1、Mohamad Yani,Agung Dhamar Syakti,Syahrul Radhe,Novita Khanimand BPMIGAS Reps摘要：在亞齊省北部的阿倫場，泥漿污泥是在鉆井作業(yè)和產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種含有碳氫化合物和重金屬成分的混合物。污泥被歸為一類危險和有毒廢棄物，因此,需要對它經(jīng)過特殊的處理和操作。前處理抽樣結(jié)果表明:污泥中石油碳氫化合物(THP)的油脂、化學需氧量、硫化氫、氨等的含量，降低了p值，并使總的苯酚含量低于產(chǎn)液門限值，與此同時術則明顯地使石油碳氫化合物、苯系物和重金屬的含量減少，這些方法的相互結(jié)合產(chǎn)生了一個有用而且有效的方式來減少石油廢棄物和石油污染的

2、土壤，并使它們對人類健康和環(huán)境是無害的。我們對小家鼠進行了一個急性毒性實驗（LD50），該測試表明污泥的質(zhì)量有了明顯改善。關鍵詞：生物降解、毒性、就地、微生物群落。的石油和天然氣對國家的發(fā)展有著重大貢獻,它們對國家的經(jīng)濟有重大影響，如提供就業(yè)機會和創(chuàng)造經(jīng)濟活動以增強地方和特區(qū)經(jīng)濟。然而，埃克森美孚印尼石油公司制定的石油和天然氣生產(chǎn)工藝都對環(huán)境有潛在的影響,為了減少在鉆井和生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的含油污泥對環(huán)境的影響，從2004年以后，?？松梨谟∧崾凸鹃_始致力于研究對廢棄物的利用使其對環(huán)境無害,他們采用生物修復技術來處理現(xiàn)存的泥漿池中的含油污泥。該項目旨在減少高度污染的含油污泥中總的碳氫化合物和重

3、金屬的含量，使其與環(huán)境國務部長在2003年第128號文件規(guī)定的關于生物處理含油污泥和石油污染的土壤上的技術要求相一致。該項目的重點是在進行生物擴增和生物刺激的同時結(jié)合氧化塘，生物堆肥和懸浮液處理技術。微生物群落是從現(xiàn)有受污染的污泥中分離出來，對于微生物群落制劑作為降解劑將在這篇文章作進一步的討論。理論和定義的陳述生物修復技術被認為是一個環(huán)保型的技術,它作為一個有效地降解含油污泥（Bartha,1986）的方法在石油和天然氣行業(yè)已使用50多年。它采用微生物的生物修復能力即在一定條件下能降解目標污染物,生物修復過程可以通過增加外源性微生物或添加營養(yǎng)素刺激原有微生物來進行。我們可以從通過不同的渠道來

4、分離烴類降解菌，如污染地區(qū)、堆肥、有機肥。可能在過去，國家最先進的修復受污染土壤的方法就是挖掘一個安全填埋場并對其進行處理，面對承擔責任的風險以及成本和監(jiān)管的約束，土壤/污泥清除替代原有方法是我們提倡的。因此，現(xiàn)場污泥的永久解決方案是處理的首選方法，尤其是那些涉及污染物徹底去除而使用的生物技術，即生物修復技術。為了支持生物修復操作，對它的性能進行監(jiān)測，一些重要的過程如下：物理分析值的大小是由土壤中實際的酸度（在蒸餾水中）和潛在酸度（在氯化鉀溶液中）決定的量溫度、硫化物（）和氨（），而化學需氧量（COD）和總酚則用光度滴定來測定；重金屬含量及總?cè)艹鎏匦裕ò柹姿?，鋇，鎘，鉻，鉛，庫珀，汞，硒和

