李雪丽

摘  要：我国工业技术不断发展，工业产业规模也逐渐扩大，但现代化的进程将含油加工厂附近的环境造成破坏，给土壤造成严重油污污染。文章基于土壤中微生物能够将油污降解的特点，讨论油污土壤治理中进行供氧的作用，供氧的方式采用翻耕法，通过人力成本来做油污土壤的治理，将化工遗留问题很好解决。

关键词：化工遗留问题;油污土壤;翻耕供氧

中图分类号：TE991.3       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）27-0058-02

Abstract： With the continuous development of industrial technology and the gradual expansion of industrial scale， the process of modernization will cause damage to the environment near the oil processing plant and cause serious oil pollution to the soil. Based on the characteristics that microorganisms in soil can degrade oil pollution， this paper discusses the role of oxygen supply in the treatment of oily soil， the way of oxygen supply is ploughing method， and the treatment of oily soil is done through labor cost， which can solve the problems left over by chemical industry.

Keywords： problems left over by chemical industry; oily soil; oxygen supply by ploughing method

引言

油污土壤的治理原理是根据土壤中存在的微生物能够与油污结合的现状，将油污完全降解，使得土壤内油污含量降低，土壤可达到正常使用标准。含油土壤中的主要危害物质就是油类化合物，微生物将通过自身氧化作用将油分解为碳氧化合物和水，因此能够在分解完成后对土壤还有着增加水分的作用，证明了翻耕供氧能够将油污土壤治理并持续优化土壤条件。

1 供氧在油污土壤治理中作用的研究方向方法

对于油污土壤的治理要采用微生物降解的方式，在降解过程中需要氧气的参与，而氧气供应量也对降解效率起着决定性因素的影响。所以依靠供氧的方式来进行油污治理，其中最有效的方式就是进行翻耕作业，根据常识可知，对土壤进行翻耕作业，当翻耕频率越大，使得土壤中微生物反应被供应的氧气量也越大，反之亦然。但翻耕作业有着其本质上的弊端，则是相应的治理造价较高，在进行翻耕作业中要充分利用人力与物力来进行操作，因此翻耕频率大将导致治理成本进一步增大，不利于资源节约。所以在进行具体的翻耕作业中要将频率的掌控与治理效果对应来看，选择出耗能最少、收效最高的频率数值。

在进行翻耕频率的探究中，要引入实验室辅助实验的方法将实验数据精准确定出来，在实验室中进行模拟探究时，首先进行对土壤的处理。土壤选用无菌土，然后模拟真实土壤环境向土壤中投入微生物使其繁殖，并给予微生物符合自然条件下的生存环境因素，比如添加氮磷钾肥料，保持土壤干湿平衡等外部条件植入。模拟自然环境下的土壤条件后对土壤进行油污处理，油污的投放要适量，符合自然规律。接着对土壤环境進行培养，根据不同的翻耕频率对所设置的实验组进行数据采集分析整理，值得一提的是，在此实验中要设置对照组来进行整体实验效果的体现。实验的各项数据统计方法如下：在对细菌的处理上，要通过稀释平板法进行细菌数量的计算;在对土壤呼吸作用的强度评定上采用的则是中和滴定法;油污去除效率的计算方式采用称重法;原有族组份运用棒薄层分析法。

2 供氧在油污土壤治理中作用的研究结果讨论

2.1 土壤治理影响因素

微生物在降解过程是依靠特定菌群进行生理变化，对于物理和化学角度方法来看，微生物对石油烃的降解作用受到众多因素制约，这些因素包括微生物自身的品种特性、数量程度，污染物的浓度、土壤的降解化学条件、土壤营养物质添加情况、供氧情况等，为了进一步优化石油污染的治理过程，缩短降解周期，针对上述出现的修复问题进行如下分析。

2.1.1 营养物质添加比例会在石油生物降解的过程中对其造成一定影响，也就是说氮磷等元素会影响微生物降解作用。土壤中营养物质的缺乏是导致石油污染生物降解效率不高的主要原因，比较来说，生物对含有氮（N）源的物质供给更加敏感，但是需要同时添加含有氮元素（N）和磷元素（P）的营养盐才能取得更好的降解效果。按质量计算的话，N、P浓度分别是85毫克、15毫克左右，添加比例保持在五比一和七比一之间最为合适。以硫酸铵、硝酸铵、硝酸钠、尿素分别作为无机N源和有机N源的代表，这里包含胺盐和硝酸盐，并考察使用效果，实验证明，在适量添加N、P的情况下，四种N源对石油微生物降解效果有明显的促进作用。相比较下，无机N源比有机N源的效果更有优势，合理给土壤添加营养盐不仅能促进微生物繁殖，还能改变PH值，更利于降解作用发挥。有机N源若大量使用妨碍石油烃降解，因此要控制好使用量。单纯接种微生物不添加N、P营养盐也无法强化降解过程，在给土壤添加营养的基础上还应该培育更高效的微生物，能对降解过程起到促进作用。

2.1.2 石油中的好氧生物在降解的过程中需要大量电子受体，主要构成成分是溶解氧和硝酸根。在部分石油污染区，供氧不足成为了影响石油降解的制约因素。虽然在缺氧的条件下，厌氧微生物也可以利用其他元素和氧气作为电子受体进行降解，但是石油降解的速率往往不是很理想，处于相当低的状态，例如，地下水的溶解氧气少，在受到石油污染之后，生物降解效率低，降解修复慢，将地下水全部抽出，采用充氧回灌的方式添加氧气，能有效提高生物降解的速度和效率，达到预期效果。

