[发明专利]一种生物质强化石油污染土壤的原位生物修复方法

说明书

技术领域

本发明属于环境修复技术，特别涉及一种生物质强化石油污染土壤的原位生物修复方法。

背景技术

石油污染土壤的生物修复技术根据具体操作以及菌种的来源可以分为自然衰减法、生物刺激法和生物强化法。自然衰减和生物刺激对污染物降解效率低，且易产生迁移性能更强的中间代谢产物，因此应用越来越少。通过微生物操作筛选能够高效降解石油烃污染物的微生物，并作为外源高效菌种添加到污染土壤中，降解转化石油烃污染物的方法，即为生物强化法。

理论上生物强化修复技术可以通过添加外来高效石油烃降解菌来实现石油烃的高效去除。但由于石油烃组成复杂，毒性强，且其生物可利用度较低等原因，使得原位生物强化修复的效率低。同时，外加菌种受生态系统中环境因素的复杂性和波动性的冲击，接种微生物生物数量和活性迅速降低至无法达到预期目标；换言之，外源微生物的生存能力、活性和迁移能力与环境因素之间的关系直接决定着生物强化修复的治理效果。制约生物强化修复技术发展的主要生态原因有生物因素和非生物因素两种。多数非生物因素可通过工程措施，如调控土壤含水量、pH，添加有机碳源和无机营养物等进行调控；在生物强化修复过程中，受土壤多相复杂结构的限制，外源微生物在土壤中迁移困难，造成微生物无法与污染物有效接触并摄取污染物，微生物对污染物摄取困难是原位生物修复的一个瓶颈。

Drake EN公开了一种石油烃污染治理过程中的营养物质可控释放技术，其营养物质的释放速率等于满足石油烃降解菌的生长底物的消耗速率(EP748304-A；WO9508523-A；WO9508523-A1)，通过该技术可以保证石油烃降解菌在污染土壤中的持续积累，抵抗污染环境中由于营养限制造成的微生物活性不足。但该方法造价较高，而且过程复杂。同时，有研究利用化学合成表面活性剂来活化污染土壤中的石油烃，促进微生物对石油烃的摄取，但化学合成表面活性剂破坏土壤团粒结构，容易对环境造成二次污染。

发明内容

本发明的目的是针对制约原位生物修复的主要生态原因而提供一种利用生物质强化石油污染土壤的原位生物修复方法。其特征在于：

1.通过生物质在土壤中转化形成的中间代谢产物，可以促进石油烃降解菌在污染土壤中的快速生长；所述中间代谢产物是生物质经过生物质降解菌转化得到的部分糖类物质。利用糖类物质可以促进石油烃降解复合菌剂的生长，一是积累足够的微生物活性，另外可以产生生物表面活性剂活化土壤中的污染物，从而克服由于非生物因素造成的制约原位生物修复的生态原因。这也是石油烃降解复合菌剂中含有可高效产生生物表面活性剂菌株的原因。

2.向污染土壤中添加石油烃降解复合菌剂，该石油烃降解复合菌剂中含有高效产生生物表面活性剂的菌属，糖类物质促进该类菌属生长的同时，产生大量的生物表面活性剂，活化污染土壤中的石油烃污染物，促进微生物对石油烃污染物的接触以及摄取，抵抗由于生物因素造成的制约原位生物修复的生态原因。

该方法实施步骤包括：

1)向生物质中施加生物质降解菌；

2)在污染土壤表面均匀施洒生物质；

3)机械翻耕，翻耕深度为25～50cm，使生物质与污染土壤充分混匀；

4)向污染土壤中施加水分，保持土壤含水量为15～25％左右；

5)在机械翻耕后20～40天，施加石油烃降解复合菌剂进行石油烃的生物降解；

6)当污染土壤石油烃浓度低于1.0％时，种植植物进一步进行原位生物修复。

所述生物质主要包括农业生产产生的废弃秸秆以及含有木质素和纤维素的生物质的木屑，其生物质添加量占污染土壤体积的3％～20％。