5、鋅）采用原子吸收分光光度計（AAS法）測定。其它參數(shù)也進行了觀察（數(shù)據(jù)未顯示）包括根據(jù)沃克利和布萊克方法觀測的有機碳的含量、凱氏定氮法來測定的土壤中氮的含量以及通過總磷來觀測的磷的含量。由于氣候數(shù)據(jù)對處理方法的設計是最有影響的，因而我們也要觀察降雨量。細菌的計數(shù)和鑒定通過溶解5g樣品到10ml0.85%的氯化鈉溶液中來對泥漿池和受污染地區(qū)進行微生物分離，然后加入營養(yǎng)脂和PDA。經(jīng)過凈化的菌種分別地生長在一個由、MgS04形成的培養(yǎng)基中，并在培養(yǎng)基中加入2%柴油作為碳源。為了評估微生物數(shù)量，采集的樣品與0.85%的NaCI溶液相混合并攪拌30分鐘，從而在土壤或污泥基體中提取細菌。所有的異養(yǎng)菌按表

6、面擴散法計數(shù)，用最大可能數(shù)值法對烴類微生物計數(shù)，同時以柴油作為碳識別的來源。伯杰系統(tǒng)細菌學手冊和伯杰鑒定細菌學手冊被用于通過顯微鏡觀察和生理測試（BIOLOG)來對細菌進行識別。急性毒性實驗（LD50；致死劑量）在進行急性毒性試驗分析前要對生物修復后的污泥樣本進行土壤/污泥混合。對固體材料的LD50進行了96小時的急性毒性試驗分析（致死劑量50）（OECD，2001），對來自相同的生長環(huán)境且至少兩個月大的（公鼠和母鼠）成年鼠（家鼠）進行了物種測試，并且小家鼠是從享有著美好聲譽的茂物農(nóng)業(yè)大學購買的。在該方案中，當小家鼠體重中LD50的死亡率作為主要測試結(jié)束點（EPA，2005），而且對小家鼠的臨

7、床變化（即總尸檢）我們也進行了觀察。從2007年1月到2007年9月?？松梨谟∧崾凸驹诎悎鰜嘄R對生物修復方案進行了實施，我們共有20個人員參加到這個方案中。在此期間，挖土機對泥漿池中6立方米的泥漿進行攪拌，發(fā)電機帶動空氣壓縮機和鼓風機進行曝氣，以及各種泵和卡車對泥漿進行轉(zhuǎn)移。對120立方米微生物群落的培養(yǎng)（MCC）需要使用有機肥（牛糞，堆肥）和無機肥（尿素和氮磷鉀肥）。除了填充劑外如棕櫚油殼，稻殼，切碎的草都可以減少土壤容重并作為附加在生物修復過程中有機物。從圖1中可以看到，我們能夠區(qū)分泥漿池中的三個分層即水、漿液和沉降物，這樣的情形可以讓我們根據(jù)實際狀況和氣候條件作出變化的方案。水被

8、作為氧化塘處理，其作用是能同時為處理的泥漿和固體物質(zhì)注水；泥濘的廢棄物以泥漿的形式出現(xiàn)是泥漿處理的難題；干燥的沉降物被用于樁施工中。對于所有的處理中,大量的微生物（細菌，真菌，酵母菌）以群落的形式出現(xiàn)是必要的，它們最終要把大多數(shù)目標污染物礦化成二氧化碳。我們可以獲得更好地凈化污染物的方法。兩種代謝模式即需氧菌塘和厭氧菌塘，生物堆肥和懸浮液兩種方法被用于處理泥漿池中含油污泥。有氧方法是使用空氣噴射以確保在染物的有機物降解過程使氧氣轉(zhuǎn)移。加快反應和石油烴的降解；反之，在額外的填充劑作為補救劑的情況下，對于受污染的淤泥來說厭氧方法將表現(xiàn)出一個堆肥化的過程。水分、熱量、營養(yǎng)、氧氣和pH值對生物的降解過

