第5章土壤污染与修复技术汇编.ppt

3.2 典型有机污染物的生物降解 3.2.1 脂烃类得降解特点 微生物对脂烃类的降解特点： 很多微生物可以降解脂烃类； 脂烃的生物降解一般都需要氧； 长链脂肪烃（C10-C24）比短链脂肪烃（C10）易于降解，小于C10的脂肪烃大部分只能通过共代谢作用降解，大于C24则不容易降解； 链烃比环烃易降解，支链烷烃比直链烷烃易降解； 不饱和脂肪烃比饱和脂肪烃容易降解； 水分低于50%或pH高于8.5时会抑制生物降解作用。 +O2+2H -H2O OH O -2H +O2+2H -H2O O +H2O CH2OH COOH CH2 CH2 CH2 CH2 CHO COOH CH2 CH2 CH2 CH2 COOH COOH CH2 CH2 CH2 CH2 -2H -2H +H2O β-氧化 3.2.2 脂烃类的降解特点 （1）链烃的降解：单末端氧化、双末端氧化、次末端氧化和直接脱氢； （2）环烷烃的生物降解： （3）单环芳烃的好氧降解 由加氧酶氧化为儿茶酚，二羟基化的芳香环再氧化，临位或间位开环。临位开环生成已二烯二酸，再氧化为β—酮已二酸，后者再氧化为三羧酸循环的中间产物琥珀酸和CoA。间位开环生成2—羟已二烯半醛酸，进一步代解生成甲酸、乙酸和丙酮酸。 （4）多环芳烃的降解 由双加氧酶催化，生成顺—萘二氢二醇，然后脱氢形成1,2-二羟基萘，再环氧化裂解，接着去除侧链，形成水杨酸；水杨酸进一步转化为儿茶酚或龙胆酸后开环。 3.2.3多氯联苯的降解特点 多氯联苯是人工合成的有机氯化物，作为稳定剂，用途很广（润滑油、绝缘泊油、增塑剂、热载体、油漆、油膜等都含有）。PCBs有毒，对皮肤、肝脏、神经、骨骼等都有不良影响，且是一种致癌因子。目前也已经发现很多微生物可以降解PCBs。 采自污染土壤的样品（土、沉积物、水、污水等）或筛选现有菌株 用可降解的外源性化合物同类物预富集 用符合培养基（如营养肉汤）+外源性化合物进行预富集 以外源性化合物为唯一碳源和能源进行直接富集 补加碳源，以外源性化合物为唯一氮、磷或硫源直接富集 用外源性化合物的同类物不断取代可降解的底物 不断减小补加碳源的浓度 外源性化合物的总降解 与变构化合物的降解菌共培养 改变外源性化合物的化学结构，共代谢 富集外源性化合物降解菌的一般方法 3.2.4典型农药的降解特点 滴滴涕的共代谢 3.3重金属的微生物转化 汞、砷、铅、锡、锑、铜、镉、铬、镍和钒以空气、水和土壤的污染物以及食品残渣之类各种各样的化学形态存在于环境中。 微生物活性与有机物降解速率的关系 A.微生物生长曲线. B.有机物降解曲线 3.4 影响微生物降解和转化的因素 （1）微生物活性： 这是最重要的影响因素，包括微生物的种类和生长速率等方面。不同种 类微生物对同一有机底物或有毒金属反应不同。 （2）化合物的结构：结构简单的较复杂的易降解，分子量小的较分子量大的易降解，聚合物和复合物抗生物降解。碳原子上的氢都被烷基或芳基取代时，会形成生物阻抗物质。 （3）温度； （4）营养； （5）酸碱度； （6）氧； （7）底物浓度； （8）适应训化。 4 污染土壤修复技术及原理 4.1 污染土壤修复技术体系 4.2典型修复技术及原理 4.1 污染土壤修复技术体系 4.1.1 按修复场地分类 （1）原位（in situ）修复： 污染土壤气体提取法 井中汽提法（In-well Vapor Stripping）； 空气搅动法（Air Sparging）； 原位冲洗、淋洗； 加热方法； 处理墙方法； 原位稳定—固化方法； 电动力学方法； 原位微生物修复方法； 植物—微生物联合修复方法等。 （2）异位（ex situ）修复： 气提法； 泥浆反应器修复； 土壤耕作法； 土壤堆腐； 焚烧法； 客土法； 淋洗/萃取； 淋洗—生物反应器联合修复； 4.1.2 按照技术类别分类 （1）物理化学修复：加热方法、稳定固化法、淋洗、萃取、电动力学等； （2）生物修复：植物修复、湿地修复、菌根修复等；植物—微生物联合修复；菌根菌剂联合修复等； （3）物理化学—生物联合修复：淋洗—反应器联合修复等。 长期对策 可处理计划 系统分析 应急对策 稳定处理 原位稳定 异位稳定 净化处理 原位修复 异位修复 原位分解 原位提取 分离分解净化 4.2 典型修复技术的流程及原理 污染土壤修复工作流程 废弃材料 吸附处理或 回收 油水分离 排水处理 达标排放 无污染土壤回填 高浓度 污染土壤 高浓度 污染土壤 油污染土壤 土壤淋洗 污染土壤 表面活性剂 Air 原位或异位生物修复 材料 油层 水层 处理水 加热系统 营养盐 污染土壤 清洁土壤 洗净土壤 搅 拌 石油污染修复一般流程 洗净水 污染土壤 修复方法 物理修复 化学修复 生物修复 分离法 淋洗法