潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法。為填補現(xiàn)有技術(shù)的上述空白，本發(fā)明潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法包括下述步驟：一）構(gòu)建處理單元；二）種植蘆葦；三）撒播翅堿蓬；四）投入沙蠶。本發(fā)明潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法具有成活高、降解快的優(yōu)點，并可快速改善油污區(qū)景觀的優(yōu)點，適合原位修復石油污染，特別適合生物修復海灘、河灘、湖濱等水邊石油污染。
【專利說明】潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋石油污染指石油及其煉制品(汽油、煤油、柴油等)在開采、煉制、貯運和使用過程中進入海洋環(huán)境而造成的污染。途徑有經(jīng)河流或直接向海洋注入的各種含油廢水；海上油船漏油、排放和油船事故等；海底油田開采溢漏及井噴；逸入大氣中的石油烴的沉降及海底自然溢油等。主要發(fā)生在河口、港灣及近海水域，海上運油線和海底油田周圍。
[0003]我國的“海洋石油污染級別”按照溢油量進行定位，小型溢油污染指溢油量10噸以下；中型溢油污染指溢油量10 —100噸；大型溢油污染指溢油量在100噸以上。石油入海后即發(fā)生一系列復雜變化，包括擴散，蒸發(fā)，溶解，乳化，光化學氧化，微生物氧化，沉降，形成浙青球，以及沿著食物鏈轉(zhuǎn)移等過程。這些過程在時空上雖有先后和大小的差異，但大多是交互進行的。
[0004]石油在海面形成的油膜能阻礙大氣與海水之間的氣體交換，影響了海面對電磁輻射的吸收、傳遞和反射。長期覆蓋在極地冰面的油膜，會增強冰塊吸熱能力，加速冰層融化，對全球海平面變化和長期氣候變化造成潛在影響。石油污染物會干擾生物的攝食、繁殖、生長、行為和生物的趨化性等能力。受石油嚴重污染的海域還會導致個別生物種豐度和分布的變化，從而改變?nèi)郝涞姆N類組成。
[0005]海面和海水中的石油會溶解鹵代烴等污染物中的親油組分，降低其界面間遷移轉(zhuǎn)化速率。石油污染會破壞海濱風景區(qū)和海濱浴場。油膜減弱了太陽輻射透入海水的能量，會影響海洋植物的光合作用。油膜粘污海獸的皮毛和海鳥羽毛，溶解其中的油脂物質(zhì)，使它們失去保溫、游泳或飛行的能力。
[0006]石油烴對海洋生物的毒害，主要是破壞細胞膜的正常結(jié)構(gòu)和透性，干擾生物體的酶系，進而影響生物體的正常生理、生化過程。如油污能降低浮游植物的光合作用強度，阻礙細胞的分裂、繁殖，使許多動物的胚胎和幼體發(fā)育異常、生長遲緩；油污還能使一些動物致病，如魚鰓壞死、皮膚糜爛、患胃病以至致癌。
[0007]海洋石油污染會改變某些經(jīng)濟魚類的洄游路線；石油可污染魚網(wǎng)、養(yǎng)殖器材和漁貨；沾上油污的魚、貝等海產(chǎn)食品，難于銷售或不能食用。灘涂受到石油污染，如不及時處理恢復，會造成灘涂板結(jié)、失水，造成灘涂荒漠化。
[0008]現(xiàn)有的生物修復石油污染技術(shù)，是利用嗜油微生物進行降解油污，但是微生物生存條件要求苛刻，只能在實驗室中才能生存，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種可靠的人工加速生效降解石油污染的方法，只能自然降解，而油污重的地方，往往幾年，甚至十幾年寸草不生，過程過于緩慢?，F(xiàn)有技術(shù)中缺乏利用先鋒生物處理潮灘油污土壤，快速降解油污的生物降解方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何填補現(xiàn)有技術(shù)的上述空白，提供一種潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法包括下述步驟:
