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化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期污染土壤生物修复技术的进展与工程应用现状房晓宇，卢滇楠，刘铮（清华大学化学工程系，北京 100084）摘要：人类生产和生活中对于污染物的不当处理会导致土壤污染，威胁生态安全、粮食安全和可持续发展。
土壤生物修复利用微生物来降解土壤中的有机污染物、转化重金属污染物价态或者降低其生物可利用度而降低其危害。
伴随现代生物技术的发展，土壤生物修复技术被日益广泛地应用于污染耕地和污染工业场地的修复。
本文从污染物质的转化与利用角度，概述了土壤污染物的主要类型及其所适用的生物修复技术及其进展。
重点综述了生物修复菌株的筛选、土壤微生态分析、生物修复过程强化三方面的最新进展，介绍了生物修复技术在加油站、废弃化工厂的生物修复及秸秆还田中的工程实施案例，分析了土壤生物修复技术应用中存在的问题，如土壤修复效果评估和降解菌剂性能强化等，讨论了土壤生物修复技术的研究方向和应用前景。
关键词：污染土壤；土壤生物修复；废弃秸秆中图分类号：TQ033 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6498-09Recent advancements and applications of soil bioremediation techniquesFANG Xiaoyu ，LU Diannan ，LIU Zheng(Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Soil contamination is often caused by the inappropriate treatment of industrial wastes andmunicipal sewage threatening the safety of environment, food and ecology as well as the sustainability of society. Bioremediation refers to the application of microorganisms to dissociate organic compounds, detoxifying heavy metal ions or reducing their bioavailability. The advancement of biotechnology has empowered technical innovation of bioremediation methods and their applications in the treatment ofcontaminated farmland and wasted plant site. This review starts with a brief introduction to bioremediationtechniques and their applications to three major types of soil contaminants. The applicability of these methods was discussed from the viewpoint of contaminates transformation and utilization. The technical advancement in the selection and screening of degradation microorganisms, molecular biology methods for assessing microbiological ecology as well as novel bioaugmentation principles were detailed. The applications of bioremediation techniques in the treatment of gas stations, abandoned plants and straw mulching were described. The problems in the development of soil bioremediation techniques such as the assessment