上課用生物修復(fù)hch8

第六章污染環(huán)境的生物修復(fù)生物修復(fù)的概念及其原理生物修復(fù)工程技術(shù)第一節(jié)概述一、生物修復(fù)的概念生物修復(fù)(bioremediation)是指利用生物的將環(huán)境(包括土壤、地表及地下水或海洋)中有毒有害污染物降解或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，從而使污染生態(tài)環(huán)境修復(fù)為正常生態(tài)環(huán)境的工程技術(shù)系統(tǒng)。主要利用生物；通過(guò)工程措施為生物的生長(zhǎng)和繁殖提供必要的條件，從而加速污染物的降解和去除。生物修復(fù)有時(shí)又稱為生物恢復(fù)。嚴(yán)格意義的生物修復(fù)：污染物在不受人為干擾的條件下被降解。自然環(huán)境中到處都存在著天然微生物降解和轉(zhuǎn)化有毒和有害污染物的過(guò)程，只是由于環(huán)境條件的限制，這些凈化過(guò)程速度緩慢.生物修復(fù)的根本指導(dǎo)思想凈化速度緩慢由于三方面的原因生物修復(fù)技術(shù)系統(tǒng)中添加氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽接種、馴化高效菌自然條件下DO不足營(yíng)養(yǎng)鹽缺乏高效菌生長(zhǎng)緩慢供氧快速去除污染物就本質(zhì)而言，生物修復(fù)和生物處理是一致的，但目前生物修復(fù)主要是指已被污染的土壤、地表水、地下水和海洋中有毒有害污染物的原位生物處理，以恢復(fù)這些地方的生態(tài)環(huán)境；而相對(duì)而言，生物處理的含義那么較為廣泛。隨著研究的不斷深入，生物修復(fù)技術(shù)已由微生物修復(fù)擴(kuò)展到植物修復(fù)，并已得到實(shí)際應(yīng)用。生物修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：投資費(fèi)用省，對(duì)環(huán)境影響小，能有效降低污染物濃度，適用于在其他技術(shù)難以應(yīng)用的場(chǎng)地，而且能同時(shí)處理受污染的土壤和地下水。局限性：需對(duì)具體地點(diǎn)的狀況和污染物進(jìn)行詳細(xì)而昂貴的考察，微生物活性受溫度和其他環(huán)境條件的影響，某些情況下，生物修復(fù)不能去除全部的污染物。與生物處理的區(qū)別：兩者原理一致，但生物修復(fù)側(cè)重于受污區(qū)域的原位生物處理。原位生物修復(fù)技術(shù)：不需要移動(dòng)污染物而進(jìn)行的生物修復(fù)稱為原位生物修復(fù)技術(shù)。易位生物修復(fù)：異位生物修復(fù)是將受污染的土壤、水輸送至其他場(chǎng)所在異地用生物的工程的手段進(jìn)行處理。二、生物修復(fù)種主要生物種類及其修復(fù)原理〔一〕環(huán)境污染的微生物修復(fù)通過(guò)微生物的降解和轉(zhuǎn)化，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害的小分子化合物和二氧化碳與水1、微生物類型土著微生物：環(huán)境中固有的微生物外來(lái)微生物：需大量接種的高效菌基因工程菌〔GEM〕〔1〕土著微生物在自然環(huán)境中存在著各種各樣的微生物，在遭受有毒有害物質(zhì)污染存在對(duì)微生物的馴化過(guò)程。(2)外來(lái)微生物土著微生物生長(zhǎng)速度緩慢，代謝活性低，或者由于污染物的影響．會(huì)造成土著微生物的數(shù)量急劇下降.采用外來(lái)微生物接種時(shí)，都會(huì)受到土著微生物的競(jìng)爭(zhēng)，投加量必須足夠多，成為優(yōu)勢(shì)菌種，能迅速降解污染物。必須考慮引進(jìn)外來(lái)微生物對(duì)當(dāng)?shù)赝林⑸锏挠绊?原因：多種污染物;單一微生物的降解能力是不夠的;污染物的降解通常是分步進(jìn)行的，需要多種酶系和多種微生物的協(xié)同作用，一種微生物的代謝產(chǎn)物可以成為另一種微生物的底物。