废弃钻井泥浆的微生物处理效果研究

论文摘要

本文利用实验室内筛选的6株废弃钻井泥浆高效降解细菌进行小型野外现场实验,研究了废弃钻井泥浆在微生物处理作用下,土壤微生物量动态变化；泥浆一土壤一微生物混合处理体系污染指标的变化；土壤养分变化情况。结果如下：（1）泥浆一土壤混合体系和对照土壤中可培养的细菌、真菌和放线菌的数量均呈现先下降后上升再下降最后又上升的变化；在第Od、30d、90d、180d、270d和第360d时,泥浆一土壤混合体系中细菌和放线菌的数量均极显著地高于对照土壤,而真菌数量表现出不尽相同的差异性。（2）泥浆一土壤混合体系和对照土壤微生物量碳、氮也均呈现降一升一降一升的变化趋势,这与细菌、真菌和放线菌数量的变化表现出相同的规律性；在第0d、30d、90d、180d、270d和第360d时,泥浆一土壤混合体系中微生物量碳、氮均显著或极显著地高于对照土壤,分别是对照土壤的2.9-3.5倍和1.9-3.2倍。（3）对泥浆一土壤混合体系中微生物量碳、氮与各微生物数量的相关性分析表明,微生物量碳、氮与各微生物数量均呈正相关关系。微生物量碳、氮与细菌数量的相关性都达到了显著（P<5%）；微生物量碳、氮与放线菌数量的相关性都达到了极显著（p<1%）。（4）采用PCR-DGGE分析了不同处理土壤细菌多样性指数和丰富度指数,结果表明,泥浆一土壤混合体系中细菌种群的多样性要高于对照,在0-360d范围内,泥浆一土壤混合体系中细菌种群的变化较大,而对照土壤中的细菌种群较稳定。（5）从Od-360d,泥浆一土壤混合体系的色度、COD、Cl-、SO42-及油类的含量随时间的推移逐渐下降,去除率分别达到48.6%、63.8%、80.5%、61.0%和74.3%；各处理土壤重金属Cd含量均达到国家土壤环境质量标准的二级标准,而Pb、Cu、Zn、Cr含量符合一级标准；泥浆一土壤混合体系种植的三叶草、黑麦草、竹子和桤木等植物,其叶片重金属Cd、Zn、Cr含量与对照土壤种植的各植物体内的含量相比,差异均不显著,而重金属Pb和Cu的含量差异显著。（6）在第0d、30d、90d、180d、270d和第360d时,泥浆一土壤混合体系中全氮、有机质、速效钾、碱解氮和速效磷均显著或极显著的高于对照土壤,泥浆一土壤混合体系土壤的肥力状况更有利于植物的生长。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 立题依据
• 2. 文献综述
• 2.1 废弃钻井泥浆概况
• 2.1.1 废弃钻井泥浆的来源
• 2.1.2 废弃钻井泥浆的种类
• 2.1.3 废弃钻井泥浆的组成及特点
• 2.1.4 废弃钻井泥浆对环境的影响
• 2.2 国内外废弃钻井泥浆处理技术研究现状
• 2.2.1 处理后直接排放
• 2.2.2 回注
• 2.2.3 填埋
• 2.2.4 固化
• 2.2.5 固液分离法
• 2.2.6 土地耕作法
• 2.2.7 回收利用
• 2.3 生物处理技术概述
• 2.3.1 动物处理技术
• 2.3.2 植物处理技术
• 2.3.3 微生物处理技术
• 2.3.4 微生物—植物联合处理技术
• 2.4 土壤微生物及其多样性研究现状
• 2.4.1 土壤微生物数量的测定
• 2.4.2 土壤微生物量碳和氮的测定
• 2.4.3 基于DGGE技术的土壤微生物多样性研究
• 3. 研究内容、研究目标及技术路线
• 3.1 研究内容及目标
• 3.2 技术路线
• 4. 材料与方法
• 4.1 试验材料
• 4.2 试验设计
• 4.3 测定项目及方法
• 4.3.1 土壤中微生物的动态变化
• 4.3.2 土壤中各污染指标的变化
• 4.3.3 土壤理化性质的测定
• 4.4 数据处理
• 5. 结果与分析
• 5.1 背景指标
• 5.2 土壤中微生物的动态变化
• 5.2.1 土壤中细菌、真菌及放线菌数量变化
• 5.2.2 土壤中微生物量碳和微生物量氮的变化
• 5.2.3 土壤中微生物量碳、氮与微生物数量的相关性分析
• 5.2.4 土壤中细菌多样性的变化分析
• 5.3 泥浆-土壤混合体系中污染指标的变化
• 5.3.1 土壤浸提液色度的变化
• 5.3.2 土壤浸提液COD的变化
• -和SO₄^2-含量的变化'>5.3.3 土壤中Cl^-和SO₄^2-含量的变化
• 5.3.4 土壤中油类含量的变化
• 5.3.5 土壤及植物中重金属含量评价
• 5.4 土壤理化性质的评价
• 6. 讨论与结论
• 6.1 讨论
• 6.2 结论
• 7. 展望
• 参考文献
• 致谢