如下表所示：
[0032]通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：用土著菌修復(fù)石油污染土壤具有修復(fù)效果好、時間短等 優(yōu)勢，且可用于所有類型的石油污染場地修復(fù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，其特征在于，所述方法包括在土壤中施 加篩選富集后的土著菌，并添加一定量的無機(jī)營養(yǎng)物及改良劑，對石油污染土壤進(jìn)行堆肥 修復(fù)。2. -種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟一、石油污染土壤的預(yù)處理:除雜、風(fēng)干、研磨、過篩； 步驟二、土著菌的篩選富集過程:稱取2~3g未經(jīng)處理的的石油污染土壤，加入到20~ 50mL無菌水中，在33~37°C、130~180rmp下震蕩2h，接種lmL震蕩后的土壤懸池液到100mL 無機(jī)鹽培養(yǎng)基中，然后在33~37°C、130~180rmp下培養(yǎng)3天； 步驟三、向石油污染土壤中添加土著菌：將篩選富集后的土著菌加入到石油污染土壤 中，且攪拌均勻； 步驟四、無機(jī)營養(yǎng)物和改良劑的投加：向石油污染土壤中加入C源、N源和P源以及土壤 改良劑，并將土壤充分?jǐn)嚢瑁? 步驟五、堆肥過程:將混合均勻后的石油污染土壤進(jìn)行堆肥，定期澆水和翻耕。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，其特征在于:所述 步驟一中，石油污染土壤的預(yù)處理，步驟為：除雜，除去土壤中石頭等大的雜物;風(fēng)干，水分 含量為10~30% ;研磨，用研磨機(jī)將土壤研磨成小顆粒狀;過篩，用分樣篩將土壤過篩，使土 壤的粒徑不大于5目。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，其特征在于:所述 步驟二中，所述的無機(jī)鹽培養(yǎng)基成分：每l〇〇〇mL去離子水中含有NaN0 34g，NaCl 5g， K2HP〇4lg，KH2P〇4lg，MgS〇4 · 7H20 0.2g，F(xiàn)eS〇4 · 7H20 0.2g，無水CaCl20.2g，原油20mL，pH = 7，121 °C滅菌 20min。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，其特征在于:所述 步驟三中，篩選富集得到的土著菌的加入量為30~50mL/kg，讓石油污染土壤中菌含量達(dá)到 1.5X10 8 ~2.5X109cells/g〇6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，其特征在于:所述 步驟四中，無機(jī)營養(yǎng)物的加入量占土壤質(zhì)量百分比的1~7%，且C:N: P = (80-110): (8-11): (1-2)，改良劑為鋸木粉、風(fēng)化煤、秸桿、園林垃圾中的一種或幾種，將其粉碎過篩，其粒徑不 大于5目，加入量為土壤質(zhì)量的1~7 %。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，其特征在于:加入 的無機(jī)營養(yǎng)物中其C源為淀粉、葡萄糖、蔗糖、尿素、蔗糖中的一種或幾種;其中N源為尿素、 硝酸銨、硝酸鈉、硫酸銨中的一種或幾種;其中P源為磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸銨中的 一個或幾種。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用土著菌修復(fù)石油污染土壤的方法，其特征在于:所述 步驟五中，石油污染土壤澆水時間為一周3~5次，使得土壤的持水量長期保持在50~80%。 土壤翻耕時間為一周2~5次，每次都攪拌均勻，充分曝氣。
【文檔編號】B09C1/10GK106001104SQ201610640351
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月8日
【發(fā)明人】蘭貴紅, 杜嬌, 嚴(yán)君華, 陳超, 邱海燕, 陳秀麗, 魯瑩純, 李桂香
【申請人】西南石油大學(xué)