努力擴(kuò)展生物修復(fù)的應(yīng)用范圍：積極尋找具有廣譜降解特性、活性較高的天然微生物；研究在極端環(huán)境下生長(zhǎng)的微生物，將其用于生物修復(fù)過(guò)程。這些微生物包括耐極端溫度、耐強(qiáng)酸或強(qiáng)堿、耐有機(jī)溶劑等。這類微生物假設(shè)用于生物修復(fù)工程，使生物修復(fù)技術(shù)提高到一個(gè)新的水平。目前用于生物修復(fù)的高效降解菌大多是復(fù)合菌群，其中不少已被制成商業(yè)化產(chǎn)品。如光合細(xì)菌〔PSB〕，在厭氧光照下進(jìn)行不產(chǎn)氧光合作用。目前廣泛使用的PSB菌劑多為紅螺菌科光合細(xì)菌的復(fù)合菌群，它們?cè)趨捬豕庹占昂醚鹾诎禇l件下都能以小分子有機(jī)物為基質(zhì)，進(jìn)行代謝和生長(zhǎng)，因此對(duì)有機(jī)物具有很強(qiáng)的降解轉(zhuǎn)化能力，同時(shí)對(duì)硫、氮素也起了很大的作用。如美國(guó)CBS公司開發(fā)的復(fù)合菌劑，含光合細(xì)菌、酵母菌、乳酸菌、放線菌、硝化菌等。日本Anew公司的EM生物制劑由10屬80余中微生物復(fù)合培養(yǎng)而成。成功應(yīng)用于污染河道的生物修復(fù)。〔2〕基因工程菌用遺傳工程的手段將降解多種污染物的降解基因轉(zhuǎn)入到一種微生物細(xì)胞中，使其具有廣譜降解能力；或者增加細(xì)胞內(nèi)降解基因的拷貝數(shù)來(lái)增加降解酶的數(shù)量．以提高其降解污染物的能力?！俺?jí)細(xì)菌”:Chakarabarty將假單胞菌中的不同菌株CAM〔樟腦〕、OCT(正辛烷〕、SAL〔水楊酸〕、NAH〔萘〕四種降解性質(zhì)粒結(jié)合轉(zhuǎn)移至一個(gè)菌之中，構(gòu)建出超級(jí)細(xì)菌。能同時(shí)降解芳香烴、多環(huán)芳烴、萜烴和脂肪烴能將海上俘油在數(shù)小時(shí)內(nèi)消除，而使用天然茵要花費(fèi)一年以上的時(shí)間。該菌己取得美國(guó)專利，在污染降解工程菌的構(gòu)建歷史上，是第一塊里程碑。工程菌株Q5TR．J．Klenc等人從自然環(huán)境中別離到一株能在5一10℃水溫中生長(zhǎng)的嗜冷菌——惡臭假單胞菌PseudomonasputidaQ5，將嗜溫菌Pseudomonasputidapawl所含的降解質(zhì)粒ToL轉(zhuǎn)入該菌株中，形成新的，該菌在溫度低至0℃仍可利用濃度為1000mg/L的甲苯為異養(yǎng)碳源正常生長(zhǎng)，在實(shí)際應(yīng)用中價(jià)值很高。(二〕微生物修復(fù)的影響因素營(yíng)養(yǎng)鹽：需添加氮、磷營(yíng)養(yǎng)元素電子受體：氧、硝酸根、硫酸根、鐵離子。共代謝基質(zhì)污染現(xiàn)場(chǎng)和土壤特性：環(huán)境因素1、微生物的營(yíng)養(yǎng)在土壤和地下水中，N、P等都是限制微生物活性的重要因素。例如添加酵母膏或酵母廢液可以明顯地促進(jìn)土壤中石油污染物的降解。如果在石油污染土壤中參加硝酸鹽和磷酸鹽，可以有效地促進(jìn)石油的降解。如果將營(yíng)養(yǎng)鹽(主要是N、P)比例調(diào)整適宜，在很大程度上可以改善石油的生物降解。2、電子受體微生物氧化復(fù)原反響的最終電子受體主要可以分為以下三類：溶解氧、有機(jī)物分解的中間產(chǎn)物和無(wú)機(jī)酸根。在土壤中，溶解氧的濃度分布具有明顯的層次，氧的傳遞成為生物修復(fù)的一個(gè)控制因素。在厭氧環(huán)境中，硝酸根、硫酸根和鐵離子等都可以作為有機(jī)物降解的電子受體。厭氧過(guò)程降解速率較慢，而且難以控制，厭氧工藝使用較少。但是許多在好氧條件下難以生物降解的化合物、如苯、甲苯、二甲苯、氯代芳香烴類，都可以在復(fù)原條件下被降解成水和二氧化碳。對(duì)于氯代酚類，厭氧處理比好氧處理更為有效。3、共代謝機(jī)制〔p176〕對(duì)于污染物的降解，微生物主要采用兩種機(jī)制，一種方式為微生物降解污染物作為能源和營(yíng)養(yǎng)源；另一種就是采用共代謝方式。