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能源与环境是当今世界面临的重要课题,我国政府也越来越重视能源开发过程中的环境污染问题。石油天然气生产过程中,产生的大量钻井废弃泥浆,是重要的环境污染物,如何有效处理钻井废弃泥浆,实现污染物的无害化处理是近年来的研究热点。本文以聚磺体系废弃钻井泥浆为原料,1:2与土壤混合,在盆栽条件下,设计了 2个处理,即接种5株泥浆降解细菌处理(T1),接种5株泥浆降解细菌+黑麦草和银合欢联合处理(T2),分别测定了培养180d后降解效果,分析了土壤中污染指标的变化和微生物学特性的差异,为聚磺泥浆的生物修复提供理论依据。研究得出以下结论:(1)经过生物处理后,废弃聚磺泥浆—土壤混合体系土壤浸提液的色度、浊度、COD、Cl-和SO42-、柴油含量均显著下降,T2与T1对于同类污染物的降解效果存在显著差异,Cl-去除率分别为87.48%,84.72%,S042-去除率为65.13%和61.48%,COD去除率为91.31%和94.03%。处理后的废弃聚磺泥浆—土壤混合体系柴油含量大幅减少,并且T2的降解率高于T1,达到82.94%。综合分析以上结果,本研究认为T2处理污染物的降解率更高,降解效果更好。(2)T2处理后的土壤浸提液对植物种子发芽的抑制作用不明显,总体的发芽率高于T1的处理。三叶草和苜蓿种子对泥浆污染物的耐受性很弱,在未经处理的混合土壤中发芽率低至20%和12%,在处理后的土壤中发芽率显著提高,达到70%～90%;小麦、黑麦草、玉米和大豆种子几乎不受泥浆污染物的影响,发芽率总体保持较高的水平,对泥浆污染物具有很强的耐受性。(3)T2的混合体系中,三大类微生物数量分别为:中性pH细菌(pH7)数量约为1326×104cfu/g,耐高pH细菌(pH9)数量达1091×104cfu/g,真菌数量为36.76×104cfu/g,放线菌数量高达815×104cfu/g,显著高于只接种降解菌的T1,同时细菌多样性指数也更高,土壤微生物量碳、氮含量也高于T1。(4)提取供试样品DNA,MiSeq测序分析了不同处理细菌类群变化,获得属水平丰度最高的前30个细菌种群进行Heatmap聚类分析,可以看出,在属分类水平,丰度最高的前30个细菌类群,三个样品的丰度分布差异明显。CK处理丰度较高有溶杆菌属(Lysobacter)、Gaiella、沙单胞菌属(Arenirronas)、热单胞菌属(Thermomonas)、黄单胞菌属(Xanthomonas)、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)和Iamia;T1处理丰度较高的类群是巴尔通氏体属(Bartonella)、藤黄单胞菌属(Luteimonas)和短波单胞菌属(Brevundimonas);T2处理丰度最高的类群是硝化螺菌属(Nitrospira)、芽孢杆菌属(Bacillus)和无色菌属(Achromobacter),而中慢生根瘤菌属(Masorhizobium)、屈挠杆菌属(Flexibacter)和假单胞菌属(Pseudomonas)的丰度也更高。(5)生物处理后的土壤多酚氧化酶和脱氢酶活性显著高于对照土壤,并且T2的酶活性高于T1,另外,土壤酶活性与柴油降解率之间存在显著的正相关性。因此,植物—降解菌联合处理后土壤中有机物质的转化效果更高,微生物的活性更强。经生物处理后的土壤,其理化性质同处理前混合土壤相比较,氮磷钾等养分含量得到改良,pH趋于中性,为土壤中微生物以及植物提供了更合适的生长条件,促进了土壤中泥浆污染物的转化速度和效率。