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油田石油污染土壤生物处理技术及工艺应用研究9787511460981

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作者马小魁

出版社中国石化出版社有限公司

ISBN9787511460981

出版时间2020-07

四部分类子部>艺术>书画

装帧平装

开本16开

定价68元

货号11063232

上书时间2024-09-15

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商品描述
作者简介
马小魁，博士、副教授，目前就职于陕西师范大学 西北濒危药物国家工程实验室。先后求学于山东大学、西北大学和第四军医大学，并曾经在加拿大 Queen s university生物化工学院从事过研究。从2010年开始，和中国石油长庆油田公司合作从事有关废弃钻井液、含油污泥和石油污染土壤生物修复的研究。在生物强化研究领域，形成了鲜明的研究方向和特色，在该领域尤其用真菌-细菌菌群进行生物强化的研究和应用研究领域，在国内外有一定的影响力，发表过多篇有国际影响力的SCI顶级论文，获得过有关该技术应用的核心专利多项，研究所获得的技术在该领域有重要应用前景。

目录
第1章绪论(1)

1.1石油污染土壤(油泥)的产生、污染组成及其危害(1)

1.2国内外生物处理技术及发展趋势(3)

1.3生物强化修复技术的研究现状(7)

1.4含油污泥或石油污染土壤生物修复技术的最新研究进展(13)

1.5亟待解决的科学问题(16)

第2章含油污泥(土壤)中石油降解微生物的研究(18)

2.1微生物对石油类疏水性物质的生物降解(18)

2.2微生物产生的生物表面活性剂(21)

2.3真菌对有机物污染的生物修复(22)

2.4石油降解细菌的分离和鉴定的研究方法(25)

2.5一种高效降解石油的芽孢杆菌的筛选和鉴定(31)

2.6石油降解真菌的分离和鉴定的研究(33)

2.7高浓度原油污染土壤(经生物处理后)中真菌的鉴定和生长特性研究(38)

2.8枝顶胞霉以石油为碳源产生物表面活性剂的研究(42)

第3章影响细菌降解石油类物质的因素研究(47)

3.1引言(47)

3.2影响细菌降解石油类物质的因素研究(48)

3.3不同因素影响细菌降解石油的规律和分析(50)

3.4讨论和展望(56)

第4章真菌-细菌协同作用及高效菌群的构建和表征(57)

4.1引言(57)

4.2细菌菌群构建的研究(59)

4.3细菌-真菌菌群对多环芳烃的协同降解(64)

4.4真菌介入对细菌生物强化处理高浓度原油污染的影响(71)

4.5讨论和展望(79)

第5章真菌对稠环芳烃-重金属离子复合污染中稠环芳烃的生物降解(80)

5.1引言(80)

5.2金属离子影响真菌降解稠环芳烃的研究方法(80)

5.3重金属离子影响真菌Acremonium sp.降解稠环芳烃的规律(83)

5.4讨论和展望(89)

第6章重金属离子影响真菌-细菌菌群协同降解稠环芳烃的研究(91)

6.1引言(91)

6.2重金属离子影响真菌-细菌菌群协同降解稠环芳烃的研究方法(92)

6.3重金属离子影响真菌-细菌菌群协同降解稠环芳烃的规律和机制(93)

6.4讨论和展望(98)

第7章重金属离子影响真菌-细菌协同降解稠环芳烃的作用机制(100)

7.1引言(100)

7.2重金属离子影响真菌-细菌协同降解稠环芳香烃作用的研究方法(101)

7.3真菌-细菌协同降解荧蒽以及金属离子对此协同降解作用的影响(103)

7.4讨论和展望(108)

第8章化学生物综合法处理含油污泥的研究(110)

8.1引言(110)

8.2含油污泥理化、生化分析和现场理化评估系统的建立(112)

8.3土壤中重金属离子固定化技术和增氧技术研究(115)

8.4生物解吸附、生物活化操作单元参数优化(119)

8.5实验室固体菌剂生产和菌群构建(126)

8.6微生物菌剂和生物强化技术集成工程化中试生产实验(131)

8.7解吸附(133)

8.8化学氧化修复过程(134)

8.9生物强化菌剂处理(136)

8.10营养添加工艺(138)

8.11讨论和展望(139)

第9章化学生物综合法处理含油污泥的现场示范(141)

9.1化学和生物综合法处理含油污泥现场实施方案设计(141)

9.2含油污泥可生化性分析调查(144)

9.3修复现场气候和操作以及温度和湿度控制(144)

9.4示范例一：序列生物强化技术处理含油污泥(147)

9.5示范例二：化学-生物强化综合策略处理含油污泥(157)

9.6示范例三：化学-生物强化综合策略处理含油污泥(162)

9.7示范例四：化学-生物综合法处理高浓度含油污泥(167)

9.8现场实施化学-生物法多种策略处理含油污泥的总结和分析(171)