of soil remediation outcome, formation of high performance degrading microbial consortia wereoutlined, as well as the prospects of soil remediation techniques.Keywords: contaminated soil; soil bioremediation; straw综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0046收稿日期：2023-01-10；修改稿日期：2023-02-20。
废钻井泥浆环保处理技术与设备引言随着石油工业的发展，钻井活动也日益增加。
在钻井过程中，钻井泥浆扮演着重要的角色。
然而，当钻井泥浆用完或变质后，就会产生废钻井泥浆。
废钻井泥浆中含有一定量的毒性物质和重金属，对环境造成潜在的危害。
因此，研究和开发废钻井泥浆环保处理技术与设备显得尤为重要。
废钻井泥浆的危害和处理需求废钻井泥浆中主要包含有机污染物、重金属和悬浮固体等。
这些成分多属有害物质，如果直接排放到环境中将会对水体和土壤造成严重污染。
因此，对废钻井泥浆进行合理和安全的处理非常关键。
废钻井泥浆的处理需求主要包括以下几个方面： 1. 实现废钻井泥浆的无害化和资源化利用，减少对环境的污染。
2. 提高废钻井泥浆的处理效率，降低处理成本。
3. 开发更加环保和节能的废钻井泥浆处理设备，减少能源消耗和二氧化碳排放。
废钻井泥浆环保处理技术废钻井泥浆的环保处理技术主要包括物理处理、化学处理和生物处理三种方法。
1. 物理处理物理处理是废钻井泥浆处理的常用方法之一，主要包括沉淀、过滤和离心等过程。
这些方法可以有效地去除废钻井泥浆中的悬浮固体和大部分重金属。
具体的处理过程包括： - 沉淀：通过添加沉淀剂使废钻井泥浆中的悬浮固体沉淀下来，然后通过沉淀池或离心机进行分离。
- 过滤：将废钻井泥浆通过过滤介质，如滤芯或滤布，以去除微小颗粒和一些溶解性物质。
- 离心：利用离心力将废钻井泥浆中的固体颗粒与液相分离。
2. 化学处理化学处理是废钻井泥浆处理的另一种常用方法。
通过添加化学药剂，可以使废钻井泥浆中的有机污染物和重金属得到有效去除或转化。
常见的化学处理方法包括：- 沉淀剂：通过加入适量的沉淀剂，使废钻井泥浆中的悬浮固体沉淀下来，起到固体液分离的作用。
- 络合剂：通过络合剂与废钻井泥浆中的重金属形成络合物，从而使重金属得到有效去除。
- 活性炭：利用活性炭吸附有机污染物，将其从废钻井泥浆中去除。
3. 生物处理生物处理是一种环保、低能耗的废钻井泥浆处理方法。
海洋石油污染及其微生物修复研究进展一、内容概览随着全球经济的快速发展，海洋石油资源的开发利用日益增多。
然而海洋石油开发过程中产生的污染问题也日益严重，对海洋生态系统和人类健康造成了巨大威胁。
为了解决这一问题，科学家们近年来在微生物修复领域取得了显著的进展。
本文将概述海洋石油污染及其微生物修复的研究现状，重点关注微生物修复技术的发展、应用以及面临的挑战。
首先本文将介绍海洋石油污染的主要来源、类型和危害。
石油污染主要包括直接排放、泄漏事故和海上溢油等途径，其主要污染物包括有机物、重金属和其他有毒有害物质。
石油污染对海洋生态系统的影响主要表现为生物多样性减少、生产力降低和食物链受损等。
其次本文将详细介绍微生物修复技术的发展历程和原理，微生物修复技术是一种利用微生物降解石油污染物的方法，主要包括好氧菌修复、厌氧菌修复和微生物吸附等技术。
这些技术通过模拟自然界的生物降解过程，有效地去除石油污染物，同时保护海洋生态系统。
接下来本文将分析微生物修复技术在海洋石油污染治理中的应用情况。
目前微生物修复技术已经在国内外得到了广泛应用，如美国佛罗里达州的“蓝色地球”项目、中国的渤海湾污染治理工程等。
这些成功案例表明，微生物修复技术在解决海洋石油污染问题方面具有巨大的潜力。
本文将探讨微生物修复技术面临的挑战和未来发展方向，当前微生物修复技术仍存在许多问题，如修复效率低、成本高、环境适应性差等。
为了克服这些问题，科学家们需要进一步研究微生物修复机制，优化修复工艺，提高修复效率，降低成本并加强与其他污染治理技术的结合，以实现更高效的石油污染治理。
A. 海洋石油污染的背景和危害海洋石油污染是指石油开采、运输和使用过程中，由于人为因素或自然因素导致的石油泄漏到海洋中，对海洋生态环境和人类健康造成严重危害的现象。
随着全球石油消费的不断增加，海洋石油污染问题日益严重，已经成为世界各国面临的重大环境问题之一。