一些難降解的有機(jī)物不能直接作為碳源或能源物質(zhì)被微生物利用，當(dāng)環(huán)境中存在其他可利用的碳源或能源時(shí)，難降解化合物才能被利用，這樣的過(guò)程成為共代謝作用。例如，一株假單胞菌不能單獨(dú)利用三氯乙酸作碳源生長(zhǎng)，但在一氯乙酸存在時(shí)可以使三氯乙酸脫氯。甲醇為碳源時(shí)，一株洋蔥假單胞菌能對(duì)三氯乙烯共代謝降解；某些分解代謝酚或甲苯的菌也具有共代謝氯代乙烯的能力。許多研究說(shuō)明，微生物的共代謝對(duì)污染物的降解有著十分重要的作用。共代謝作用幾種情況：〔1〕靠降解其他有機(jī)物提供能源，如直腸梭菌需有蛋白胨類物質(zhì)存在時(shí)才降解丙體666；〔2〕靠其他微生物協(xié)同作用，如農(nóng)藥二嗪農(nóng)的嘧啶環(huán)，需鏈霉菌和節(jié)桿菌共同協(xié)助才能降解，兩菌各自單獨(dú)存在那么不起作用；〔3〕先經(jīng)別的物質(zhì)誘導(dǎo)，如銅綠假單胞菌降解烷烴要經(jīng)正庚烷誘導(dǎo)才產(chǎn)生羥化酶系，使鏈烷羥基化為相應(yīng)的醇。4、污染物的物理化學(xué)性質(zhì)主要是指與淋失、吸附、揮發(fā)、生物降解和化學(xué)反響有關(guān)的物理化學(xué)性質(zhì)。污染物化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)，對(duì)污染物的生物降解性能具有決定性的作用，與生命物質(zhì)結(jié)構(gòu)越是相似的物質(zhì)，越容易被微生物降解。有機(jī)化合物分子中如果含有生命物質(zhì)中很少含有的特殊基團(tuán)或根本就不含有的特殊基團(tuán)，都將降低其生物降解性，這些基團(tuán)包括鹵素、氯基、氰基等。這些基團(tuán)的數(shù)量和在主體化合物的位置脂肪族化合物大于芳香族化合物不飽和脂肪族化合物一般易被生物降解，分子量大的聚合物和復(fù)合物一般難以生物降解。分子的排列、官能團(tuán)的性質(zhì)與數(shù)量等，，如伯醇、仲醇易被生物降解，而叔醇卻難以降解?；衔锷嫌辛u基或胺基取代后，其生物降解性會(huì)有所改善。有機(jī)物的水溶性：一般而言，溶解度較小的有機(jī)物的生物降解性也較差．這是由于其在水中的擴(kuò)散程度較差，且很容易被吸附或捕集到惰性物質(zhì)的外表上，難以與微生物進(jìn)行接觸反響，從而影響其生物降解性能。有機(jī)質(zhì)的濃度也合影響其生物降解性。5、污染現(xiàn)場(chǎng)和土壤的特性土壤孔隙的大小、孔隙是否連續(xù)和氣水比例都影響污染物的遷移和溶解氧的濃度。土壤的特性影響微生物的降解活性。土壤中的有機(jī)固體能吸附有機(jī)物，阻礙了污染物在土壤中的遷移，從而阻礙污染環(huán)境生物修復(fù)。其他如污染現(xiàn)場(chǎng)的地理、地質(zhì)、氣象和水文特性等，也影響污染場(chǎng)地的生物修復(fù)。三、生物修復(fù)的開展過(guò)程石油降解的實(shí)驗(yàn)室研究，到20世紀(jì)80年代以后，應(yīng)用于大范圍的環(huán)境污染治理，并取得了相當(dāng)?shù)某晒?，從而開展成為一種新的生物治理技術(shù)。近年來(lái)，研究開發(fā)出以微生物為主，聯(lián)合植物，并配合物理、化學(xué)措施的綜合修復(fù)技術(shù)。例如根際菌根生物修復(fù)技術(shù)作為一項(xiàng)新的生物修復(fù)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于石油、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等有機(jī)污染的治理中。生物修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域廣受重視的幾個(gè)研究方向：研究微生物群體結(jié)構(gòu)及其對(duì)環(huán)境變化的反響動(dòng)力學(xué)；分析污染物的有氧和厭氧降解生化機(jī)理；通過(guò)遺傳學(xué)手段改造菌株以提高其降解能力；對(duì)新的生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行微觀及中試研究，考察其實(shí)施費(fèi)用及應(yīng)用的可行性。