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摘 要：介绍了钻井废弃泥浆的组成及危害,对现有的处理方法进行了简要概括,阐述了生物法的种类,详细介绍了微生物法处理废弃泥浆的最新科研成果,并对未来的发展方向进行了展望.
关 键 词：钻井废弃泥浆生物处理微生物
改革开放以来我国经济高速增长,对石油的依赖和需求也逐年上升,勘探开发的石油井数量也逐年增加,随之产生大量的钻井废弃液带来的污染问题越来越受到世界各国的重视.如不加以处理就直接排放,必然会对自然生态环境造成一定的破坏.
一、钻井废弃泥浆的污染物组成及危害
废弃钻井泥浆成分复杂大多呈碱性,pH值在8-12之间,甚至达到13以上,且色度大,外观呈粘稠流体或半流体状,具有颗粒细小,含水率高,不易脱水,粘度大等特点,由于钻井泥浆中含有多种有机和无机类化学处理剂,个别污染指标甚至超出国家允许排放浓度的数百倍,其中的主要污染物有：（1）悬浮物（2）酸碱物（3）有机质及其分解产物（4）油类（5）重金属（6）盐类（7）其他化学添加剂.
由于废弃钻井液成份比较复杂,钻井废弃泥浆对环境的影响也是多方面的,表现为：（1）污染地表水和地下水资源（2）各种重金属滞留于土壤影响植物的生长和微生物的繁殖（3）过高的pH、高浓度的可溶性盐及石油类造成土壤板结,危害动植物的生长（4）废物中的有机处理剂使水体的COD、BOD增高,影响水生生物的正常生长.
二、钻进废弃泥浆的主要处理方法
目前国内外对钻井废液的处理方法主要有固化、注入地层、处理后直接排放、回注、焚烧、填埋等化学和物理方法.化学固化法被固化后的有害物质不再向环境扩散和迁移,但固化处理需一定的成本,一次性处理量大；回注法是废弃泥浆经化学絮凝等方法处理后应用于配制泥浆或将其注入井中,但是优良的絮凝剂较少；焚烧法处理成本高,而且会给空气造成二次污染；填埋法易对地表及地层水产生污染.这些方法虽然在一定程度上对钻井废泥浆进行了处理,但是钻井废泥浆中的有机污染物并未分解,依然对环境可能造成污染.
三、钻进废弃泥浆的生物处理方法概述
广义的生物处理技术指一切以利用生物为主体的环境污染治理技术,包括利用动物、植物和微生物吸收,降解,转化土壤或水体中的污染物,使污染物的浓度降低到可以接受的水平,或将有毒有害污染物转化为无害的物质,也包括将污染物稳定化,以减少其向周边环境扩散.目前钻井废弃泥浆的生物处理技术已成为国内外石油天然气勘探开发作业技术中的研究热点,根据生物处理技术所利用的生物种类,可分为动物处理、植物处理、微生物处理以及微生物——植物联合处理技术.目前,以微生物处理技术研究和利用的最为广泛,并取得了可喜的研究成果.
四、微生物法处理钻进废弃泥浆的研究进展
微生物处理技术是在人为优化的条件下,利用自然环境中生息的微生物或人为投加的特效微生物的生命代谢活动来分解污染物,微生物对物质进行各种转化作用的生理学基础是其新陈代谢活动,即分解代谢和合成代谢,可用于生物处理的微生物有很多,包括细菌,真菌等.
1.微生物法处理钻井废弃泥浆的影响因素
人们对微生物处理废弃钻井泥浆的研究较多.主要是从废弃钻井泥浆中筛选出高效降解微生物,然后将其投加到废弃钻井泥浆中,调整微生物作用环境,如温度,营养元素,pH值,盐度等.部分地区受环境因素的影响,生物降解速率慢,通过提高温度,施加营养元素,接种专性细菌等方法促进生物降解.
2.微生物法的室内研究
崔靖园等利用从平湖油田钻井废弃液中分离的一株菌株对废弃液进行处理,使COD和TOC的降解率达到50%以上；樊琳从石油污染土壤中分离出一株假丝酵母菌株Y2,通过正交实验确定最佳培养温度、pH值、营养因子构成,使废弃泥浆中的石油烃降解率达到91%；廖玲通过色度和CODcr去除率的高低从四川井场中筛选出六株高效降解菌种,并对其中五个菌株做了16srDNA分析,构建了系统发育图.
3.微生物法的现场应用
通过向废弃泥浆池投入菌剂以及必要的营养物质,达到使废弃物降解和富集的过程.陕西省科学院酶工程研究所生产的复合菌剂在长庆油田应用,陈立等利用目标泥浆池筛选优化的复合菌剂,处理陕北地区58个油气田的废弃泥浆,经30-60天的微生物处理,治理效果完全达到国家标准.高磊等从废弃泥浆池中筛选出四个优势菌种,利用正交试验确定菌种最佳配比及培养最佳条件,在目标泥浆池投入菌剂,经四十天处理后,废弃泥浆完全固化,残余烃含量明显降低,龟裂度较高,pH值由碱性恢复中性.
五、展望
目前低污染低成本的微生物处理技术处理效果好,生化处理后污染物残留量低,对环境影响小,对人体无害.但是目前的微生物处理技术还不完善,还需要开展进一步研究.
1.如今多数降解菌是从污染物中直接分离出的,广谱性不强,具有降解多种污染物的基因工程菌的研究还比较少.
2.研究微生物,动物植物联合降解废弃物,充分发挥各自的优势,并相互协同,从而达到高效降解有害物的目的.
3.微生物处理废弃物的时间较长,如何提高菌种的降解速率是一个亟待解决的问题.
4.建立已有降解菌的数据库,研究每一分支的降解机理,建立废弃泥浆组成的数据库,研发二者相关联的应用软件,以便为目的废弃泥浆快速选择相应的降解菌.