2.2 翻耕供氧对油污的降解作用

因为微生物细菌是对油污土壤进行治理起到最为直接作用的原材料，因此要对能够降解油污的这类微生物细菌有着一定的了解。翻耕供氧能够对微生物降解效率有着较大的促进作用，微生物能够对油污土壤产生降解作用的原理是微生物发生氧化反应将原油中的饱和烃、芳香烃进行相关化学键的水解，在该过程中产生了非烃类物质和沥青类物质化合时所需的氮磷氧等元素，导致饱和烃、芳香烃降解比例大幅提高，进而生成了非烃类物质和沥青类物质，在继续的降解过程中，此类物质最终被降解为碳氧化合物（主要为二氧化碳）和碳氢化合物（主要为水）[1]。

2.3 翻耕频率对土壤细菌含量的影响

因为翻耕供氧对油污的降解有着重要的影响作用，因此要将微生物细菌降解的过程进行分析得到反应过程中氧气存在的必要性，另外要将翻耕频率对土壤中细菌的含量进行分析才能够得出油污治理的有效翻耕频率。因为微生物降解的过程中会产生氮磷氧等中间元素，所以对实验组进行氮元素的含量分析就可以得到土壤内细菌的含量。实验过程中可以看出在九十天之前进行翻耕作业时，氮元素含量减少，因此证明细菌数量随着翻耕作业会有所减少;而在对照组中不进行翻耕作业，可发现氮含量的数量几乎保持不变，因此证明细菌在无氧气供应时并未发生氧化反应造成消耗，翻耕频率与土壤细菌含量呈反比。

2.4 翻耕频率对土壤呼吸强度的影响

翻耕频率对土壤内细菌含量有着消耗作用，那么对于土壤的呼吸作用也会有一定的影响，因为细菌是在土壤内部进行活动，而土壤呼吸作用会影响细菌的活性。土壤呼吸作用的定义是指土壤作为一个有机生命体存在的场所，其进行吸收氧气和释放二氧化碳的过程强度，所以一个良好的土壤系统能够对其内部存在的微生物种群有着良好的促进作用[2]。由微生物的降解原理可知，讲解完成后会产生二氧化碳，因此检测土壤中二氧化碳的含量能夠体现出土壤的呼吸强度，翻耕频率高将导致细菌的反应效率变高，由此释放二氧化碳的能力增强，进而促进了土壤的呼吸作用。

2.5 翻耕频率对油污去除效率的影响

翻耕频率高将导致细菌活性增强，促进降解油污的反应进行，所以对于油污的去除率也有着一定的影响。但通过实验数据可知，当翻耕频率过高时将使得土壤内的细菌含量锐减，导致了油污的降解速率变慢。所以要考虑翻耕频率对油污降解的影响，另外结合人力成本的思考，将翻耕频率定为七天或十五天进行一次完整的翻耕供氧作业，将使得微生物细菌的利用率达到最大。

3 土地翻耕法的处理方式

土地翻耕供氧是处理土地污染问题中被广泛应用的方法，需要对土壤进行监测，适当的给土壤补充水分和无机营养物，例如氮钾磷等，耕作机械定期使污染物、与营养物、微生物、空气进行充分接触，使土壤上部处理带保持好氧状态，可在几个月的时间内将油污浓度降下去，想再进一步修复就需要更久的处理时间，还需要继续增加微生物、表面活性剂的含量，频繁的对土壤进行翻耕，是一项节约成本的处理方式，美中不足的是这种方式会导致挥发性有机物散发造成空气污染。土壤翻耕法得到了美国环保局的有效采用，通过这种方式将海滩上的原油生物进行项目修复。

值得说明的是，通常外界对于土壤翻耕法的认知是属于原位处理方式，但是实际实施的过程中也可以采用异味处理方式。翻耕法的原位处理方式是在原有被污染的土地上对土壤进行耙耕，耙耕深度维持在0.2-0.4m最适宜，以使石油烃类与土壤混合均匀，最大程度上为微生物提供利于代谢的好氧环境。翻耕法的以为处理方式，是将污染土壤从污染现场取出来，均匀的撒在处理场地的地面上，再按照原位处理方式对其进行耙耕操作。

4 结束语

综上所述，针对油污土壤治理中供氧的作用进行讨论，可得出以下结论。油污土壤对土壤效用具有较大危害，要通过微生物降解的方式来进行对油污的处理，翻耕作用能够将微生物降解效率增加，为保证降低翻耕人力成本的同时将油污降解有着最高的效率，因此通过研究可得出最佳的翻耕频率在七天或十五天进行一次翻耕作业，是对于人力成本最高效的利用。

参考文献：

[1]郭鹏，李汉周，刘松林.油田含油污泥土壤降解与修复试验研究[J].石油与天然气化工，2019，48（06）：105-110.

[2]苏丽娜，马晓利，陈平.含油污水灌区土壤污染特征研究[J].土壤通报，2018，49（02）：478-485.

[3]金文标，宋莉晖，吴东平，等.油污土壤治理中细菌对原油的降解作用[J].油气田地面工程，2000（01）：37-38.