背景：随着全球经济的发展，石油需求不断增加，石油开采、运输和使用过程中的安全事故和泄漏事件时有发生。
| 43大概所生产的石油约为2亿吨左右，而这2亿吨每年据统计大约有1/10的总量会进入到土壤环境中。
而这1/10总量的石油又有80%以上的，会直接留存在涂表层50厘米以上的位置，因此对于整个污染的土壤环境以及生态系统的损害是十分巨大的。
当前我国在油气田的开采上，其数量已经超过了400多个，开采的面积已经是占到我国国土总面积3%的总量，而这个数字是相当巨大的，也就是说我国大概有500万多公斤的土壤受到了石油污染，并且污染值实际上已经超过了安全的界限标准，尤其是在东北的辽河等老重污染区是非常显著的，甚至整个石油污染物在土壤中所含有的量已经严重的超标，在内蒙古的阿尔山油田中可以观测到其原油对当地影响的范围面积也是严重的超标，研究学者还表明在大庆等油田上整个周边土壤的油汀进行一个实验室的试验，发现在油井100米范围以内的土壤都存在着非常严重的土壤污染问题，土壤中的含有氯相对于标准而言已经是严重的超标，而塔里木盆地的油田在油井100米范围内的土壤中进行检测发现其土壤中含油量已经是其他地方，背景土壤中10～20倍之多，据不完全统计，由石油类等污染对我国土壤资源所造成的危害已经成为当前最为主要的污染源之一，并且随着工业社会进程不断的发展，此类有石油对土壤所造成污染的趋势在不断的累年的增加，并且每年所增加的趋势是有所增长的，严重程度也是不断加强的，很多石油接触的部分土壤，其地下的生态水环境也已经遭到了非常重要的损害，甚至已经达到了难以修复难以恢复的状态。
2 石油土壤生物修复技术的现状对于污染土壤进行修复，此技术的研究大概是在20世纪70年代的后期，已经有不少国家进行关注，而在过去大概30年的时间之内，相继有美国，日本等国家将对于土壤修复的技术纷纷提上了本国家的重要日程之中，并且也有了一系列的土壤修复的计划和动态。
在国家层面也投入了巨大的资金和技术的支持应用于修复技术的研究和相关的设备机械的开发，可以说在污染土壤进行修复方面已经投入了一定的实验基础和很多实际的工程实际应用的经验的积累，而我国相对于以上国家而言，在土壤修复技术研发和投入方面研究相对要晚一些，因此从某种程度上来看，我国在土壤污染修复技术的研究以及具体的工程实践应用经验的积累层面上和以上的美国日本等发达0 引言土壤—地球上的生命起源，不仅仅对人类有着极其重要的作用，对于生态环境也是重要的系统组成成分之一，同时也是人类生存必不可少的依赖的一种可贵的自然资源，尤其是对于我国中13亿人口之大的农业发展大国而言，土壤资源已然是变得十分的重要和珍贵，而石油作为现代世界重要的物资，是人类社会发展极其重要的能源组成，通常被人们称之为黑色黄金，石油关乎着整个国家国民经济水平的发展，尤其是近些年来国家高速的发展带动了石油产品的消耗，但是石油产品大量的使用会给土壤带来一定的污染的风险，同时也给人类的生活生产以及生物的生存都带来了很大的危害，土壤污染在全世界各地都是非常普遍的一个事情，土壤污染也是当前在世界环境治理过程中属于较大的一个环境问题，也是一个世界性难题，因此对于石油污染土壤进行修复就变得尤为的重要，而在诸多的修复技术中，通过生物修复技术已经越来越成为全世界各国学者共同关注的问题。
国外油田钻井废弃物回注处理技术进展李厚铭;李学军;张福铭;陈小华;王雪山【摘要】Drilling oil and gas wells generates large volumes of drilling wastes. Approved drilling waste management methods include; thermal treatment, biological treatment, discharge to the ocean from offshore platforms, reuse of solids for fill Dirt, road cover or other uses, offsite kndfilling, subsurface injection. Cutting injection technology , which involves grinding or processing solids into small particles, mixing them with water or some other liquid to make a slurry, and injecting the slurry into an underground formation at pressures high