参考文献(173)

附件1黄孢原毛平革菌及其应用专利(177)

附件2枝顶孢霉菌及其应用专利(188)

附件3一种基于过碳酸钠氧化与微生物强化综合处理重度石油污染土壤或油泥

的方法专利(198)

附件4基于过硫酸钠复合物氧化与微生物菌群生物强化联合处理重度石油污染

土壤或油泥的方法专利(206)

附件5重度石油污染土壤或油泥的序列生物强化处理方法专利(218)

内容摘要
第1章绪论

1.1石油污染土壤（油泥）的产生、污染组成及其危害

随着我国社会和经济的繁荣发展，人们对石油的需求越来越大，从而推动了石油开采及相关产业的进一步发展。与此同时，石油产业在作业过程中的环境保护和污染修复问题也备受瞩目。石油污染目前已经成为世界范围内的普遍性污染，具有危害性大和周期长的特点。《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》中明确指出，全面推进污染同治，要按照以人为本，强化工业污染场地治理，开展土壤污染治理与修复试点。土壤资源是人类经济社会可持续发展的重要物质基础，是最有价值的自然资源之一。目前，油气田生产场地的环境污染问题越来越突出，时而突发的环境石油污染问题备受社会关注。随着中国工业化和城市化水平的不断发展，市场对石油化工产品的需求急剧上升。据统计，全国现有多达493个油气田分布在25个省、市和自治区，其中在中国东部地区，包括大庆、辽河、冀东、大港、华北、中原、胜利、河南和江汉等油区有油田322个，占全国总储量的77.7%；中部地区包括长庆、四川和滇黔桂等油区，有油田62个；西部地区包括玉门、青海、新疆塔里木、克拉玛依和吐哈等油区，约有油田81个。2013 年的青岛某输油管线破裂以及2015年发生的西北地区某采油厂的石油泄漏事故，都给当地土壤环境造成了严重污染，有可能也造成了地下水的污染。随着工业社会的不断发展，土壤石油污染物逐年累积，并且有持续加重的趋势。在我国，每年因生态环境污染、破坏造成的经济损失超过2000亿元，石油类污染已经成为我国土壤资源破坏的最主要的形式之一。在油气勘探、开发、集运、炼制、储存、销售过程中发生的事故，不正确的操作、设备维护以及其他原因均可造成油气泄漏，从而导致石油污染土壤或水系。在生产过程中，石油泄漏所引起的污染土壤可形成含油污泥或落地油泥，这是目前生产现场常见的一类石油土壤污染。其中，含油污泥或现场溢油土壤污染的处理问题一直是困扰各大油田生产单位的重点和难点问题之一。

含油污泥或石油污染土壤是石油生产过程中的伴生品。一般而言，含油污泥产出量大、含油量高、重质油组分含量高，一旦泄漏进人土壤，都会对土壤和地下水产生污染，威胁当地的生态环境和人居饮水安全。由于这类污染多在石油生产过程中随机产生，收集和处理难度大，过程复杂，目前大多数油田还未对其实现无害化和资源化处理。在以前的生产过程中，大量的含油污泥被就地掩埋，或任由当地农民随机拉走处理，有些生产厂通过脱水后堆放干化的办法进行处理。但是，这些方法的处理过程往往要占用大量的耕地和