[0011]一)、構(gòu)建處理單元:根據(jù)油污大小、深度，將油污挖出，與就地取材的土壤、煤渣、砂石或其他易得的固體材料攪拌混合，形成高油土，放置一邊待用，在挖油污時形成的凹坑里，先鋪上草氈層或吸油紙層，然后，再鋪上高油土，最后再填充泥土層，形成一個或多個修復單元；高油土中還混有氮、磷等有機肥或農(nóng)家肥。
[0012]二)、種植蘆葦:
[0013]①挖取苗墩:蘆葦生長前期5月中旬至7月上旬，當蘆苗高30厘米以上時，從豐產(chǎn)蘆葦濕地選莖桿粗壯且?guī)в??4個分蘗的蘆葦苗，用鐵锨切苗四周，挖出長寬各約20?25厘米、深20厘米的方塊苗墩；
[0014]②根據(jù)苗墩大小，在修復單元的泥土層上挖好土穴，土穴行距、間距均控制在50厘米，深度為30-15厘米，將苗墩逐一放入，再用腳踏實四周；(苗墩比周圍地面低10?15厘米，最大不超過30厘米，以利根系生長植株成活)
[0015]三)、撒播翅堿蓬
[0016]蘆葦成活后，在種植蘆葦?shù)臑┩可?，撒播翅堿蓬的種子，播前浸種6?8小時，播種量每畝用種I?1.2kg。由于種子小，千粒重2.7g，要與細土拌勻撒播于畦面，用耬耙均勻整理畦面一遍，撒上Icm厚的細土，再稍壓實畦面，以利保墑出苗；
[0017]四)、投入沙蠶:
[0018]翅堿蓬出苗，且苗高達到3_5cm時，每隔20天，投放一次沙蠶，每次每公頃投放10?20萬條，連續(xù)投放3次。
[0019]如此設計，蘆葦可以很快成活，蘆葦成活后，逐漸降低土壤中石油烴，再撒播翅堿蓬的種子，可以盡快完成地面植被覆蓋，同時，翅堿蓬的生長不會影響蘆葦來年的自然擴繁；投放沙蠶后，沙蠶在灘涂上打洞、翻滾，增強了土壤透氣性，有利于自然微生物自然繁衍，形成先植物降解，后植物、動物聯(lián)合降解，最后動物、植物和微生物三者協(xié)同降解石油污染。
[0020]作為優(yōu)化，沙蠶選取規(guī)格為40剛節(jié)的亞成體沙蠶。如此設計，有利于提高沙蠶成活率。
[0021]作為優(yōu)化，投入沙蠶選擇退潮后進行。最好在大潮退潮后進行，以確保有較長的干露時間。如此設計,沙蠶成活率更高。
[0022]作為優(yōu)化，撒播翅堿蓬選擇退潮后進行。如此設計，翅堿蓬種子不易被水沖散。
[0023]作為優(yōu)化，所述草氈下方還設有薄膜層，該薄膜層由塑料薄膜或吸油紙構(gòu)成。
[0024]如此設計，石油污染較淺時，可以隔絕高油土，防止油污滲入地下水；石油污染較深，油污難以挖凈時，可以只挖到適當深度，先鋪設薄膜層，隔絕深層油污，然后再避免泥土層受過多污染，先在泥土層種植蘆葦、堿蓬等植物先鋒物種，先鋒物種成活后，先降解吸收高油土。植物先鋒物種降解吸收高油土時,其體內(nèi)石油烴含量先升后降，當植物先鋒物種體內(nèi)石油烴含量降低至正常水平時，使用配用的插桿，在薄膜層上刺出若干個通孔，讓植物根須通過通孔進一步吸收降解深層油污。[0025]作為優(yōu)化，每平方米薄膜層上至少開有一個通孔，該通孔面積在3-5cm2之間。如此設計，不用另行穿孔。
[0026]作為優(yōu)化，所述沙蠶采用下述方法育成:
[0027]①養(yǎng)殖場地的選擇
[0028]選擇地勢平坦，每潮汛可自然納潮2-4次以上的中高潮灘涂，泥質(zhì)或富含有機質(zhì)的泥沙質(zhì)灘涂，
[0029]②養(yǎng)殖塘的準備
[0030]選取或建造面積為0.2—2公頃，水深大于20cm的淺塘，作為養(yǎng)殖塘；同時養(yǎng)殖塘增設排水溝渠，便于清塘，(生長大米草的內(nèi)灣或底質(zhì)較硬的高潮帶可通過筑堤蓄水、深翻施肥等的措施，改造成養(yǎng)殖場地)放苗前3-7天向灘面施以發(fā)酵、曬干并碾碎的豬糞、牛糞等有機肥料，每畝施基肥250kg，潑灑EM菌液2.5kg，藥物使用按GB330900/T006-2002的規(guī)定進行；
[0031]③投放一次沙蠶，投放規(guī)格為11剛節(jié)以上的幼沙蠶，每公頃投放90?120萬條；
[0032]④養(yǎng)殖管理
[0033]巡塘檢查
[0034]每天巡塘一次，尤其是大潮汛期間，應加強防范，發(fā)現(xiàn)塘壩漏洞及時補堵，以防漏水，發(fā)現(xiàn)敵害立即清除，數(shù)量多時用網(wǎng)具加以捕捉；
[0035]施肥