9、程起著重要作用,在生物群落產(chǎn)生活性以前，它們均必須維持在最佳狀態(tài)。數(shù)據(jù)和結(jié)果的說明土壤微生物的制備有超過17種不同的微生物菌落從泥漿池中分離出來。其中十二種是細菌，如無色桿菌、不動桿菌、氣單胞菌、芽孢桿菌、Echericia菌、黃桿菌、KOucuria桿菌、結(jié)核分枝桿菌、假單胞菌、變形桿菌、Rugeria桿菌和鞘氨醇桿菌；另外四種是真菌（假絲酵母，隱球菌藻，紅酵母和酵母菌）和還有一種身份不明的放線菌。在分離的微生物中有6種因作為長效劑和致癌劑而聞名，并且它們顯示出降解聚芳香族碳氫化合物（PAHS）的能力。對假單胞菌的存在是意料之中的，因為這種細菌被認為能夠分解多種有機污染物。這些革蘭氏陰性菌是

10、帶有鞭毛的桿狀細胞。假單胞菌被列入微生物中，它是最常見且生長在各種惡劣環(huán)境中的一種微生物。這些物種以前被描述為海洋碳氫化合物細菌屬于革蘭氏陰性細菌，而且能夠在有氧條件下和碳氫化合物一起生長成為碳和能量的唯一來源。由于許多試驗都是使用大約3000ppm的海水凝膠液，因而整個群落可能是耐鹽的。使用不同的潛在微生物源的接種是為了實現(xiàn)降解活動的最優(yōu)化。對污染物濃度的選擇的考慮則是依據(jù)其細胞可能的最大數(shù)量。我們對生物降解率的預期是確定的,而計量公式的假設是用來估計所需的生長因子如：氧氣，營養(yǎng)物質(zhì)和PH值。大量培養(yǎng)的微生物被用來增加處理,從而使啟動單元盡快達到所需的目標。污泥處理考慮到氣候條件和泥漿池中可

11、能的分層（水，漿液和沉降物），因此,生物堆肥、懸浮液三種處理方法被結(jié)合起來同時使用。1氧化塘處理在水排放到大自然之前，該技術已經(jīng)在2007年3月對水進行了處理。氧化塘處理單元中的兩個單元是處理多余的可能從泥漿池中溢出來的水。鼓風機被用來維持曝氣，通過4立方米微生物群落培養(yǎng)基（MCC）對大規(guī)模的水進行接種。在大多數(shù)情況下，微生物群落培養(yǎng)基增加了進行光合作用的綠藻小球藻數(shù)并使氧化塘處理方法更加豐富化。這種綠色的藻類，可以為先進的處理增加益處，因為小球藻被確認具有強大的吸收和積累有機污染物（氨，磷）、重金屬甚至多氯聯(lián)苯（PCB）的能力。藍藻、藍綠藻及小球藻被認定在氧化塘處理重金屬的反應中比綠藻更加劇

12、烈（Kusel - Fetzmannet et al，1989）。顫藻、裸藻、無法識別的鞭毛生物、裸藻和小球藻這些浮游生物的含量分別為、741cell/mL、185cell/mL 和 6,，一些物理化學參數(shù)測試結(jié)果列于表1結(jié)果表明，對兩個單元來說石油油脂的濃度小于0.5，泥漿池樣品的化學需氧量（COD)分別低于臨界水平，氧化塘單元1和2的化學需氧量分別低于150 mg/L和240 mg/L。由于現(xiàn)有的泥漿池旁有不斷滲濾液的運河(在泥坑的南側(cè)處偶然發(fā)現(xiàn)),所以我們通過安裝溢出水池坑(2*0.7)m來控制這種濾液的流入?？衫玫闹亟饘倌軌虮晃詹⑶乙暂^低的毒性固定在小球藻細胞內(nèi)這一發(fā)現(xiàn)的結(jié)果與預測

