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胜利油田

指挥微生物 “废土”变“宝地”

2025年02月10日 来源: 中国石化报  作者: 任厚毅
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胜利油田科研人员在实验室培育生物修复菌剂。岳胜辉 摄

□任厚毅

半年来,胜利油田石油工程技术研究院微生物所主任师丁明山和同事们先是通过淋洗方法解决退役的井场土壤中含油量高的问题,再分离筛选出适合这块地修复的嗜烃微生物,让它们在土壤中繁殖,最后移植配伍性好的植物类型,实现了土壤的达标治理,让“废土”变“宝地”。

近年来,胜利油田充分发挥石油微生物技术绿色环保优势,致力于形成退役井场、站库土壤的生物无害化处置技术,建立针对性的修复技术体系。

油井开发早期作业、井口溢流致使原油洒落在周围的土壤上。生物修复技术是利用特定微生物对沉积物和原油进行降解,从而实现彻底无害化处置的绿色技术,由于该技术仅使用微生物及其激活剂,不涉及大型的仪器设备,处理成本比热解、焚烧等技术低50%,成为油田土壤修复的优选技术。

“如今可以应用生物技术修复土壤,得益于30多年来石油微生物技术的发展。”胜利油田微生物技术首席专家汪卫东介绍,“我们已经建成国内最大的微生物菌种库,已培育500多株不同功能的菌株,能适应各种地下环境。”

不同的土壤中有不同的微生物菌种,即使相同的土壤也要配对不同的生物修复菌。

“油污等沉积物随时间在土壤中发生迁移和转化,原油组分呈现重质化趋势,与泥砂的结合非常紧密,板结程度高,盐碱度高,处理难度大。我们只能以重质原油为唯一碳源选育高降解率烃降解菌。”丁明山说。

首先,他们通过分子生物技术鉴别微生物的菌属,然后,利用耐盐实验评价筛选菌株对矿化度的耐受范围,确定菌剂的适用盐碱度界限,最后,在此基础上复配形成针对不同地区土壤的生物修复菌剂。

由于井场、站库土壤板结程度高,微生物菌剂接触效率很低。怎样让菌剂充分与土壤发生作用成为难题。对此,他们筛选了粉碎预处理工艺及设备,建立了机械粉碎+生物填料复合工艺,有效实现了板结土壤改良并提高土壤溶氧性,大幅提高了微生物菌剂的接触效率。

为了让微生物菌剂生长壮大,他们优化营养体系,构建了包括速效激活营养体系和缓释激活体系,有力保障了修复菌剂的营养供给。

微生物技术的一个主要特点是“柔和”。如果遇到含油量很高的土壤,小小的微生物修复菌也只能“望‘油’兴叹”。于是科研人员引入绿色淋洗技术,和生物修复技术进行耦合。首先通过化学淋洗大幅降低油污土壤中的油含量,再通过微生物菌剂实现深度修复。

面对城镇、村庄等人口密集区不宜频繁施工的问题,科研人员又开始研究低成本、低劳动密度的微生物+植物修复技术。

在普查胜利油区盐碱地常见植物基础上,科研人员选育适用于与微生物修复联用的植物,从盐碱度耐受范围、嗜烃功能、与微生物配伍性等方面着手,获得配伍性好的植物类型,并掌握该类植物的生长规律与培育方法。该技术实施后有效减少了土壤翻耕频次,大幅度降低劳动强度,减少环境干扰。

截至目前,科研人员已在胜利油区完成65个退役井场等的原位修复试验,涉及陆地、滩涂,修复后恢复了土壤的正常功能,并达到工业用地环保要求,为黄河口国家公园、黄河两岸生态保护和绿色油田建设提供了有力技术保障。

【专家说】

胜利油田石油工程技术研究院微生物所主任师 丁明山:

生物修复技术环保、经济便捷、投入少,处置彻底。油区即将退役的站库和井场需要进行无害化治理,而这类土壤不适于转移处置,生物原位修复为其达标处置提供了一种可行的解决方案。目前,高性能修复菌剂的开发、组合使用方式是国内外生物修复技术研究的热点和重点。从技术推广应用上来看,生物修复具有较高的技术门槛,不同土壤类型、污染程度、污染物类型、水文地质、气候环境等因素对生物修复影响非常大,这就要求对每一块污染场地制定针对性的修复方案。此外,修复过程的监控和动态调整也非常重要。

 

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