一种生物刺激修复石油污染土壤有机肥营养体系的构建方法技术

本发明专利技术涉及一种生物刺激修复石油污染土壤有机肥营养体系的构建方法，该方法步骤如下：通过对7种有机肥进行基本理化性质测定分析，初步筛选出最优的2种有机肥鸡粪和牛粪来构建有机肥营养体系。将该有机肥营养体系以5%质量比投加入石油烃污染土壤，可改善土壤环境，提高土著微生物活性，进而通过有机肥生物刺激方式加速石油烃污染物的降解。相比于其他物理、化学修复方式，本发明专利技术原料来源广泛、廉价易得，又是一种多功能型肥料，不仅可以提高修复效率，还可改良土壤，达到双重修复效果。

A method of constructing organic nutrient nutrient system for bio stimulation and remediation of petroleum contaminated soil

The invention relates to a method for constructing a nutrient system of organic fertilizer for bioremediation of petroleum-contaminated soil by stimulation. The steps of the method are as follows: Through the determination and analysis of the basic physical and chemical properties of seven kinds of organic fertilizers, the optimal chicken manure and cow manure of two kinds of organic fertilizers are preliminarily selected to construct the nutrient system of organic fertilizer. Adding the organic fertilizer nutrient system to the soil polluted by petroleum hydrocarbons at a mass ratio of 5% can improve the soil environment, enhance the activity of indigenous microorganisms, and then accelerate the degradation of petroleum hydrocarbon pollutants by biological stimulation of organic fertilizer. Compared with other physical and chemical remediation methods, the invention has a wide range of raw materials, low cost and easy availability, and is a multi-functional fertilizer, which can not only improve the remediation efficiency, but also improve the soil and achieve double remediation effect.

