绿壤营救

简介

石油被称为液体黄金，它是推动国家经济和社会发展的主要能源，被广泛应用纺织、制药、工农业产品制造等行业。随着石油开采、冶炼等规模不断扩大，石油会通过各种渠道进入土壤，导致石油污染土壤面积不断加大。石油污染土壤不仅带来环境污染，还会对土壤的理化性质和微生物群落造成不可逆的影响，最终影响土地耕作和危害人体健康。相比于物化修复石油污染，生物修复有微生物来源丰富、价格低廉、可持续性高等优点。同时，微生物修复土壤技术相比于物理化学修复具有绿色环保的优势，符合双碳目标。但是现阶段，微生物修复主要存在三大痛点：土壤电子受体匮乏、功能微生物活性低和土壤传质阻力大，严重制约了微生物土壤修复大规模应用和修复效率。 项目所在团队自2012年开始研发土壤微生物电化学技术（S-MET），并且在修复效率和修复距离不断取得突破。最新研究表明添加导电生物炭可以构建长距离电子转移网络，通过远端富集Desulfitobacterium和Geobacter将S-MET修复距离提高到16 cm。S-MET在石油污染土壤修复中展现了良好的应用前景，在低碳背景下，进一步拓展修复距离并提高修复效率，是需要解决的问题，也是本项目发展的机会。本项目的技术策略是：向系统中引入固体电极作为不枯竭的电子受体——克服了土壤电子受体匮乏的限制；利用电化学手段刺激功能微生物的富集，并且利用湿地植物的根系分泌物为微生物提供碳源——从而克服了功能微生物活性低的限制；并且利用电活性微生物原位合成纳米磁铁矿构建土壤导电网络——克服了土壤电子传递效率低的限制；项目涉及修复技术具有环境友好/绿色低碳、成本较低、效果显著的优点，并且可以依靠电流采集软件实时监测修复效果，是一种适用于原位的新型土壤修复技术。我们的技术团队和指导老师具有丰富的专业知识和实践经验，能够针对各种复杂的油田环境问题提供有效的解决方案。 基于此，本项目以高效低碳修复污染油田为使命，凭借土著微生物原位诱导纳米矿物形成，并构建湿地植物-微生物电化学体系，提高土著微生物富集能力，加速土壤远距离电子传递过程，进而强化远距离石油烃的修复效率，实现零碳源土壤原位修复。