13、相符合,結(jié)果表明小球藻生物量豐富是它的最大優(yōu)勢。為了找出含油污泥生物降解的最佳條件，對受污染的污泥了添加了營養(yǎng)成份即牛糞與無機調(diào)理劑（氮磷鉀和尿素）,填充劑（棕櫚殼，鋸末和切碎的草）和作為接種（MCC）的細菌群落。在3個月的處理過程中，約2000 立方米的污泥被200-250立方米的三個生物堆單元所處理。圖2顯示污泥基質(zhì)、總石油碳氫化合物的含量隨著時間而不斷減少。石油降解能力的提高是由于選擇了由不動桿菌、氣單胞菌、假單胞菌、芽孢桿菌、黃桿菌、棒狀桿菌等菌株所組成的細菌群落。當樁建成時，填充劑的加入，對微生物種群會產(chǎn)生一種激發(fā)效應的傾向，該填充劑可能發(fā)揮減少土壤容重以及作為附加在生物修復過程中有

14、機物質(zhì)的作用，而人們先前注意到，有機物質(zhì)的添加對土壤來說能夠提高石油的降解 (Chang and Weaver,1998)。土壤耕作能夠提高碳氫化合物對碳源的生物利用度及微生物對能量的生物利用度，從而來增加生物的降解。我們在施工初期時發(fā)現(xiàn)了一些小團塊，但是在耕作的期間卻消失了，這可能是耕作使得烴類化合物的重新分布，使之更適合微生物降解。一般來說，土壤耕作可能增強污泥中的碳氫化合物與細菌的接觸，從而提高生物修復過程。3污泥處理(泥漿池)在污泥處理階段，通過直接在泥漿池中控制污泥和水的混合來作為一個開放的生物反應器使其黏度降低。在泥漿廢棄物中混入預定的水使其形成泥漿；接下來是在脫水前對混合的漿料（

15、通過沉淀）進行兩天的處理，通過鼓風機系統(tǒng)使曝氣維持最長期限，利用威爾頓泵轉(zhuǎn)移泥漿材料實現(xiàn)機械通氣，從而使曝氣效果最佳。其他曝氣系統(tǒng)是通過在泥漿池中的12根1英寸直徑的排氣管來安裝空氣提升泵而完成的，該系統(tǒng)是使用空氣壓縮機（180立方英尺）來每天運行4-6小時，當它以最大速率運行時可能會導致在泥坑中釋放污染的水汽。至于在泥漿池中的生物修復過程，（圖3）顯示了5個月的修復過程中石油碳氫化合物濃度逐漸下降。從圖中我們可以看到在2007年5月，石油碳氫化合物水平仍然很高，這是因為現(xiàn)場不同區(qū)域的污染物濃度不同從而使現(xiàn)行的操作模式不足以獲得完美的混合效果來達到同質(zhì)條件，這就可以解釋這種異常的狀況的原因。因

16、此，在修復技術中使用的細菌需要更多的時間來降低污染。這與它們細胞內(nèi)的pH是一致的，雖然微生物的降解活動會使pH值減少，但是可以通過加入石灰對pH值進行定期測量和調(diào)整。井兩個井裝置被安裝到了泥漿池中用來對濾液進行分析，我們分析了它的PH值、電導率和碳氫化合物的含量。初步調(diào)查顯示，在泥漿池中（水，漿液和沉降物）電導率是2002±806umnos/cm，這么高的陽離子是由于有重金屬的原因，當整個污泥經(jīng)過處理后（八個月的工作期），電導率的平均值為448 ±175umnos /cm。，這個分析結(jié)果證明了在物修復過程中沒有產(chǎn)生浸析，那么我們懷疑高的導電率可能來自于其他陽離子如Na直到濃