[0036]以發(fā)酵的雞鴨糞、豬糞培養(yǎng)生物為餌料效果為佳，施肥應做到少量均勻，在退潮后進行，應有較長的干露時間，以便于肥料的吸收，以免浪費；
[0037]投餌
[0038]灘涂粗放養(yǎng)殖利用天然餌料來滿足沙蠶的生長，蓄水精養(yǎng)必須投餌。前期(幼體階段)采取施肥為主，逐步增加魚粉、豆粉等粉末餌料；中后期(養(yǎng)成階段)可投放用小雜魚蝦制成的魚糜或豆柏粉、菜餅粉；投喂時需注意勤投細喂；
[0039]換水
[0040]一個潮汛期(半月左右)更換2次-3次。進排水時，應注意鹽度變化，雨天不宜進水，進排水口一定要加上濾網(wǎng)，網(wǎng)目孔徑可隨著沙蠶的生長而變大，但要防止敵害生物進A ；
[0041]曬灘
[0042]應經(jīng)常干露曬灘，以達到促進底面殘餌氧化分解和底棲藻類繁衍增生的目的，池中蓄水不宜太深，以30cm-40cm為宜。如此培育出來沙蠶更適于在高油污的環(huán)境內(nèi)生存。
[0043]本發(fā)明潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法具有成活高、降解快的優(yōu)點，并可快速改善油污區(qū)景觀的優(yōu)點，適合原位修復石油污染，特別適合生物修復海灘、河灘、湖濱等水邊石油污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法作進一步說明:
[0045]圖1是本發(fā)明構(gòu)建處理單元的剖面示意圖。[0046]圖中:1為草氈層、2為高油土層、3為秸桿層、4為泥土層、5為薄膜層、6為通孔。【具體實施方式】
[0047]實施方式一:本潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法包括下述步驟:
[0048]一)、構(gòu)建處理單元:如圖1所示，根據(jù)油污大小、深度，將油污挖出，與就地取材的土壤、煤渣、砂石或其他易得的固體材料攪拌混合，形成高油土，放置一邊待用，在挖油污時形成的凹坑里，先鋪上草氈層I或吸油紙層，然后，將高油土層2平鋪在草氈層I上，再鋪上秸桿層3，最后再填充泥土層4，形成一個或多個修復單元。
[0049]所述草氈層下方還設有薄膜層5，該薄膜層5由塑料薄膜或吸油紙構(gòu)成。每平方米薄膜層5上至少開有一個通孔6，該通孔6面積在3-5cm2之間。
[0050]二)、種植蘆葦:
[0051]①挖取苗墩:蘆葦生長前期5月中旬至7月上旬，當蘆苗高30厘米以上時，從豐產(chǎn)蘆葦濕地選莖桿粗壯且?guī)в??4個分蘗的蘆葦苗，用鐵锨切苗四周，挖出長寬各約20?25厘米、深20厘米的方塊苗墩；
[0052]②根據(jù)苗墩大小，在修復單元的泥土層上挖好土穴，土穴行距、間距均控制在50厘米，深度為30-15厘米，將苗墩逐一放入，再用腳踏實四周。
[0053]三)、撒播翅堿蓬
[0054]蘆葦成活后，在種植蘆葦?shù)臑┩可希霾コ釅A蓬的種子，播前浸種6?8小時，播種量每畝用種I?1.2kg。由于種子小，千粒重2.7g，要與細土拌勻撒播于畦面，用耬耙均勻整理畦面一遍，撒上Icm厚的細土，再稍壓實畦面，以利保墑出苗。撒播翅堿蓬選擇退潮后進行。
[0055]四)、投入沙蠶:
[0056]翅堿蓬出苗，且苗高達到3-5cm時，每隔20天，投放一次沙蠶，每次每公頃投放10?20萬條，連續(xù)投放3次。沙蠶優(yōu)選取規(guī)格為40剛節(jié)的亞成體沙蠶，投入沙蠶應選擇退潮后進行。
[0057]所述沙蠶采用下述方法育成:
[0058]①養(yǎng)殖場地的選擇
[0059]選擇地勢平坦，每潮汛可自然納潮2-4次以上的中高潮灘涂，泥質(zhì)或富含有機質(zhì)的泥沙質(zhì)灘涂，
[0060]②養(yǎng)殖塘的準備
[0061]選取或建造面積為0.2—2公頃，水深大于20cm的淺塘，作為養(yǎng)殖塘；同時養(yǎng)殖塘增設排水溝渠，便于清塘，放苗前3-7天向灘面施以發(fā)酵、曬干并碾碎的豬糞、牛糞等有機肥料，每畝施基肥250kg，潑灑EM菌液2.5kg，藥物使用按GB330900/T006-2002的規(guī)定進行；
