大庆油田落地原油对土壤及地表植物影响的研究

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大庆油田是我国重要的原油生产基地,开发建设50多年来,累计生产原油18.2亿多吨。在油田生产建设过程中,不可避免地产生一定量的落地原油,污染环境。全面了解掌握大庆油田落地原油对土壤的污染的程度、范围,及其对农作物和草原植被的影响,为今后合理开发利用资源,防治土壤污染提供科学依据,保护生态环境和人类健康具有重要的学术价值和社会效益。  本文较为系统地研究落地原油对土壤的污染,进行了落地原油污染的土壤测试分析和原油对土壤污染的模拟实验,及原油在土壤中淋滤模拟实验。结果表明,调查的井场产生的落地原油,呈放射状分布,90%左右石油污染物集中在0~40m范围内,落地原油横向迁移范围确定在150m以内,单口油井污染面积达0.071km2;落地原油在土壤中残留,绝大部分集中在土壤0~10cm范围,土柱淋滤模拟实验中,83.4%落地原油残留在土壤0~10cm深度,原油在大庆地区不同土壤类型中的纵向迁移差别不大,原油在土壤中纵向迁移范围在70cm以内,如不经过人为搅动,落地原油不会造成大庆地区地下水的污染;在土柱淋滤60天,落地原油平均有10.5%被降解,在经植物耕种一个生长季后,落地原油平均有56.1%被降解,说明生物耕种可以加速土壤中落地原油的分解;落地原油中硫化物未对土壤造成污染,但落地原油中总烃、芳烃、酚、苯并[a]芘对农田土壤造成污染,实验条件下,土壤中总烃、芳烃、苯并[a]芘含量与落地原油浓度存在显著的线性回归关系;在实验条件下,落地原油对土壤肥力未表现出影响趋势。  本文研究了落地原油对农作物的影响,进行了落地原油对玉米影响栽培实验,结果表明,落地原油对玉米生长发育影响的阈值为1600mg/kg,当土壤中原油含量低于此阈值时,对玉米生长发育和营养成分合成有促进作用,使玉米株高和千粒重平均增加2.2%和1.1%,使蛋白质和淀粉含量平均增加14.1%和20.5%,脂肪含量没有增加的趋势;当土壤中原油含量高于阈值时,对玉米生长发育和营养成分合成有抑制作用,实验中土壤原油含量最高浓度3000mg/kg时,使玉米株高、千粒重、蛋白质分别下降2.5%、0.5%、7.5%;落地原油污染农田与背景农田玉米对照比较,污染农田玉米的株高、千粒重和蛋白质含量平均降低8.7%、6.9%和7.4%;落地原油对玉米果实中硫化物含量无增加的影响;落地原油中石油污染物能沿食物链富集,污染的农田玉米中和实验玉米总烃、芳烃、酚含量明显高于对照玉米,分别相对增加41.2%、30.4%、18.4%和35.8%、48.2%、17.8%,实验玉米中总烃、芳烃含量随着土壤中原油浓度的增加而增加,其含量与土壤中原油浓度存在着显著的线性回归关系;酚含量有增加的趋势,但不明显;苯并[a]芘和硫化物含量则没有这种趋势;实验玉米中酚、苯并[a]芘和硫化物含量与土壤中原油浓度不存在线性相关关系。  本文研究落地原油对草原植被的影响,进行了落地原油对植被影响模拟实验,结果表明,落地原油对植物个体和群落的影响因落地原油量、季节和植物种类的不同而不同。随落地油量的增加,对草原植物的影响逐渐增大,一年生的草原植物受落地原油影响最大,当落地原油均匀覆盖地面0.2cm时,可使一年生植物的种子不能继续生长繁殖;多年生植物中深根性植物、根茎植物、地下芽植物和小灌木等对落地原油的抗性最强,使全部多年生植物死亡的落地原油量的平均厚度应大于0.8cm;落地原油对植物个体影响由大到小的季节顺序是春季>夏季>秋季。
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