巧使“病土”回春

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

對此，勝利油田石油工程技術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，我們可是一點沒閑著。”他們先是通過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的嗜烴微生物，讓它們在土壤中不斷繁殖，最后移植配伍性好的植物類型。“目前來看，這塊‘病土’正在良好康復中。”

扛起責任

土生萬物，水澤眾生。土壤和水是人類文明產生、發展的根基。

習近平總書記在全國生態環境保護大會上強調，堅持把綠色低碳發展作為解決生態環境問題的治本之策，加快形成綠色生產方式和生活方式，厚植高質量發展的綠色底色。

勝利油田堅決扛起建設美麗中國的政治責任，始終秉承“能源至凈、生活至美”理念，自覺遵循客觀規律推進生態環境保護工作，持續加大在環境保護、資源利用、社會責任等方面的投入。

近年來，勝利油田充分發揮石油微生物綠色環保優勢，致力于退役井場、站庫土壤的生物無害化處置技術，建立了具有針對性的修復技術體系，實現了污染土壤的達標治理，讓廢土變寶土。

油污土壤是油井開發早期作業、井口溢流致使原油撒落而形成的污染土壤。對于井場油污土壤，通常按照常規含油泥砂處置工藝進行處理，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。如果采用高溫熱處理，會破壞土壤的物理性質，使土壤功能喪失。因此，急需開發經濟、環保的綠色無害化處理處置技術。

生物修復技術是利用特定微生物對沉積物及油污土壤中的原油進行降解，從而實現徹底無害化處置的綠色技術。由于該技術僅使用微生物及其激活劑，不涉及大型的儀器設備，因此處理成本較熱解、焚燒等技術低50%以上，成為油田沉積物特別是油污土壤修復的優選技術。

培育菌株

“采用生物技術修復油污土壤，得益于30多年來石油微生物技術的更新發展。”勝利油田微生物技術首席專家汪衛東介紹說，“我們已經建成國內最大的微生物菌種庫，已培育出500多株不同功能的菌株，能適應各種地下環境。”

他所說的菌株，正是生物修復的核心。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，也要配對不同的生物修復菌。個中復雜程度，丁明山深諳其味。

“油污等污染物滯留在井場、站庫環境中，隨時間流轉在土壤中發生遷移和轉化。原油組分呈現重質化趨勢，與泥砂的結合非常緊密，板結程度高，鹽堿度高，處理難度極大。我們只能以重質原油為唯一碳源選育高降解率烴降解菌。”丁明山說。

首先，通過分子生物技術鑒別微生物的菌屬，然后利用耐鹽實驗評價篩選菌株對礦化度的耐受范圍，確定菌劑的適用鹽堿度界限。在此基礎上，最后復配形成針對不同地區土壤的生物修復菌劑。

目前，勝利油田科研人員已從現場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70000毫克/千克，并利用基因改造技術引入了烴氧化酶表達基因，大幅提高了菌株的嗜烴功能。

“萬里長征，其實還是剛開頭。”丁明山笑著說。菌劑有了，怎樣充分與土壤發生作用成為下一道難關。

井場、站庫土壤板結程度高，導致微生物菌劑接觸效率很低。針對這個難題，他們篩選了粉碎預處理工藝及設備，建立了機械粉碎+生物填料復合工藝，有效實現了板結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壯大，他們還優化營養體系，構建了包括速效激活營養體系和緩釋激活體系，有力保障了修復菌劑的營養供給。

盡善盡美

生物修復技術的一個主要特點是柔和。這產生了一個問題——如果遇到含油量很高的污染土壤，小小的微生物修復菌只能望“油”興嘆。

于是，勝利油田科研人員引入綠色淋洗技術，與生物修復技術進行耦合。首先通過化學淋洗大幅降低油污土壤中的油含量，再通過微生物菌劑實現深度達標修復。“通過技術協同，可以大大降低修復成本，縮短修復周期。”丁明山說。

所謂化學淋洗，其實是以生物基為原料通過化學修飾進行的淋洗劑開發。針對生物基淋洗劑生產和工業化過程中的瓶頸問題，科研人員又做了大量工作，最終開發形成了新型淋洗——生物耦合修復工藝及應用技術，實現油污土壤低成本、短周期、高效的修復。

至此，生物修復技術仍然沒有圓滿。

面對城鎮、村莊等人口密集區不宜頻繁施工等問題，科研人員考慮建立低成本、低勞動密度的微生物+植物修復技術。

在普查勝利油區鹽堿地常見植物基礎上，選育適合與微生物修復聯用的植物。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規律與培育方法。

經此修復完成后的油污土壤，含油量低于0.45%，修復周期135～217天，平均修復成本690元/噸。該技術實施后還有效減少了土壤翻耕頻次，大幅度降低了勞動強度，減少了環境擾動。

“其實，土壤污染治理行業不存在一招鮮的修復技術，往往需要根據每一個項目的實際情況制定有針對性的修復方案，也因此提高了土壤修復的難度。”丁明山解釋說，“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。”

截至目前，勝利油田科研人員已在勝利油區完成65個退役井場等的原位修復試驗，涉及陸地、灘涂。修復后的土壤恢復了正常功能，并達到工業用地的環保要求。勝利人為黃河口國家公園、黃河兩岸生態保護和綠色油田建設，提供了有力的技術保障。

責任編輯：陸曉如

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勝利油田石油工程技術研究院利用綠色生物技術修復油污土壤。