enough to fracture the rock. Cutting injection relies on fracturing. The size, shape, and orientation of fractures can be predicted through computer modeling. Three factors are critical when determining the cost-effectiveness of cutting injection; the volume of drilling waste, local laws and regulations, the availability of onshore disposal infrastruoture.%油气钻井过程会产生大量的钻井废弃物,常见的钻井废弃物处理办法有:热处理；生物处理；通过海上平台排海；通过填充、铺设路面或其他方法对固体进行再利用；野外填埋；地下回注.回注技术主要通过研磨或者其他方法将固体变成细小的颗粒,与水或者其他液体混合配成浆体,再在一定的岩石破裂压力下,将浆体注入到地层中.钻屑回注主要依靠压裂,裂缝的大小、形状和位置可以通过计算机模型进行预测.钻屑回注的成本效益分析主要基于三点:需处理的废弃物量、当地法规、陆上处理设施的实用性.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)028【总页数】8页(P7318-7325)【关键词】钻屑回注;钻井液;钻井废弃物;压裂【作者】李厚铭;李学军;张福铭;陈小华;王雪山【作者单位】中海油田服务股份有限公司化学研究院,北京101149;中海油田服务股份有限公司化学研究院,北京101149;中海油田服务股份有限公司化学研究院,北京101149;中海油田服务股份有限公司化学研究院,北京101149;中海油田服务股份有限公司化学研究院,北京101149【正文语种】中文【中图分类】TE357.8钻井和完井过程中，由于缺乏对钻屑的有效处理手段，大量富含有毒有害化学物质的废弃泥浆和钻屑随地排放。
![生物法处理胜利油田含油污泥的工业实验[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/41509a85e53a580216fcfe57.png)
钻井废弃泥浆无害化处理技术研究1. 引言1.1 背景介绍钻井废弃泥浆是钻井作业中产生的一种废弃物，主要包括钻井液、岩屑和钻井设备清洗液等。
随着石油勘探与开发的不断推进，钻井废弃泥浆的产生量也在不断增加。
这些废弃泥浆中含有大量有机物、重金属离子和高盐分等有害物质，对地下水和土壤造成污染，严重影响生态环境和人类健康。
当前，钻井废弃泥浆的处理主要采用焚烧、填埋或直接排放等传统方法，但这些方法存在着能源消耗大、排放二次污染等问题。
开展钻井废弃泥浆无害化处理技术研究，对于有效减少污染物排放、保护环境具有重要意义。
本研究旨在探索一种钻井废弃泥浆的无害化处理技术，通过研究废弃泥浆的特性和现有处理技术的不足之处，提出一种更加高效、环保的处理方法，为石油勘探开发行业的可持续发展提供技术支持和参考。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨钻井废弃泥浆的无害化处理技术，解决当前钻井废弃泥浆处理存在的环境污染和资源浪费问题。
通过对现有处理技术进行研究和总结，结合实验和数据分析，提出有效的处理方法，实现钻井废弃泥浆的资源化利用和环保要求。
通过技术的应用与推广，为地下水和土壤的保护提供有效的解决方案，并促进钻井行业的可持续发展。
本研究旨在为钻井废弃泥浆的无害化处理技术提供理论和技术支持，提高社会对钻井废弃泥浆处理问题的关注度，推动行业标准的提升和完善。
1.3 研究意义钻井废弃泥浆无害化处理技术的研究意义在于解决钻井行业面临的环境污染和资源浪费等问题，具体包括以下方面：钻井废弃泥浆是钻井作业过程中产生的含有钻井液、泥浆添加剂和岩屑等物质的废弃物，如果不经过有效处理就随意排放会对地下水、土壤和生态环境造成严重污染，影响人类健康和生态平衡。
当前存在的钻井废弃泥浆处理技术主要集中在填埋、焚烧等传统方法，这些方法存在着资源浪费、能源消耗大、处理成本高等问题，难以实现对废弃泥浆的有效无害化处理。
开展钻井废弃泥浆无害化处理技术研究，对于降低资源浪费、减少环境污染、提高资源利用率具有重要意义。
污染土壤生物修复技术的研究内容和进展污染土壤生物修复技术指的是利用生物学原理和方法修复受到污染的土壤，通过生物活动改变有机污染物和无机污染物的化学形态和生物毒性，从而实现土壤的恢复和修复。
