石油污染土壤属于危险废物，量大面广，关乎国家环境安全，已被国务院列为《土壤污染防治行动计划》中的重点监管内容。当前，石油污染土壤修复既是油田环境保护的世界性瓶颈难题，也是衡量国家污染土壤治理技术水平的标志。
由山东省科学院生态研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所和胜利油田金岛实业有限责任公司研究完成的“石油污染土壤生物修复工程技术体系构建与应用”项目破解了这一难题。
其中，山东省科学院“污染控制与环境修复”创新团队针对烷烃、芳烃和胶质等石油组分的降解过程、强化机制及材料设备，开展了修复原理、工艺方法和技术工程化三方面的全链条创新，以电动协同、微生物包埋、生物增溶为增强手段，构建了石油污染土壤生物强化修复工程技术体系。该项目荣获2017年度山东省科技进步奖一等奖。
生物修复作为土壤污染治理的主流技术，已经得到广泛应用，但受限于石油类污染物的降解难度，迄今还未形成工程化和实用化的石油污染土壤生物修复技术。“石油污染土壤生物修复工程技术体系构建与应用”项目发现了土壤中不同石油烃组分在电场中的降解途径，找到了限速步骤及影响因素，提出了烷烃加速降解等生物修复的强化技术原理。项目还提出生物与电化学交替、快速反应段组合的协同降解途径，解决了石油烃快速降解反应段后的“拖尾效应”。
该项目建立了“高通量菌株筛选-混菌发酵酶效评估-功能菌群构建”的新方法，可节省菌群构建时间90%。创制了高效降解菌剂，生物活性延长半年以上。提出了基于石油组分生物强化降解机制的EK-IMT-SER协同工艺，开发了工程化水平的电化学强化修复成套设备，能够实时监控和过程控制，实现了石油污染土壤的生物-物化协同修复。
此外，还构建了基于生物反应堆的生物及强化修复系统，优化了不同处理条件下工艺参数体系，完成了菌剂/酶制剂/基质等多材料、系列电极/在线监测仪/自动控制等多设备、生物/生物强化等多工艺的技术集成，形成了实用化的工程技术体系，其降解速率和去除效率较国内外同类技术提高1倍以上。
基于这些重大突破，该项目引领了国际同类研究，取得了一批具有自主知识产权的创新性成果，总体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。目前，研究成果已在胜利油田、辽河油田和吉林油田进行工程应用，建成了迄今世界最大规模的生物修复工程。累计处理石油污染土壤12万吨，削减了生态脆弱区环境风险，取得经济效益1.43亿元，解决了长期困扰我国油田区石油污染土壤修复的工程技术难题，主要成果入选《2016年国家重点环境保护实用技术》，实现了油田区石油污染治理水平的跨越式进步。（记者 张颖辉）