【技术实现步骤摘要】
一种生物刺激修复石油污染土壤有机肥营养体系的构建方法
本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种生物刺激修复石油污染土壤的有机肥营养体系的构建方法。
技术介绍
石油的生产、使用、运输等过程中，以各种方式排放到土壤环境中，危害人类活动和自然环境。国内外每年大约有成百乃至上千万吨石油进入自然环境，主要以发生泄漏、事故、废弃物污染、空气污染等多种办法进入土壤，引起土壤石油污染。这些污染物在土壤环境中，通过改变土壤的孔径、碳氮磷比等途径来破坏土壤环境。土壤的石油污染危害程度已经发展到必须及时进行治理的阶段。物理和化学修复方法在治理土壤石油污染的过程中，由于成本高、二次污染等问题逐渐退出历史的舞台。而生物修复方法正是凭借着操作、成本、效果、环保、亲民、等方面的优势逐渐变成研究者追捧的热点。生物修复技术大致包括动植物修复和微生物修复等修复技术，其中微生物修复以其独特的魅力独占了研究热点，而微生物修复的左右手：一个是生物强化，另一个则是生物刺激。生物刺激是当前微生物修复领域研究的一种重要方法。生物刺激法是指通过采取添加营养物质、电子受体、生物通气等手段刺激石油污染土壤中的土著菌激活并加速其生长增殖，增强土著菌降解石油烃的能力，从而达到修复污染土壤的目的。生物刺激的方法中，考虑到土著微生物激活后的生长增殖与新陈代谢活动对营养物质的需求、实际应用的成本以及操作的可行性问题，添加营养物质是其中最常见、应用最广泛的方法。在石油污染土壤中，氮磷含量低，碳含量高，营养比例出现失衡，从而阻碍了微生物的生长增值活动，影响修复效果。然而土壤中营养物质也需要保持恰当的比例，其中某种元素含量过高或过低，都会阻碍微生物的生长增殖活动，因此添加的营养物质也需要保持一定的营养比例。添加的营养物质又可以分为无机、有机营养2种。无机营养添加法固然也能修复土壤，然而无机营养物质在土壤中存在易流失，易富营养化，易造成二次污染，过量之后pH值过高，微生物生长增殖受阻等缺点，发展受到一定的限制。因此将研究的重点转移到有机营养物质的添加。作为有机营养物质之一的有机肥来源于动植物，是被丢弃的宝物，用途广泛，是目前较为全面的肥料。有机肥俗称农家肥，但是又不同于农家肥，有机肥无臭环保，便宜又好用，主要包括禽畜粪便以及工农业、生活垃圾等。有机肥富含有机物和多种营养元素，可改良土壤，改善土壤理化状况，增强土壤的保肥供肥能力、达到增产等功效。因此选用廉价又易得的有机肥构建营养体系，通过生物刺激法修复石油污染土壤，将其变废为宝。不仅解决有机肥的资源化利用问题，又解决了石油污染土壤的修复问题，达到双重效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术其一提供了一种生物刺激修复石油污染土壤有机肥营养体系的构建方法，其二提供了基于上述构建方法建立得鸡粪、牛粪有机肥营养体系，其三给出了上述构建方法得到的有机肥营养体系的应用方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术之一是提供一种生物刺激修复石油污染土壤有机肥营养体系的构建方法，包括以下步骤：1）初步选用多种有机肥，并测定其各自理化性质；所述有机肥包括禽畜粪便以及腐殖酸；2）将上述多种有机肥分别单独施加入石油污染土壤中，通过生物刺激修复方式，考察一段时间后各有机肥对石油烃去除效果；3）选择其中效果较好的至少两种有机肥，以若干个不同混合比例初试混合，构建有机肥营养体系，并投加入石油污染土壤中，通过生物刺激修复方式，考察一段时间后石油烃修复效果，得到优选的混合比例区间；4）在上述优选的混合比例区间内，将上述至少两种有机肥以若干个不同混合比例终试混合，构建有机肥营养体系，投加入石油污染土壤中，通过生物刺激修复方式，考察一段时间后石油烃修复效果，从而确定最佳的有机肥混合比例。进一步的，所述步骤1）禽畜粪便包括鸡粪、牛粪、猪粪、羊粪、鸭粪和马粪；所述多种有机肥测定的理化性质包括有机质、全氮、总磷、速效磷、水解氮。进一步的，所述步骤3）所述有机肥选择其中效果较好的两种有机肥。进一步的，所述步骤2）、3）、4）考察的时间均为30d；所述步骤2）、3）、4）中石油烃修复效果考察采用超声萃取-紫外分光光度法测定剩余石油烃含量，进而计算出降解率。进一步的，所述步骤1）中的多种有机肥需经过高温发酵、灭菌、除臭处理，且风干后破碎过40-80目筛备用。进一步的，所述步骤2）、3）、4）中的石油污染污染土壤在投入有机肥前需进行如下处理：翻动至松散，过2mm筛，并调节土壤C、N、P比为100:（5-15）:1；所述生物刺激修复采用花盆修复实验，且修复过程中采用减重法调节各个花盆中的含水率，使之保持在15-30%；同时控制pH为7.0-7.5、温度为25-35℃；每2-3天翻土一次。进一步的，所述土壤C、N、P比调节用的氮源为硝酸钠，磷源为磷酸氢二钾；即通过加入无机盐调节N、P与C（来源于石油烃）的比例。本专利技术之二是提供一种应用上述构建方法得到的有机肥营养体系，所述有机肥营养体系包括鸡粪和牛粪，二者质量比为2:1-4:1。进一步优选的，所述鸡粪和牛粪质量比为2.8:1。本专利技术之三是提供一种上述有机肥营养体系在石油烃污染土壤的生物刺激修复中的应用，即将所述有机肥营养体系，以5%的质量比投加入石油污染土壤中修复30-60天即可。本专利技术中石油烃修复效果考察采用超声萃取-紫外分光光度法测定剩余石油烃含量，进而计算出降解率，计算公式如下：式中：η为降解率，%；C1为处理后剩余原油含量，mg/L；C0为处理前体系中的原油含量，mg/L。与现有技术相比，本专利技术具有下述优点：1.本专利技术以有机农家肥作为原材料，是一种绿色的多功能型肥料，廉价易得、营养丰富，可实现废弃生物质资源综合利用；2.本专利技术以有机肥构建营养体系可应用于修复石油污染土壤，能够满足土著微生物激活后的生长增殖与新陈代谢活动对营养物质的需求，进而提高石油烃降解率，增强修复效果。3.采用鸡粪、牛粪构建有机肥营养体系生物刺激加速石油污染土壤中有机物降解的技术方案，采用营养物质丰富且具有保肥供肥功效的鸡粪和牛粪作为有机肥，将两者以不同比例混合，大大促进有机污染物的降解，提高污染物修复效率。4.本专利技术构建的有机肥营养体系可应用于修复石油污染土壤，对石油烃去除效率高，无二次污染，可改善土壤环境，增加土壤养分。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术中7种有机肥的理化性质测定结果图；图2为本专利技术中7种有机肥单独修复石油污染土壤30d后石油烃降解结果图；图3为鸡粪、牛粪以不同初试比例混合后修复30d后石油污染土壤石油烃降解结果图；图4为鸡粪、牛粪以不同终试比例混合后修复30d后石油污染土壤石油烃降解结果图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1将经过高温发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物刺激修复石油污染土壤有机肥营养体系的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：1）初步选用多种有机肥，并测定其各自理化性质；所述有机肥包括禽畜粪便以及腐殖酸；2）将上述多种有机肥分别单独施加入石油污染土壤中，通过生物刺激修复方式，考察一段时间后各有机肥对石油烃去除效果；3）选择其中效果较好的至少两种有机肥，以若干个不同混合比例初试混合，构建有机肥营养体系，并投加入石油污染土壤中，通过生物刺激修复方式，考察一段时间后石油烃修复效果，得到优选的混合比例区间；4）在上述优选的混合比例区间内，将上述至少两种有机肥以若干个不同混合比例终试混合，构建有机肥营养体系，投加入石油污染土壤中，通过生物刺激修复方式，考察一段时间后石油烃修复效果，从而确定最佳的有机肥混合比例。

