一、研究思路、内容及技术路线
1.研究思路
通过广泛收集资料、国内外研究现状对比、野外调查、取样测试、现场试验、室内模拟等工作手段对鄂尔多斯能源基地石油开发与地质环境的互馈效应进行研究;在此基础上，选择陕北采油区杏2井为示范点，在地学理论、生物修复理论等指导下，通过土壤现状问题调查，生物筛选与环境条件优化，并根据室内模拟试验结果，进行土壤中石油类污染物野外现场微生物修复技术攻关，探索黄土地区油污土壤修复技术。
2.研究内容
主要研究内容包括:
1)查明能源基地石油开发存在的水土环境污染状况，掌握土壤、水体石油类污染物特征。
2)摸清油田区环境微生物效应，以及嗜油微生物细菌(以油为碳源培养的细菌)的分布状况;
3)对石油污染菌种菌群的进行分离、筛选、优化;
4)选择不同营养添加剂不同条件优化最佳修复环境;
5)室内不同污染条件下水土修复试验研究;
6)根据室内修复试验结果，进行室外油污土壤修复技术试验。
3.采取的技术路线
根据工作需要拟采取的技术路线框图(图1-3)如下:
二、研究方法
本项目是环境地学前沿具有应用前景的研究项目，主要以生物地球化学作用为主，以多学科综合分析的方法，将野外调查、现场分析、试验和室内模拟实验相结合进行研究。
图1-3 术路线示意图
在室内与试验基地进一步探索土壤石油类污染的微生物菌群与植物联合修复机理，完善已有的微生物菌群降解转化石油污染的应用方法，用于土壤的保护与石油污染的原位治理和修复。土壤及其包气带是地下水环境保护的重要屏障，也是微生物生存的主要环境。利用微生物与植物的综合修复技术将污染物在土壤中转化降解，对土壤修复与保护具有特别重要的意义。
根据目前的工作基础和研究程度列出上述方面，探索出一些有效的生物技术和实施方法，可望为今后生态技术开发和保护环境、修复环境提供技术支撑。
三、石油污染水、土样品采集、测试方法和要求
1.采样工具、样品容器的灭菌
在采集样品之前要对所涉及的微生物样品的所有工具进行灭菌，灭菌方法以化学和物理方法为主。
化学灭菌方法主要用于较大采样工具和不易用物理方法灭菌的器皿，如铁锹、器械、塑料袋等。灭菌用化学灭菌剂，以医用灭菌液为主，如75%～85%的医用消毒酒精等消毒液。灭菌方法为表层擦拭和浸泡，浸泡一般为5～10min，而后晾干即用，需要保存的样品要用无菌装置包装好，一般保存期不超过5d。
物理灭菌方法主要用于样品容器，如水样瓶、土样铝盒等的灭菌。灭菌方法是，将取样容器刷洗干净晾干，用牛皮纸或报纸将取样容器包好，蒸汽高温灭菌(121℃，30min)，或高温灭菌(160～180℃，2h)，一般保存期为一周至一个月。
2.取样方法
微生物细菌水样的野外取样要求:微生物细菌水样的野外取样尽量使用专用的原位微生物细菌采样器，地下水采样在专用采样器不能使用时，可用水泵抽水取样，一般在抽水20～30min后进行取样，并注意无菌取样瓶口不要碰到任何使之污染的物质。
土样的采集方法和要求依据不同目的，土样的采集一般分为两种，一种为单一的一个点的，或一个点不同深度的样品;另一种为混合代表样品，该样品一般建议一个混合代表样，应由5～10个单一样品混合而成。采样工具一般用洛阳铲、冲击钻等。
地表水样:水库、湖泊等水样的采取应在近水面位置和深部位置同时采取。河、溪水样应在河流中间或其流动部分中采取。在河流交汇处取样时，应在其完全混合后的河段采取。在采取有人为污染的样品时，要注意选择具有代表性的样品。
3.样品采集量
1)微生物细菌水样:要求取两瓶，120～250mL玻璃瓶盛装，其中一瓶装满，另一瓶留有空气，取样时不需要冲洗，直接取样，不加固定剂，低温保存。
2)土壤样品:微生物细菌分析的样品用灭菌铝盒或无菌塑料带装100～300g密封，低温保存。
3)微生物细菌样应在现场测试，如条件不允许，要用冷藏箱保存，并应尽快送微生物实验室。
4)野外采样的要求
在野外采样时，首先要利用GPS系统、地形图(1∶1万～1∶5万)、航片等来确定取样点的地理坐标，并记录标高、地下水位、地下水埋深、采样深度(土壤取样深度，地下水或地表水的水下深度)、井(泉)的地层结构、取样条件、气象因素、排泄条件，以及土温、水温、pH值、导水系数、Eh、碱度、溶解氧(DO)、现场物理化学特征(色、臭、味、肉眼可见物)、加入的保护剂量等。
采集的每个样品应在现场立即贴上防水标签，标签上应注明项目代号、日期、样品编号、取样人、样品类型和分析项目。
土壤样的采取:土样一般用洛阳铲采集，取样量与样品相同。
4.土壤水体中石油含量的测定方法的选定
土壤、地下水中石油含量的测定是研究土壤、地下水石油污染的关键技术问题，只有测试技术和方法的精密度、灵敏度、准确性、重现性好，误差小，方法操作简单易于掌握，才能更好地了解土壤、地下水的污染状况，以及修复效果。以往的方法是用有机溶剂抽提，而后采用重量法、红外法或紫外法测定，其抽提时间长，试剂用量多，且提取效率较低。
本次工作过程中采用的方法是德方提供的修正改进后的紫外分光光度法:超声-紫外法。该方法是以三氯甲烷为提取剂抽提土壤中的石油时，利用超声波清洗器，超声波功率为25W，室温下超声提取15min，每个样品提取2次，每次10g样品加入提取剂20mL。将提取液收集于50mL干净的烧杯中，合并两次提取液，于65℃恒温水浴中蒸发掉溶剂后用石油醚溶解残渣，在25mL比色管中定容，于254nm紫外分光光度仪测其吸光度值，计算出土壤样品中石油含量。该方法最低检测质量为5μg，则最低检测质量浓度为0.005mg/L，实验室内相对标准偏差为1.7%，实验室间为3.0%。操作简便，测试精密度、灵敏度、准确性、误差等均好于其他方法。
对土壤、地下水中石油已知含量用该方法进行了实验验证测定，测定结果见表1-7。从分析结果看土壤的测试误差多数为负误差，相关系数为0.9992。地下水则反之。测试精度能满足试验研究工作的要求。
表1-7 超声-紫外法测定土壤、地下水中已知含油量分析结果