□中国石化石油勘探开发研究院 许科伟 王再峰

土壤石油污染已成为当前环境领域研究的焦点和亟待解决的问题之一。常用的石油污染土壤修复方法主要包括物理、化学和生物修复方法，其中生物修复是一种成本较低且环境友好的可持续修复技术，微生物修复是生物修复的狭义概念。相对于传统污染土壤修复技术，微生物修复技术是最经济的一种，其费用为热处理费用的1/4～1/3。

微生物修复技术是指通过向污染土壤或地下水中投加高效降解微生物或营养物质，同时为微生物创造适宜的水分、氧气、pH值等生长条件，通过促进微生物降解环境中的有害物质或降低污染物毒性达到修复目的。微生物、营养物质和生长条件是决定微生物修复成功的3个关键因素，因此，微生物修复研究面临3个重要挑战：一是孤独症，高浓度的石油烃超出了环境中土著微生物的耐受能力，菌种的种类和数量大大减少，急需开发高效降解微生物菌剂；二是饥饿症，石油烃的降解需要足量的氮、磷等营养物质，过高浓度的石油烃使得微生物降解所需的营养物质供不应求，急需开发营养剂和功能助剂；三是窒息症，石油烃密度小、乳化能力低，容易与土粒粘连，影响土壤通透性，导致好氧微生物无法获取足够的氧降解石油烃，急需开发微生物生长代谢适宜条件的修复工艺。

石油勘探开发研究院在广泛开展国内外调研、自主设计研发装备及大量方法试验的基础上，与江苏油田、华东油气经过5年的联合攻关，取得了突破性进展：

第一，构建高通量筛菌平台，靶向化制备菌剂，实现了“一地一策”污油高效降解。从污染时间较长的老化石油污染土壤中，成功富集分离纯化了能够高效降解石油烃菌及表面活性剂产生菌；开发了长效、低成本生物修复菌剂，制备周期短于1个月，机械强度高、耐环境冲击、可避免与土著菌竞争。

第二，形成绿色预处理技术，提高生物可利用性，实现与生物修复模块无缝衔接；将生物表面活性剂破乳与超声除油技术相结合，实现污油最大限度的回收，油泥含油浓度降低到3%~5%。在不引入生物抑制药剂的基础上，回收高浓度污油，降低油泥含油量；提高油泥生物可利用性。

第三，研制快速化、模块化、智能化的生物修复设备，提高了修复系统稳定性，现场工业化应用效果明显；研制了油泥预处理（包括筛分、破碎与混合调理）、橇式生物箱，以及在线监测调控溶氧、pH和湿度的一体化工艺设备。4个月内可将油泥含油量从3.49%降至0.27%，同时制剂成本节省90%，工艺设备节能降耗30%。

恢复污染土壤原有生态功能是一个长期复杂的系统工程，还需要进一步发展微生物修复强化技术，提升技术的应用效率。

一是研发新型环境友好的微生物固定载体，提升微生物活性与修复效率。随着材料科学的发展，利用一些高分子复合材料、纳米材料等性能优良的材料作为微生物的载体，可以有效地提升微生物的活性及降解效率。

二是在挖掘现有高效微生物资源的基础上，利用基因工程技术研发高效降解工程菌。随着微生物组学和基因工程技术的发展，利用基因强化与沉默技术开发高效的工程菌株成了当下的研究热点。

三是构建面向工程化应用的联合修复技术。结合我国典型污染场地和土壤的特征，融合环境工程、水利学、环境化学及土壤学等多学科手段，构建因地制宜的污染土壤修复工程技术包，可为未来的土壤石油烃污染修复乃至环境修复领域提供更广阔的应用前景。