这种修复技术相对于传统的物理和化学修复技术来说，具有效果持久、成本低、对环境影响小等优势。
污染土壤生物修复技术的研究内容主要包括以下几个方面：1. 土壤微生物群落研究：研究土壤中的微生物种类、数量和分布情况，了解不同污染物对土壤微生物群落的影响，寻找潜在的微生物修复剂。
2. 微生物代谢途径研究：研究土壤中微生物菌株对污染物的降解途径和代谢产物，探究微生物在修复过程中的作用机制。
3. 生物修复剂的筛选和改良：通过对不同土壤样品中的微生物进行分离和鉴定，筛选出具有高效降解能力的微生物菌株，并通过基因工程技术或者改良培养条件来提高修复剂的降解效率。
4. 降解途径的生物改良：通过导入外源基因或者改变土壤环境因素，改变微生物代谢途径和降解途径，提高对目标污染物的降解效率。
5. 人工修复技术的研究：通过植物种植、土壤堆肥等人工方式修复受污染的土壤，研究植物对污染物的吸收和富集作用，以及与土壤微生物相互作用对修复效果的影响。
进展方面，污染土壤生物修复技术在过去几十年取得了显著的进展。
以下是几个重要的研究成果：1. 微生物菌株的筛选与改造：研究者通过筛选分离出了一系列具有高效降解能力的微生物菌株，如石油降解菌、重金属还原菌等。
并通过基因工程技术和重组DNA技术改造菌株，使其在降解过程中能够产生更多有效的降解酶，提高降解效率。
2. 核酸测序技术的应用：随着核酸测序技术的进步，研究者能够快速地获取土壤微生物群落的信息，对土壤微生物多样性和功能基因进行深入研究。
这种技术的应用，为修复剂的筛选和改良提供了更加准确和高效的手段。
3. 植物修复技术的研究：研究者发现一些植物对于一些有机污染物和重金属具有较强的吸收和富集能力，如铁芥、拟南芥等。
生物科技与环境保护利用生物修复技术解决土壤污染问题生物科技与环境保护：利用生物修复技术解决土壤污染问题随着工业化和农业发展的快速推进，土壤污染成为全球面临的严重问题之一。
土壤污染直接影响着人类的食品安全和生态环境的健康。
在这样的背景下，生物科技的广泛应用成为解决土壤污染问题的一种重要途径。
生物修复技术作为生物科技的一种重要应用，可以有效地修复并恢复受污染的土壤。
本文将深入探讨生物科技在环境保护中的应用，重点介绍生物修复技术在解决土壤污染问题中的作用。
一. 生物科技在土壤污染治理中的重要性随着工业化和城市化的快速发展，土壤污染问题日益突出。
传统的物理化学方法在土壤污染治理中存在着诸多不足，而生物修复技术则具有独特的优势。
生物修复技术利用生物微生物、酶、植物等生物因子，通过一系列的生物化学反应将有毒有害物质降解、转化为无害物质，最终恢复土壤的功能和生态环境的健康。
这种技术具有高效、经济、环保等优势。
生物修复技术在土壤污染治理中的应用可以有效地修复各类有机污染物和重金属污染物。
例如，通过利用特定的微生物菌株，可以将废水中的苯系化合物、石油类物质等有机物降解为无害物质。
同时，通过植物修复技术，可以利用一些超富集植物将土壤中的重金属吸收、蓄积起来，从而减少对环境的危害。
二. 生物修复技术的原理与方法1. 微生物修复技术微生物修复技术是生物修复技术中的重要手段之一。
它利用微生物菌株对污染物进行生物降解、转化，从而达到修复土壤的目的。
具体来说，微生物修复技术可以通过两种途径发挥作用：一是通过添加生物微生物菌株来增加土壤中特定降解菌株的数量和活性；二是通过引入外源基因，使微生物菌株具有对污染物的降解功能。
在实际应用中，需要根据具体的土壤污染类型和程度选择合适的微生物菌株和修复方案。
2. 植物修复技术植物修复技术是一种利用植物对土壤中有毒有害物质进行富集、吸收和转化的修复方法。
植物修复技术主要通过以下几个方面发挥作用：一是通过选择适应性强、对污染物具有较高吸收能力的植物种类，将其种植在受污染的土壤中；二是通过改良土壤环境，提高植物吸收污染物的效率；三是通过植物的生理、生化代谢作用，将有毒有害物质转化为无害物质。
《石油污染土壤的修复技术研究现状及展望》篇一一、引言随着工业化的快速发展，石油污染问题日益严重，尤其是石油泄漏和意外事故对土壤环境造成了巨大的破坏。
石油污染土壤的修复技术因此成为了环境保护领域的重要研究课题。
本文旨在探讨当前石油污染土壤修复技术的现状，并展望未来的发展趋势。
二、石油污染土壤的危害石油污染土壤对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
石油中的有毒有害物质会破坏土壤结构，降低土壤肥力，影响农作物生长，同时还会对地下水造成污染，进而影响整个生态系统。