優(yōu)點(diǎn)：污染物可在原地被降解去除；修復(fù)時(shí)間較短；操作簡(jiǎn)便，對(duì)周圍環(huán)境干擾少；費(fèi)用低，為傳統(tǒng)物理化學(xué)方法的30%-50%；不產(chǎn)生二次污染，遺留問(wèn)題少。二、環(huán)境污染的植物修復(fù)植物修復(fù)的特點(diǎn)可同時(shí)去除有機(jī)污染物和重金屬、放射性核素，適用于大面積、低污染的位點(diǎn)。植物在土壤修復(fù)中的應(yīng)用1、環(huán)境中金屬污染的去除已有方案：場(chǎng)外修復(fù)，先將土壤挖掘、轉(zhuǎn)移，再去除金屬離子；微生物修復(fù)：生物量小，從而吸收量小，同時(shí)生物體過(guò)小難以進(jìn)行后處理；植物修復(fù)特點(diǎn)：生物量大，從而吸收量大，同時(shí)易于進(jìn)行后處理。植物修復(fù)金屬污染的方式1〕植物固定適應(yīng)重金屬脅迫的植物不吸收或少吸收重金屬將吸收的金屬鈍化在植物的地下部分大量吸收金屬的同時(shí)正常生長(zhǎng)可在金屬污染土壤中生產(chǎn)符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)產(chǎn)品通過(guò)栽種植物積累金屬，收獲后進(jìn)行植物提取指利用植物和其他一些添加物使環(huán)境中的金屬流動(dòng)性降低，生物可利用性下降，降低金屬對(duì)生物的毒性。該法只是暫時(shí)將金屬固定，并沒(méi)有徹底去除環(huán)境中的金屬。2〕植物揮發(fā)指植物將污染物吸收到體內(nèi)后又將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，釋放到大氣中。該法只適用于揮發(fā)性污染物。3〕植物吸收指利用能耐受并可過(guò)量積累金屬的植物吸收環(huán)境中的金屬離子，將它們輸送并貯存在植物體的地上局部。需要選擇能耐受并可過(guò)量積累金屬的植物種類。2、環(huán)境中有機(jī)物的降解與去除去除機(jī)理植物對(duì)有機(jī)污染物的直接吸收作用植物釋放分泌物和酶強(qiáng)化根區(qū)的礦化作用3、環(huán)境中放射性核素的去除已有的方法：將土壤從污染地點(diǎn)搬移，然后用分散劑或鰲合劑進(jìn)行處理。植物可從污染的土壤中吸收并累積大量的放射性核素，因此植物去除是一個(gè)值得研究的方法。植物對(duì)放射性核素的吸收與植物種類及土壤的性質(zhì)有關(guān)。土壤的粒子交換能力越強(qiáng)，植物吸收放射性核素的能力越大。植物在富營(yíng)養(yǎng)化水體的水質(zhì)凈化中的應(yīng)用1、富營(yíng)養(yǎng)化水體水華和赤潮防治水體富營(yíng)養(yǎng)化的對(duì)策：控制外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入；減少內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的負(fù)荷。防治水體富營(yíng)養(yǎng)化的措施：工程性措施：挖走底泥、水底深層曝氣等；化學(xué)法：凝聚沉降、化學(xué)藥劑殺藻等；生物法：即生物修復(fù)，利用水生生物吸收氮、磷進(jìn)行代謝活動(dòng)從而除去水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。2、高等水生植物凈化水體的特點(diǎn)以大型植物為主體，植物和根區(qū)微生物共生，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，經(jīng)過(guò)植物直接吸收、微生物轉(zhuǎn)化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和懸浮顆粒，同時(shí)對(duì)重金屬元素也有去除效果。