[0062]③投放一次沙蠶，投放規(guī)格為11剛節(jié)以上的幼沙蠶，每公頃投放90?120萬條；
[0063]④養(yǎng)殖管理
[0064]巡塘檢查
[0065]每天巡塘一次，尤其是大潮汛期間，應加強防范，發(fā)現(xiàn)塘壩漏洞及時補堵，以防漏水，發(fā)現(xiàn)敵害立即清除，數(shù)量多時用網(wǎng)具加以捕捉；
[0066]施肥
[0067]以發(fā)酵的雞鴨糞、豬糞培養(yǎng)生物為餌料效果為佳，施肥應做到少量均勻，在退潮后進行，應有較長的干露時間，以便于肥料的吸收，以免浪費；
[0068]投餌
[0069]灘涂粗放養(yǎng)殖利用天然餌料來滿足沙蠶的生長，蓄水精養(yǎng)必須投餌。前期(幼體階段)采取施肥為主，逐步增加魚粉、豆粉等粉末餌料；中后期(養(yǎng)成階段)可投放用小雜魚蝦制成的魚糜或豆柏粉、菜餅粉；投喂時需注意勤投細喂；
[0070]換水
[0071]一個潮汛期(半月左右)更換2次-3次。進排水時，應注意鹽度變化，雨天不宜進水，進排水口一定要加上濾網(wǎng)，網(wǎng)目孔徑可隨著沙蠶的生長而變大，但要防止敵害生物進A ；
[0072]曬灘
[0073]應經(jīng)常干露曬灘，以達到促進底面殘餌氧化分解和底棲藻類繁衍增生的目的，池中蓄水不宜太深，以30cm-40cm為宜。
【權(quán)利要求】
1.一種潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法，其特征在于: 包括下述步驟: 一)、構(gòu)建處理單元:根據(jù)油污大小、深度，將油污挖出，與就地取材的土壤、煤渣、砂石或其他易得的固體材料攪拌混合，形成高油土，放置一邊待用，在挖油污時形成的凹坑里，先鋪上草氈層或吸油紙層，然后，將高油土層平鋪在草氈層上，最后再填充泥土層，形成一個或多個修復單元； 二 )、種植蘆葦: ①挖取苗墩:蘆葦生長前期5月中旬至7月上旬，當蘆苗高30厘米以上時，從豐產(chǎn)蘆葦濕地選莖桿粗壯且?guī)в??4個分蘗的蘆葦苗，用鐵锨切苗四周，挖出長寬各約20?25厘米、深20厘米的方塊苗墩； ②根據(jù)苗墩大小，在修復單元的泥土層上挖好土穴，土穴行距、間距均控制在50厘米，深度為30-15厘米，將苗墩逐一放入，再用腳踏實四周； 三)、撒播翅堿蓬 蘆葦成活后，在種植蘆葦?shù)臑┩可?，撒播翅堿蓬的種子，播前浸種6?8小時，播種量每畝用種I?1.2kg，由于種子小，千粒重2.7g，要與細土拌勻撒播于畦面，用耬耙均勻整理畦面一遍，撒上Icm厚的細土，再稍壓實畦面，以利保墑出苗； 四)、投放沙蠶: 翅堿蓬出苗，且苗高達到3-5cm時，每隔20天，投放一次沙蠶，每次每公頃投放10?20萬條，連續(xù)投放3次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法，其特征在于:沙蠶選取規(guī)格為40剛節(jié)的亞成體沙蠶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法，其特征在于:投放沙蠶選擇退潮后進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法，其特征在于:撒播翅堿蓬選擇退潮后進行。
5.根據(jù)權(quán)利要1-4任一所述的潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法，其特征在于:所述草氈下方還設有薄膜層，該薄膜層由塑料薄膜或吸油紙構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的潮灘上先鋒植物和沙蠶聯(lián)合原位修復石油污染的方法，其特征在于:每平方米薄膜層上至少開有一個通孔，該通孔面積在3-5cm2之間。
【文檔編號】B09C1/00GK104028549SQ201310073007
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月7日
【發(fā)明者】李秀啟, 董貫倉, 師吉華, 冷春梅, 王亞楠, 劉超 申請人:山東省淡水水產(chǎn)研究所