因此，石油污染土壤的修复工作显得尤为重要。
三、当前石油污染土壤修复技术研究现状1. 物理修复技术物理修复技术主要通过换土、去表土、热处理等方法去除土壤中的石油污染物。
其中，换土法是通过移除受污染的土壤，用未受污染的土壤进行置换；去表土法则是去除表层受污染的土壤，深层的土壤则通过自然降解或生物修复等方法进行处理。
热处理则是通过加热使石油污染物从土壤中分离出来。
2. 化学修复技术化学修复技术主要通过向土壤中添加化学物质，与石油污染物发生化学反应，从而降低其危害性。
常用的化学修复技术包括化学氧化法、化学还原法、溶剂浸提法等。
3. 生物修复技术生物修复技术是利用微生物、植物等生物体及其代谢活动来去除或降低土壤中石油污染物的方法。
常见的生物修复技术包括微生物修复、植物修复等。
其中，微生物修复是通过投加具有降解石油能力的微生物，加速石油的分解；植物修复则是通过种植能吸收或降解石油的植物，达到净化土壤的目的。
四、当前修复技术存在的问题及挑战虽然当前石油污染土壤的修复技术取得了一定的成果，但仍存在一些问题与挑战。
首先，物理修复技术成本较高，且可能对环境造成二次污染；化学修复技术存在化学反应可能产生有害中间产物的风险；生物修复技术受环境因素影响较大，如温度、湿度、pH值等。
此外，对于复杂多变的石油污染物，现有的修复技术往往难以达到理想的修复效果。
五、未来展望未来，石油污染土壤的修复技术将朝着更加高效、环保、可持续的方向发展。
第一作者：刘宪斌，男，１９６４年生，博士，教授，主要从事环境生态调查与修复工作。
＊天津市蓬莱１９－３油田溢油事故补偿款项目（Ｎｏ．１９－３ＢＣ２０１４－０５）。
生物法修复废弃钻井泥浆和含油污泥的研究进展＊刘宪斌 刘 青（天津市海洋资源与化学重点实验室，天津科技大学海洋科学与工程学院，天津３００４５７） 摘要 废弃钻井泥浆和含油污泥是石油工业产生最多的含油固体废弃物。
它们是一种含有多种复杂成分的悬浊液，包括石油烃（ＰＨＣｓ）、水、重金属、化学处理剂和固体泥沙颗粒。
由于其具有环境危害性，且产量逐渐增加，对其有效地处理和处置引起世界各国的广泛关注。
综述了废弃钻井泥浆和含油污泥的性质、对环境的影响和生物修复方法，并介绍了生物修复ＰＨＣｓ的影响因素，同时初步探讨了两者中除ＰＨＣｓ之外其他污染物的处理方法。
目前的生物修复方法都有不同的优势和局限性，未来应该进一步关注对现有处理技术的改进和不同技术的结合，使废弃钻井泥浆和含油污泥的处理既能达到无害化、资源化，又能节省处理成本。
关键词 废弃钻井泥浆 含油污泥 生物修复 石油烃 重金属 ＤＯＩ：１０．１５９８５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－３８６５．２０１５．０６．０１６Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｍｕｄ ａｎｄ ｏｉｌｙ ｓｌｕｄｇｅ ＬＩＵ Ｘｉａｎｂｉｎ，ＬＩＵ Ｑｉｎｇ．（Ｔｉａｎｊｉｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａ－ｔｏｒｙ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉ－ｅｎｃｅ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７）Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗａｓｔｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｍｕｄ ａｎｄ ｏｉｌｙ ｓｌｕｄｇｅ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｅｙａｒｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ（ＰＨＣｓ），ｗａｔｅｒ，ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ，ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ａｎｄ ｓｏｌｉｄ ｐａｒｔｉ－ｃｌｅｓ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｈａｚａｒｄｓ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｏｉｌｙ ｓｌｕｄｇｅｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ ａｌｌ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｍｕｄ ａｎｄｏｉｌｙ ｓｌｕｄｇｅ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｍａｉｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｉｎ ｏｉｌｙ ｓｌｕｄｇｅ ｂｅｓｉｄｅｓ ＰＨＣｓ ｗａｓ ａｌｓｏ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｓｔａｔｅ－ｏｆ－ａｒｔ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｍｅｔｈ－ｏｄｓ ｈａｖｅ ｂｏｔｈ ｍｅｒｉｔｓ ａｎｄ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ．Ｆｕｔｕｒｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｐａｙ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｃｏｍ－ｂｉｎｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｍａｋｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｍｕｄ ａｎｄ ｏｉｌｙ ｓｌｕｄｇｅ ｈａｒｍｌｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｃｙｃｌｅｄ，ｃｏｓｔ－ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｗａｓｔｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｍｕｄ；ｏｉｌｙ ｓｌｕｄｇｅ；ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ；ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ；ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ 含油泥浆主要产生于原油开采、运输、贮存和炼制过程［１］，主要包括废弃钻井泥浆和含油污泥。
近年来，特别是在原油开采和炼制中排出的含油固体废弃物，由于其污染物多且成分复杂，处理和处置受到广泛关注。
废弃钻井泥浆和含油污泥中含有大量的石油烃（ＰＨＣｓ）和其他污染物质，其不正当的处理以及不完全的处置会对环境以及人类健康造成严重的威胁，包括中国在内的许多国家将其列为危险废弃物［２－３］，［４］８６５－８７１。
因此，对两者的有效处理和处置就变得非常必要。
目前，对含油固体废弃物的处理处置方法主要包括焚烧法、固化／稳定化、氧化法以及生物法等［５］４７２－４８３。
焚烧法、固化／稳定化和氧化法可以使其中的有害成分减少，从而对环境和人类健康的影响降低。
但是，这３种技术在处理处置效果和成本之间很难达到平衡，而生物法具有节约能源、运行费用低、作用持久等特点，具有广阔的应用前景。
本研究介绍了废弃钻井泥浆和含油污泥的性质和对环境的危害，总结了生物法修复废弃钻井泥浆和含油污泥的应用进展，并在讨论优势及限制因素的基础上，对生物法修复油田废弃含油固体废弃物未来的发展提出了一些建议。
１ 废弃钻井泥浆和含油污泥的性质和对环境的危害 废弃钻井泥浆是一种由膨润土、盐水黏土、海泡石、重晶石粉及多种化学处理剂组成的多相稳态胶体悬浮体系，含水率一般在３５％～９０％，一般呈强碱性［６］。
其中，危害环境的主要成分是ＰＨＣｓ、化学处理剂和重金属［７］。
而含油污泥中除了含有ＰＨＣｓ外，还包括污水处理过程中加入的大量凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理药剂［８］。
ＰＨＣｓ及其他有机物质是废弃钻井泥浆和含油污泥中最主要的污染物质，这两种污染物包括脂肪族化合物、芳香烃、·３８·刘宪斌等 生物法修复废弃钻井泥浆和含油污泥的研究进展氮硫氧（ＮＳＯ）形成的化合物和沥青质［９］。
脂肪族化合物和芳香烃占含油固体废弃物中ＰＨＣｓ的７５％（质量分数）以上［１０］，且它们中最常见的化合物包括烷烃、环烷烃、苯、甲苯、酚类、多环芳烃（ＰＡＨｓ）以及甲基化的重芳烃（如甲基化的菲、蒽、屈和芘）等［１１］。
