盐碱化石油污染土壤及油田废水的生物治理

大港油田属于海岸滩涂地形，长年的石油污染使得土壤严重盐碱化、碳氮比例严重失衡，其高盐碱性极大限制了生物修复和治理技术在石油污染降解和修复中的应用。筛选和构建合适的多功能微生物复合菌群，提高微生物代谢作用和降解活性水平并结合发酵工艺制备复合生物菌剂，修复土壤、处理废水，不仅可以解决大港油田的石油污染问题，也为盐碱性土壤改良提供了有力的支持。该项目通过外源添加营养物质，调节碳氮磷比，对大港油田盐碱化石油污染土壤和油田废水中的土著微生物进行分离培养，分离到6株耐盐碱的高效石油降解菌、4株耐盐碱产表面活性剂菌和4株耐盐碱的固氮菌。对活性菌种代谢途径分析和功能验证，通过分子技术设计和复配具有高温耐盐的多功能复合菌系，构建了2套可用于盐碱化石油污染土壤和油田废水修复的多功能复合菌群，针对大港油田的环境特点，经活性验证和发酵优化，改良已有工艺，建立了稳定的高密度多功能复合菌群发酵工艺。实验室条件下模拟修复实验结果显示，30天内总石油烃降解效率达到60%以上，60天内石油烃降解率及达75%以上。经处理后的油田废水标准复合2008年《天津污水综合排放标准》要求。对大港油田盐碱化地块进行物理-生物联合处理，其盐度和总石油烃含量逐步下降，建成了1000平方米的示范试验田，植物长势良好。成果创新性：实验室条件下模拟修复实验结果显示，30天内总石油烃降解效率达到60%以上，60天内石油烃降解率达75%以上。经处理后的油田废水标准复合2008年《天津污水综合排放标准》要求。对大港油田盐碱化地块进行物理-生物联合处理，其盐度和总石油烃含量逐步下降，建成了500平方米的示范试验田，植物长势良好。成果独占性：在技术水平上具有独占性，并具有相关知识产权。成果盈利性：该项目达成时将石油废水的处理达到排放标准，实现节约100万。成果持续性：研究组于目前获得天津市科学技术委员会天津科技支撑计划项目“含盐工业废水高效处理工艺示范研究”、院市合作项目“一体式小型污水净化循环处理系统”、国家自然科学基金青年基金项目“植物促生菌在土壤中的时空分布特征及其形成”、中科院STS项目“适用红壤水稻的复合微生物肥料的研制及应用项目”、2016年度天津市留学人员科技活动启动项目择优资助计划“外源固氮菌NW-3驱动根际土壤生态系统进化的动力学机制”的支持，同时，研究组在人员、设备配备方面均具备技术储备与持续创新的能力。成果先进性：（1）利用分子技术设计和复配具有高温耐盐的多功能复合菌系；（2）以高度协同的微生物群体作为功能单位，充分考虑到采油废水和盐碱地的特点，利用物化-生物偶联技术将采油废水和石油污染土壤的进行综合治理；（3）针对大港油田的环境特点，改良已有的处理工艺，采用两步法，即多功能微生物菌群结合微生态制剂的方法，添加纤维类营养素，接触了大港油田油污高盐碱土壤和废水的营养匮乏对生物修复效果的抑制。结合设计并建立示范工程最终达到采油废水的生物处理、石油污染土壤的修复和盐碱地改良的多重效果。