第二節(jié)微生物修復(fù)的類型一、原位生物修復(fù)二、易位〔異位〕修復(fù)三、原位-易位聯(lián)合生物修復(fù)一、原位生物修復(fù)1．投菌法〔生物擴(kuò)增菌株〕接入外源菌種，并提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)菌種：可以從長(zhǎng)期污染的水體或廢水生物裝置中篩選、別離、富集培養(yǎng)馴化篩選得到,也可以通過(guò)誘變、原生質(zhì)體融合、基因工程等技術(shù)來(lái)構(gòu)建的微生物、基因工程菌等。CBS公司的生物制劑，2000年的3月開始，被用來(lái)修復(fù)重慶的桃花溪水體，取得了較好的試驗(yàn)效果。結(jié)果顯示：BOD5的去除率為83％-86％；COD的去除率為74％-80％；石油類去除率為43％-73-％；氮的去除率為53％-68％；磷的去除率為74％-80％2、投加微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑〔培養(yǎng)法〕營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如氮磷、硫酸鹽、硝酸鹽等電子受體.外表活性劑：使污染物分散、乳化和增溶，促進(jìn)污染物質(zhì)與微生物的充分接觸，提高復(fù)氧速率；碳源和能源，促進(jìn)微生物共代謝機(jī)制；酶類制劑〔如水解酶〕，強(qiáng)化污染物降解速率。開發(fā)一種親油肥料，不但含有氮磷營(yíng)養(yǎng)，而且還有許多易降解的碳源，即使在寒冷的氣候條件下，使用該肥料后，烴降解菌的數(shù)量也大大增加。舉例89年阿拉斯加石油泄漏事故參加親油營(yíng)養(yǎng)鹽3、增加溶解氧水體曝氣復(fù)氧：消除水體黑臭現(xiàn)象。倫敦泰晤士河、上海的蘇州河采用復(fù)氧船進(jìn)行充氧。深水曝氣主要在北美、日本、歐洲等地使用，向湖底曝氣，使水與底泥界面之間經(jīng)常保持有氧狀態(tài)，有利于抑制底泥磷的釋放。改善冷水魚類的生長(zhǎng)環(huán)境和增加食物供給，改善底泥界面厭氧環(huán)境為好氧條件，降低內(nèi)源性磷的負(fù)荷，使水質(zhì)透明度增加。曝氣的方法：充氧船是一種移動(dòng)式的水上充氧平臺(tái)，2O世紀(jì)8O年代以來(lái)逐漸得到較多的應(yīng)用引，我國(guó)蘇州2005年就開始應(yīng)用“滬蘇曝氧I號(hào)”作為工程性試驗(yàn)和輔助消除黑臭的手段對(duì)付突發(fā)沖擊污染，效果比較明顯。水下設(shè)置管道，鼓風(fēng)曝氣土壤中〔生物通氣法〕：指在土壤含水層之上即不飽和層，通入空氣打井通入空氣或抽真空。另外還有一種生物通氣法，即將空氣通入污染土壤的地下水位以下，即在飽和層通入空氣。通入空氣可以將飽和層中的揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)移到不飽和層，從而被微生物降解。另外一局部有機(jī)物可以在飽和層中，在通入氧氣的情況下被降解。生物翻耕法對(duì)土壤進(jìn)行翻耕，提高土壤通透性，創(chuàng)造被氧化的條件。同時(shí)施入肥料，調(diào)整污染區(qū)域的酸堿度，改進(jìn)微生物的生存環(huán)境。4、生物膜技術(shù)生物膜法具有較高的處理效率：它的有機(jī)負(fù)荷較高,接觸停留時(shí)間短。近年來(lái)采用生物膜修復(fù)污染水體的工作取得了一定進(jìn)展。如利用生物陶粒處理深圳水庫(kù)水的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)說(shuō)明,在流速為4m/h,氣水比為1∶1的條件下,NO2--N、NO3--N、COD、濁度、色度、和藻類的平均去除率分別為90.8%、84%、21.4%、62%、47%、89%和68%.適用于城市中小河道及湖泊〔緩流或靜止的水〕的原位修復(fù)。對(duì)航運(yùn)、泄洪防洪的影響。修復(fù)劑流失的問(wèn)題。5、固定化微生物技術(shù)

游離微生物修復(fù)技術(shù)的缺乏逐漸顯現(xiàn)。如:單位體積內(nèi)有效降解菌濃度低、反響器啟動(dòng)慢、菌體易流失、與土著菌競(jìng)爭(zhēng)處于弱勢(shì)、抗毒性侵害能力差、對(duì)劇烈的水力條件變化敏感.固定化技術(shù)是指利用化學(xué)的或物理的方法,將游離的細(xì)胞(微生物)或酶,定位于限定的空間區(qū)域內(nèi),并使其保持活性,且能反復(fù)使用的根本技術(shù)。微生物固定化修復(fù)技術(shù)immobilizedmicroberemediation,IMR)的主要特點(diǎn)是對(duì)完整的微生物細(xì)胞進(jìn)行固定,在稀釋率高于微生物生長(zhǎng)率的情況下,能夠有效地解決污染環(huán)境修復(fù)問(wèn)題;固定化后的微生物能長(zhǎng)期保持活性,固定化顆粒可重復(fù)使用,節(jié)省投資;固定化細(xì)胞顆粒的微環(huán)境有利于屏蔽土著菌、噬菌體和毒性物質(zhì)對(duì)微生物體的惡性競(jìng)爭(zhēng)、吞噬和毒害二、異位生物修復(fù)將被污染水或土壤輸送至其他場(chǎng)所進(jìn)行集中強(qiáng)化生物修復(fù)。構(gòu)建污染物處理設(shè)施上海鐵道大學(xué)在治理真如港、俞涇港等污染水體時(shí)，將黑臭河水用泵輸入到河邊的類似于接觸氧化池的生物反響器中，其內(nèi)接種高效降解菌群。效果好，本錢高。適用于治理小范圍的水體污染土壤的異位生物修復(fù)1、泥漿反響器法2、預(yù)制床法3、堆制法4、生物堆層修復(fù)技術(shù)1、泥漿反響器法將污染的土壤與液體混合起來(lái)形成泥漿，引入反應(yīng)器進(jìn)行處理。2、預(yù)制床法包括供水及營(yíng)養(yǎng)物噴淋系統(tǒng)、土壤底部防滲襯層、滲濾液收集系統(tǒng)及供氣系統(tǒng)等。3、堆制法將污染物與容易分解的有機(jī)物混合堆放，并參加氮磷及其他無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，輔助簡(jiǎn)單的攪拌、通氣等裝置，使污染物發(fā)生穩(wěn)定作用。4、生物堆層修復(fù)技術(shù)下鋪設(shè)不透水的襯層，堆放的土壤中設(shè)置通氣管道，通入空氣或氧氣，噴灑營(yíng)養(yǎng)液體，滲濾液收集并循環(huán)用于堆積土壤中。三、原位-異位聯(lián)合生物修復(fù)

將小局部污染介質(zhì)〔濃度高〕引出，轉(zhuǎn)移到凈化設(shè)施中處理，但保證原位修復(fù)的根本特征。土壤的原位—異位生物修復(fù)1.沖洗—生物反響器用水沖洗土壤中的污染物，將廢水回收引入反響器，供給營(yíng)養(yǎng)物氧氣和降解菌，去除污染物。2、土壤通氣—堆制法采用生物通氣法驅(qū)除污染土壤中易揮發(fā)的有機(jī)物，然后再進(jìn)行堆制式處理，去除難揮發(fā)的有機(jī)物第三節(jié)生物修復(fù)的應(yīng)用一、農(nóng)藥污染土壤的生物修復(fù)原位修復(fù)采用添加降解菌降解2,4-D、甲胺磷、對(duì)硫磷等。易位修復(fù)較多采用堆制法，添加調(diào)節(jié)劑，好氧微生物活動(dòng)耗氧、堆料覆蓋造成厭氧環(huán)境，復(fù)原脫氯，繼而注入壓縮空氣，進(jìn)行好氧降解。這一過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，使DDT、DDF、DDE、2,4-D、2,4,5-T、毒殺酚、氯丹等去除率高達(dá)99%以上。石油污染土壤的生物修復(fù)：投加降解菌補(bǔ)加N、P營(yíng)養(yǎng)二、地表水生物修復(fù)技術(shù)微生物修復(fù)針對(duì)流動(dòng)的河道水體，可采用直接曝氣、生物膜法等；對(duì)于淺水湖泊，可添加營(yíng)養(yǎng)鹽、采用曝氣機(jī)攪拌混合；投加菌種大型水生植物對(duì)水體的凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體的生物修復(fù)大面積富營(yíng)養(yǎng)化水體中氮的去除通常采用原位修復(fù)技術(shù)。