雷波　杜國(guó)勇　王福云

摘 要：廢棄鉆井泥漿對(duì)環(huán)境會(huì)造成巨大的污染，探索一條無(wú)害化土地處理技術(shù)成為熱點(diǎn)課題。該文針對(duì)新疆大白301井廢棄鉆井泥漿固相進(jìn)行土地化處理，通過(guò)在泥漿與土壤混合體系種植空心菜和玉米，研究發(fā)現(xiàn)不同作物對(duì)重金屬凈化效果不同；當(dāng)混合體系中泥漿與土壤體積比達(dá)到1∶4后，對(duì)植物生長(zhǎng)影響不明顯，對(duì)土壤肥力、蓄水能力有很大改觀，且對(duì)污染物有很好的凈化作用。實(shí)驗(yàn)研究表明，土地化處理過(guò)的泥漿對(duì)重金屬降解效果明顯。

關(guān)鍵詞：廢棄鉆井泥漿 土地化 種植

中圖分類(lèi)號(hào)：X741 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）03（c）-0-02

油氣鉆井泥漿中含有鉆井液及其添加劑、石油類(lèi)和鉆屑等混合物使得鉆井泥漿的懸浮物含量、COD嚴(yán)重超標(biāo)，并且其中含有的鹽及一些重金屬會(huì)對(duì)生物和環(huán)境有一定的毒害作用。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)廢棄鉆井泥漿處理技術(shù)主要包括以下幾方面：化學(xué)固液分離技術(shù)、化學(xué)固化處理、坑內(nèi)填埋、坑內(nèi)密封、回注安全地層或環(huán)形空間、MTC轉(zhuǎn)化技術(shù)、熱處理（焚燒、熱解）、生物修復(fù)技術(shù)、土地利用等處理方法[1]。然而這些技術(shù)中化學(xué)固液分離技術(shù)的缺點(diǎn)是絮凝劑和混凝劑用量較大，且絮凝效果有待提高。該文采用廢棄泥漿土地化處理能夠部分或完全被降解為低毒的污染物，消除其對(duì)井場(chǎng)周?chē)h(huán)境的隱患，使鉆井廢物對(duì)環(huán)境的影響降低到最小。針對(duì)新疆大白301井廢棄鉆井液進(jìn)行固液分離后將固相和土壤混合種植，觀察記錄植物的生長(zhǎng)情況，收割植株后分析種植后土壤泥漿混合體系中污染物指標(biāo)，評(píng)定土地化處理廢棄鉆井泥漿可行性。

1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

鉆井廢棄泥漿來(lái)自新疆油田大白301井、塑料盆、721分光光度計(jì)，AA-7020型全自動(dòng)火焰/石墨爐原子吸收分光光度計(jì)，電子天平等。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 種植前土壤質(zhì)量指標(biāo)分析

盆栽試驗(yàn)前，處理過(guò)后的土壤和泥漿固相采用NY/T 1613-2008《土壤質(zhì)量重金屬測(cè)定王水回流消解原子吸收法》，測(cè)得其中重金屬含量；采用HJ 557-2010《固體廢物浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》提取浸出液，測(cè)得石油類(lèi)含量。分析結(jié)果見(jiàn)下表1：

由上表可知，試驗(yàn)用土壤樣品環(huán)境質(zhì)量本底值和分離泥漿固相環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)符合GB 15618-1995《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。泥漿固相與土壤混合體系既可以作為植物生長(zhǎng)的基質(zhì)，又不影響土壤環(huán)境質(zhì)量。

2.2 空心菜盆栽實(shí)驗(yàn)