废弃钻井泥浆和含油污泥不仅含油量高，而且重金属污染也需要引起关注。
ＫＡＲＡＭＡＬＩＤＩＳ等［１２］发现，希腊某炼油厂含油污泥中Ｃｕ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｚｎ的质量浓度分别为７１９、２２２、１１９、１９２、１ ０００ｍｇ／ｋｇ。
ＭＡＲＩＮ等［１３］２５２－２５３发现，含油污泥中Ｐｂ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｒ的质量浓度分别为１１２．２、１７５、１ ２９９、１１５、１２１ｍｇ／ｋｇ。
废弃钻井泥浆和含油污泥中聚合物和化学处理剂的污染也是非常严重，包木太等［１４］发现，含油废水和含油污泥中含有大量聚丙烯酰胺（ＰＡＭ），这可能是由于大部分油田均采用聚合物驱油技术提高产量。
ＰＡＭ会导致含油泥浆中油滴和固体物质乳化作用增强，处理难度加大［１５］。
王艳华［１６］１－５６发现，石油钻井添加剂之一的羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ）的大量使用和排放会导致水体污染并造成ＣＯＤ超标。
由于废弃钻井泥浆和含油污泥中存在高浓度毒性物质，如果对其处置不当会对环境造成严重的污染和破坏。
在其进入陆地环境后，会引起土壤的理化性质发生改变。
含油固体废弃物污染土壤可能会造成营养流失，抑制土壤中种子发芽和植物生长［１７］。
由于废弃钻井泥浆和含油污泥的黏度高，其中的某些成分吸附在土壤表面或在土壤表面形成膜，导致土壤吸附水分减少，降低土壤的保水能力，并限制土壤与外界的气体交换［１８］。
同时，废弃钻井泥浆和含油污泥中重金属具有积累效应，会对环境造成严重危害；含油固体废弃物中的ＰＡＨｓ是持久性有机污染物之一，具有致癌、致突变和生殖毒性，会对人类和其他动物等造成威胁和毒害［１９］。
废弃钻井泥浆和含油污泥中的ＰＨＣｓ会通过土壤向下迁移进入地下水，造成地下水系统的污染［２０］１３２－１３８。
此外，ＰＨＣｓ在残留土壤中一段时间后会出现“陈化”现象，这会使ＰＨＣｓ变得难以解吸，并且很难被生物降解［２１］。
“陈化”后的ＰＨＣｓ会与土壤中有机质（如富里酸、胡敏素和腐殖酸等）结合形成稳定的大分子化合物（如长链烷烃、脂肪酸等），这会导致ＰＨＣｓ的生物可利用性变差，难以被微生物降解［２２］，而且废弃钻井泥浆和含油污泥的堆放也会释放出挥发性有机物（ＶＯＣｓ），造成空气污染，给周边带来健康风险。
２ 废弃钻井泥浆和含油污泥的生物修复方法含油固体废弃物的生物修复是指ＰＨＣｓ降解菌以其中的ＰＨＣｓ为碳源进行生物代谢，并将ＰＨＣｓ转化为水和二氧化碳的过程［２３］６２２－６２４。
生物修复方法一般包括地耕法、堆肥法、生物泥浆反应器法和生物浮选法。
２．１ 地耕法地耕法指的是将含油污泥及钻井岩屑等铺放在土壤表面或与土壤混合，并定期翻耕、施肥等，利用土壤中土著微生物对ＰＨＣｓ进行降解［２４］。
此外，地耕法常常也伴随着物理、化学过程，如挥发和光降解，可以通过通风、定期施肥和浇水、调控ｐＨ、维持微生物的密度等方法提高地耕法的处理效率［５］４８１。
ＭＡＲＩＮ等［２５］在半干旱气候条件下利用地耕法对炼油厂含油污泥进行处理，发现在１１个月的处理期内，ＰＨＣｓ的去除率可以达到８０％，而ＰＨＣｓ半数的去除发生在前３个月内。
关月明等［２６］对含油质量分数分别为９．０％和１０．２％的稠油污泥进行地耕法处理，发现１２０ｄ后稠油污泥中残油质量分数分别降至３．１％和４．０％；同时，利用气相色谱（ＧＣ）—质谱（ＭＳ）分析降解前后稠油污泥中饱和烃组分及其含量变化，稠油污泥中的长链烷烃质量分数分别减少３９．８％和４２．２％。
ＭＩＳＨＲＡ等［２７］通过生物强化（引入外源ＰＨＣｓ降解菌群）和生物刺激（添加营养物）对炼油厂含油污泥污染土壤进行处理，结果表明，经过１２０ｄ的处理，总石油烃（ＴＰＨ）的去除率达到９０．２％，而对照组只有１６．８％。
张建等［２８］用ＰＨ－Ｃｓ降解菌菌剂对含油量为１１０ １６０ｍｇ／ｋｇ（以单位烘干含油污泥计）的油田污水处理中产生的含油污泥进行生物预制床修复，发现经过１６０ｄ的处理后，含油污泥中ＴＰＨ降解率可达５２．７５％。
与其他含油固体废弃物的处理技术相比，地耕法有很多优点，如成本低、操作简单、成功的潜力高、能耗低、处理量大［２９］９５－１２２。
但是，地耕法需要大面积的土地，耗时长，尤其是对于那些难降解的和高分子ＰＨＣｓ化合物。
此外，温度对地耕法的处理效率影响也非常显著，在寒冷地区，用地耕法对废弃钻井泥浆和含油污泥进行处理很难实现。