【技术特征摘要】
1.一种生物刺激修复石油污染土壤有机肥营养体系的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：1）初步选用多种有机肥，并测定其各自理化性质；所述有机肥包括禽畜粪便以及腐殖酸；2）将上述多种有机肥分别单独施加入石油污染土壤中，通过生物刺激修复方式，考察一段时间后各有机肥对石油烃去除效果；3）选择其中效果较好的至少两种有机肥，以若干个不同混合比例初试混合，构建有机肥营养体系，并投加入石油污染土壤中，通过生物刺激修复方式，考察一段时间后石油烃修复效果，得到优选的混合比例区间；4）在上述优选的混合比例区间内，将上述至少两种有机肥以若干个不同混合比例终试混合，构建有机肥营养体系，投加入石油污染土壤中，通过生物刺激修复方式，考察一段时间后石油烃修复效果，从而确定最佳的有机肥混合比例。2.根据权利要求1所述的生物刺激修复石油污染土壤有机肥营养体系的构建方法，其特征在于，所述步骤1）禽畜粪便包括鸡粪、牛粪、猪粪、羊粪、鸭粪和马粪；所述多种有机肥测定的理化性质包括有机质、全氮、总磷、速效磷、水解氮。3.根据权利要求1所述的生物刺激修复石油污染土壤有机肥营养体系的构建方法，其特征在于，所述步骤3）所述有机肥选择其中效果较好的两种有机肥。4.根据权利要求1所述的生物刺激修复石油污染土壤有机肥营养体系的构建方法，其特征在于，所述步骤2）、3）、4）中考察的时间均为30d；所述步骤2）、3）、4）中石油烃修复效果考察...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀霞，张博凡，胡旸，熊鑫，刘会娥，顾莹莹，刘春爽，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37