生長(zhǎng)情況記錄

在每只經(jīng)過(guò)防滲處理的塑料盆中加入體積為5L的泥漿與土壤混合物，泥漿與土壤比例分別為0∶1、1∶1、1∶2、1∶4、1∶6，每個(gè)配比平行做兩份。種植選用顆粒較大、飽滿的空心菜種子。在盛滿水的燒杯中浸泡5 h，每個(gè)盆中種植100粒空心菜種子。種植時(shí)，100粒空心菜種子均勻的撒于土層上，置于實(shí)驗(yàn)室陽(yáng)臺(tái)，2 d澆一次水，每天觀察記錄種子發(fā)芽情況，定期測(cè)量植株生長(zhǎng)高度，觀察空心菜第一芽發(fā)芽時(shí)間、7 d后的出芽情況、發(fā)芽周期、相對(duì)發(fā)芽率，記錄結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可以看出：廢棄泥漿處理后的固相物對(duì)空心菜種子發(fā)芽有著明顯的不利影響。未添加泥漿中空心菜第一芽出芽時(shí)間為5 d，要明顯比添加泥漿的所需時(shí)間短。未添加泥漿種植盆中空心菜7 d發(fā)芽率為28%；隨著泥漿添加以及比例的增加，發(fā)芽率逐漸降低；當(dāng)泥漿：土壤=1：1時(shí)發(fā)芽率最低為3%。由于泥漿添加種子發(fā)芽周期被延長(zhǎng)，說(shuō)明泥漿中的重金屬及有機(jī)污染物對(duì)空心菜種子發(fā)育有抑制作用。

2.3 玉米盆栽試驗(yàn)

生長(zhǎng)觀察記錄

同空心菜種植情況一樣，將泥漿與土壤比例分別為0∶1、1∶1、1∶2、1∶4、1∶6，每個(gè)配比平行做兩份，每盆種植50粒飽滿玉米種子，2 d澆一次水，每天觀察并記錄種子發(fā)芽情況，定期測(cè)量植株生長(zhǎng)高度。觀察玉米種子第一芽發(fā)芽時(shí)間和7 d后的出芽情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表3。

由表3可以得到：廢棄泥漿處理后的固相對(duì)玉米種子發(fā)芽有著較顯著影響。未添加泥漿中種子第一芽出芽時(shí)間為4 d，而添加泥漿的種植盆種子第一芽出芽所需時(shí)間為5 d。未添加泥漿種植盆中空心菜7 d發(fā)芽率為50%，隨著泥漿添加以及比例的增加，發(fā)芽率逐漸降低；泥漿：土壤為1∶6和1∶4時(shí)，對(duì)種子發(fā)芽率影響不大；但是當(dāng)泥漿：土壤為1∶2和1∶1時(shí)，發(fā)芽率較低分別為18%和8%。由此可知，土壤中泥漿添加量大時(shí)，其中的重金屬及有機(jī)污染物對(duì)玉米種子發(fā)育有較強(qiáng)抑制作用。

2.4 土壤中污染物指標(biāo)分析

將空心菜和玉米種植后的土壤除雜風(fēng)干，研磨，進(jìn)行污染物分析，見(jiàn)表4。

由上表可知，經(jīng)過(guò)種植后土壤樣本中的重金屬含量都有不同程度的下降。由于，空心菜對(duì)不同重金屬耐受程度不同，因此對(duì)重金屬的凈化率也有差距，其中對(duì)Cd的凈化率較低。而玉米對(duì)不同重金屬耐受程度不同，因此對(duì)重金屬的凈化率也有差距，其中對(duì)Cu的凈化效果較好。

2.5 植物中重金屬分析

經(jīng)過(guò)60 d的種植后，對(duì)空心菜、玉米植株進(jìn)行收割，晾曬干并粉碎。對(duì)植株進(jìn)行消解，消解過(guò)后的試樣重金屬測(cè)定結(jié)果見(jiàn)下表5：

由上表可知，泥漿與土壤混合體系中，重金屬減少量的90%以上是由于植物對(duì)其的吸收作用。雖然體系中有部分重金屬隨雨水、灌溉水或是其他原因流失，但損失量較少。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)分析泥漿和土壤不同混合體系中，種子發(fā)芽率、植株生長(zhǎng)高度，考察污染物對(duì)其生長(zhǎng)影響的相關(guān)性；當(dāng)泥漿：土壤達(dá)到1：4后，泥漿中污染物對(duì)植物生長(zhǎng)影響不大；（2）對(duì)植物收割后，種植過(guò)的泥漿、土壤混合體系較種植前土壤肥力、蓄水能力有了很大改觀。對(duì)種植以后體系中土壤質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定分析，結(jié)果表明空心菜和玉米對(duì)重金屬都有不同的凈化作用，具有較好凈化效果。同時(shí)實(shí)驗(yàn)表明，土地化處理對(duì)鉆井泥漿中的有機(jī)污染物達(dá)到了較好的凈化效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 許克家.廢棄鉆井泥漿土地化研究[D].西南石油大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

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