17、度達到23，86627，748.9ppm時，試驗動物的死亡率和臨床表現(xiàn)才有重大改變。然而，當LD50占體重的百分比大于規(guī)定(PP No.74/2001)的時，經(jīng)過處理過后的土壤仍然需要繼續(xù)控制，通過根據(jù)印尼政府的標準KepMen LH 2003年第128號文件：生物修復過程的終點標準是實現(xiàn)碳氫化合物、聚芳烴、苯系物（苯，甲苯乙苯和二甲苯）的濃度以及金屬含量應符合臨界值即碳氫化合物ppm，苯系物和總多環(huán)芳烴不應超過10ppm，苯為1ppm。從整個治療過程中的氧化塘、懸浮液和生物堆肥來看，我們沒有檢測苯系物和多環(huán)芳烴的含量。9種重金屬滲濾液總特性分析如阿爾森米斯、鋇、鎘、鉻、庫珀、鉛、汞、硒、鋅分

18、別不應超過5，150 ppm、1 ppm、5ppm、10 ppm、5 ppm、0.2 ppm、1 ppm、 50 ppm，一旦處理后的土壤已達到終點的標準，石油碳氫化合物濃度應每半年進行監(jiān)測一次且要持續(xù)兩年。為了驗證終點條件，我們在生物修復的廣大土地面積上進行了三次（每三個月一次）土壤監(jiān)測。在表2的結(jié)果顯示：經(jīng)過一年的監(jiān)測過程，生物修復的土壤總石油烴的平均含量低于2150 ppm。在2008年1月第一次監(jiān)測中，通過觀察我們看到大于80的土地面積已經(jīng)成為了包括草、豆科植物、灌木和樹木（表3）這些野生生物棲息地，我們還發(fā)現(xiàn)了一些野生動物如鳥，蛇和蜥蜴（表3）。我們已經(jīng)使用。一些有潛在用途的草和豆類

19、作物可以被用于重新生長，因為它們應當在之前就存在本地固有的植物中，并且它們能夠耐污染和增加根結(jié)構(gòu)的密度和深度。通過這些潛在的物種，可以減少對土壤中可降解的碳氫化合物的監(jiān)測，能夠進行滲濾液控制，并且還能重新美化生態(tài)，因此它們能夠恢復土壤。2008年8月觀測顯示，接近80的土地蔓延面積1,2和3和前泥漿池都被在2008年一月和四月報告中所提到的許多植物所覆蓋，朗讀顯示對應的拉丁字符的拼音結(jié)論?？松梨谟∧崾凸荆‥MOI）的環(huán)境管理計劃是在亞齊生產(chǎn)操作區(qū)進行生物修復作業(yè)，清理現(xiàn)存的在第四組阿倫場的泥漿池，以滿足環(huán)境監(jiān)管要求。泥漿池的特點是分為水、漿液和污泥三層。從污泥的特點可以分析出總石油烴（石

20、油碳氫化合物）濃度在2-4之間以及重金屬化合物的含量如鉛、鋅、汞都高于政府的規(guī)定值。三種不同的生物修復方法如生物堆肥、氧化塘和懸浮液被用于從泥漿池中減少石油烴污染物。生物堆肥方法修復結(jié)果顯示，它能在一個月內(nèi)有效地消除超過90的石油碳氫化合物；通過觀察氧化湖方法，它能使幾個主要的因素諸如石油油脂、pH值、化學需氧量、硫化氫和總酚達到標準要求；而用懸浮液處理方法得到的結(jié)果可以直接有效的應用到泥漿池處理中。這些方法的結(jié)合產(chǎn)生了一個有用和高效的處理方法來減少石油碳氫化合物含量以滿足政府對生物修復規(guī)定的標準。生物修復后的土壤被就地種植，這些被種植的植物是向日葵、豆科覆蓋作物（倫敦）、麻風樹、而且所有的被種植的植物和野生植物都能健康生長。，兩個監(jiān)測水井的水質(zhì)均低于監(jiān)管限制，電導率趨于逐步增加。參考文獻:Chang, Z. Z. and R. W. Weaver (1998). Organic Bulking Agents for 藝Bioremediation SoiL ioremediation J. 1: 173-180.Environment Protection Agenc