利用生物強(qiáng)化手段,向水中投加高效的具有硝化和反硝化作用的功能菌或是投加具有綜合修復(fù)功的復(fù)合菌,如EM菌群。EM中含有光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌、醋酸菌、雙歧桿菌、放線菌7大類微生物內(nèi)的10屬80種,各司其職,去除氮、磷，豐富水中微生物種群的多樣性,改善水體的微生態(tài)平衡。三、污染地下水的生物修復(fù)利用注射井投加營(yíng)養(yǎng)物、空氣、微生物等。使用注射井和生產(chǎn)井系統(tǒng)使氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在污染水體中循環(huán),井的布置由該地區(qū)的污染情況和孔隙性質(zhì)決定,但通常距離不會(huì)超過(guò)30m,補(bǔ)充的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括氮、磷和其它無(wú)機(jī)鹽。P278圖10-4四、海水石油污染的生物修復(fù)1989年美國(guó)Alaska的PrinceWilliam海灣石油污染利用親脂性的肥料。N源是含尿素的油酸載體，P源是月桂酸磷脂。美國(guó)Alkerr—Murry公司研究的Clear—Flo系列菌劑修復(fù)技術(shù)，專門用于湖泊和池塘生物清淤、養(yǎng)殖水體凈化、河流修復(fù)及污泥去除，效果很好，可阻止藻類生長(zhǎng)、“水華”出現(xiàn)，污染因子大幅下降，滿足治理效果的要求一、植物修復(fù)技術(shù)植物修復(fù)過(guò)程包括植物對(duì)污染物質(zhì)的吸收及植物根際微生物對(duì)污染物的降解。植物降解高分子有毒化合物的根底是根際環(huán)境及根際微生物，與無(wú)植物土壤不同，對(duì)根際區(qū)微生物降解和轉(zhuǎn)化有機(jī)化合物的研究除了涉及到石油產(chǎn)品、高分子化合物等的降解外，更多的集中于植物對(duì)殺蟲劑和除草劑的降解。第四節(jié)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

水生植物修復(fù)是生物方法和生態(tài)方法中的通用技術(shù)。水生植物按生態(tài)類型，可分為沉水植物、飄浮植物、浮葉植物、挺水植物。國(guó)際上公認(rèn)的淡水水生修復(fù)植物有寬葉香蒲、蘆葦、苦草、鳳眼蓮、軟水草和狐尾草等，對(duì)水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和污染物均具有很好的吸收作用。重慶市渝北區(qū)雙龍湖水體因長(zhǎng)期受納城市污水，水質(zhì)惡化。重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院進(jìn)行了水面種植高等植物凈化雙龍湖富營(yíng)養(yǎng)化水體的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)試驗(yàn)研究。結(jié)果說(shuō)明：3種植物對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體均有較好的修復(fù)作用，其中風(fēng)車草對(duì)修復(fù)營(yíng)養(yǎng)化水體的作用應(yīng)予重視。在“十二五”期間，四大措施治理滇池：

一是在滇池湖濱種植萬(wàn)畝中山杉；二在滇池控制性圈養(yǎng)水葫蘆10平方公里，機(jī)械化采收、脫水，發(fā)酵后制成有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)治污及資源化利用。三是增加3臺(tái)〔套〕藍(lán)藻處置設(shè)施。機(jī)械除藻是減輕滇池藍(lán)藻危害、降低生物污染最直接、最有效和最平安的重要手段。在改善水體景觀的同時(shí)，到達(dá)去除內(nèi)源污染的目的。

四是底泥疏挖。昆明滇池水污染