资金，而且一般会给周围的水体、土壤、空气带来不可逆转的不利影响，会对当地的生态

安全和环境健康造成长期的有害影响。尤其在这些含油污泥产生或石油泄漏的同时，伴随

者产生大面积的石油污染土维。在过去的几十年里，大多数油田的生产技术相对落后，配

套的环境保护措施和评价体系不完善，污染控制和修复技术落后，这些历史欠账所引起的

大量严重的石油土壤污染现在仍然严重威胁着当地人民的生活和环境安全。石油污染土壤

或落地油泥得不到及时有效处理，将会一直对生产区域及其周边环境造成持久性的影响。

虽然近些年来各油田加强了生产现场管理措施，为了解决废液和废物产生量大和难以处理

等难题，很多企业现场作业都要求做到井口不流液、污油不落地、污油污水全面回收，但在石油生产和运营的过程中难免产生石油泄漏引起的土壤污染。同时，由于国内大多数油

田的原油含水率高，在油水分离过程中产生的大量含油污水也常常导致当地土壤污染或形成污染油泥。

污染土壤的石油中主要包括各种碳氢化合物，分为饱和碳氢化合物、芳香经和非碳氢

化合物，前两者主要包括饱和脂肪烃和非饱和脂肪烃。饱和烃分子结构由碳一碳键和碳一

氢键组成，易降解，沸点相对较低，这类碳氢化合物可以通过光合和挥发的方式从土壤中

逐浙消失。然而稠环芳经的分子结构复杂，尤其是复杂苯环沸点高，难以降解，这就大大

增加了将其从土壤中清除的困难。多环芳经是典型的广泛存在于各种环境系统中的持久性

有机污染物，多达16种的多环芳经已被美国和欧洲环保署列人要优先控制的污染物名单

录中，这些物质包括恭、危、芴、菲、意、荧意、花、苯并意、苯并花、苯并荧意、苯并

荧葱、二苯感、苯花和茚及花等。这些物质在环境中存在时间长、难以降解，因此对环

境和人类健康形成了持久性有机物污染危害。分析石油污染土壤或油泥中的化学污染物

的种类，其中有些物质(如非烃类）的碳含量高，不溶于水，熔点和沸点高，很难从土

壤中去除。在土壤中残留的毒物成分主要是多环芳烃和非烃化合物，常常导致明显的环境毒性和致突变性。尤其需要注意的是，在这类污染土壤中，常常伴随着重金属离子的污染、其中钒、镍、铅、铍等多种离子的污染，毒性高、持久性强，难以通过一般理化方法去除。

由干石油中富含碳和少量氮化合物，可能改变土壤的组成结构和有机质结构，对土壤C/N、C/P、盐度、pH值、EH和电导率产生一定影响；此外，由于该类污染中常常含有镍和钒，且盐浓度高，对土壤环境破坏严重。由于这些污染土壤或油泥的污染物的特性，石油污染土壤中的微生物含量低，土壤中的微生物种群、群落结构组成和酶系统与天然土壤相比发生了改变，导致土壤肥力下降，生物毒性增强，难以通过土壤自然生物细胞体系修复。研究和多地实践证明，在该类土壤上种植的作物的发育率和生育率均偏低，这可能是由于该类土壤中的有效氮和磷含量减少，引起土壤有机碳含量显著增加，土壤C/N严重失调（这可能影响微生物的生长与繁殖），使得土壤中微生物群落结构和区系发生一系列

.......



主编推荐
本书是作者研究团队经过多年在我国鄂尔多斯盆地地区产油区石油污染土壤或油泥开展相关工作，积累了大量一手的研究数据资料和技术，系统性的建立了运用生物强化法进行生物处理该类污染的研究和应用技术体系，总结了我们研究团队多年来在该领域形成的专享技术和成果。这些技术和应用成果反映了当前靠前上进行生物强化的近期新观点和技术体系，形成了我们研究团队在靠前上该领域的研究特色和技术靠前性，获得了许多有重要研究和应用价值的新资源、新理论和实用技术体系，内容新颖，信息量大，理论研究体系脉络清晰、逻辑性强，具有很接近的理论体系和很强的实用价值，是近期新生物强化理论和实践有机结合的成果。

精彩内容
油田石油污染土壤(油泥)是油田生产开发过程中，在钻井、试采、运输、原油处理、落地以及储运如清罐过程中产生的主要污染物之一。在油田生产过程中，这类污染具有产生范围广，随机性强，规模大小不一，污染程度不同以及成分复杂等特点，其中含油的总石油烃污染以及稠环芳烃多是多国禁止或被列为污染物优先控制目录的重要物质，对当地水源、土壤以及空气、人畜等造成持久性危害，严重影响着人类和环境的安全。目前，中国和世界多国立法对其排放、存储、处理等进行管理。目前有关该类污染处理技术方法包括物理和化学药剂处理方法以及生物处理法，其中生物处理法是最环保和经济性修复处理技术之一。本书是作者研究团队经过多年在我国鄂尔多斯盆地地区的产油区石油污染土壤或油泥开展相关工作，积累了大量一手的研究数据资料和技术，系统性的建立了运用生物强化法进行生物处理该类污染的研究和应用技术体系，总结了我们研究团队多年来在该领域形成的独有技术和成果。这些技术和应用成果反映了当前国际上进行生物强化的最新观点和技术体系，形成了我们研究团队在国际上该领域的研究特色和技术领先性，获得了许多有重要研究和应用价值的新资源、新理论和实用专利技术体系，内容新颖，信息量大，理论研究体系脉络清晰、逻辑性强，具有很完全的理论体系和很强的实用价值，是最新生物强化理论和实践有机结合的成果。

媒体评论
环境保护，安全
本书是作者研究团队经过多年在我国鄂尔多斯盆地地区产油区石油污染土壤或油泥开展相关工作，积累了大量一手的研究数据资料和技术，系统性的建立了运用生物强化法进行生物处理该类污染的研究和应用技术体系，总结了我们研究团队多年来在该领域形成的独有技术和成果。这些技术和应用成果反映了当前国际上进行生物强化的最新观点和技术体系，形成了我们研究团队在国际上该领域的研究特色和技术领先性，获得了许多有重要研究和应用价值的新资源、新理论和实用专利技术体系，内容新颖，信息量大，理论研究体系脉络清晰、逻辑性强，具有很完全的理论体系和很强的实用价值，是最新生物强化理论和实践有机结合的成果。

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