第七章受污染环境的修复分解.ppt

第七章 受污染环境的修复 河北工业大学 郭振华 内容提要及重点要求 绍了目前几种常见修复技术，微生物修复、植物修复、化学氧化、电动力学修复、活性反应格栅，以及表面活性剂等技术的基本概念及原理、子技术类型及污染物得以去除的化学原理、环境影响因素、各技术的优缺点及适用范围等。要求掌握主要修复技术的基本原理、修复过程中污染物的降解和消除过程以及影响因素，还要了解各技术适用的污染物及介质。 修复是指采取人为或自然过程，使环境介质中的污染物去除或无害化，使受污染场址恢复原有功能的技术。修复的介质可以包括土壤及地下水、地表淡水及近海岸。修复的主体是污染物，包括无机污染物和有机污染物。对于重金属，修复的手段为清除、稀释、固定化及转化为低毒的形态，如将六价铬转化为三价铬，以降低六价铬污染的危害。而对于有机污染物，修复的首选手段应该是使其彻底矿化为水和二氧化碳，或者转化为低毒的中间产物，还包括清除(吸附及挥发到另外+个介质)以及固定化(在介质内部)。 第一节 微生物修复技术 微生物修复技术是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物，或是使污染物无害化的过程。它包括自然和人为控制条件下的污染物降解或无害化过程。 在自然修复过程(natural attenuation)中，利用土著微生物(indigenous microorganism)的降解能力，但需要有以下环境条件：1）有充分和稳定的地下水流；2）有微生物可利用的营养物；3)有缓冲pH的能力；4)有使代谢能够进行的电子受体。如果缺少一项条件，将会影响微生物修复的速率和程度。 用工程化手段来加速生物修复的进程，这种在受控条件下进行的生物修复又称强化生物修复(enhancedbioremedi—ation)或工程化的生物修复(engineeredbioremediation)。 工程化的生物修复一般采用下列手段来加强修复的速率：1）生物刺激(biostimulation)技术，满足土著微生物生长所必需的环境条件，诸如提供电子受体、供体，氧以及营养物等；2）生物强化(bioaugmentation)技术，需要不断地向污染环境投入外源微生物、酶、其他生长基质或氮、磷无机盐。 反应器型生物修复是指处理在反应器内进行的修复(主要在泥浆或水相中)。反应器使细菌和污染物充分接触，并确保充足的氧气和营养物供应。 海洋污染的生物修复主要是治理用于游船海难事故造成的原油泄漏，对污染的海面和海滩进行生物修复。可用三种方式处理石油污染：投加表面活性剂，增加石油与海水中微生物接触的表面积；投加高效降解石油微生物菌剂，增加微生物种群数量；投加氮、磷等营养盐，促进海洋中土著降解菌的繁衍。 细菌包括好氧细菌、厌氧细菌及兼氧细菌。细菌可以在污染条件下，不断适应环境，产生降解能力。真菌可分成三大类，即软腐菌、褐色菌和白腐菌。 二、影响微生物修复效率的因素 1.营养物质 2.电子受体 3.污染物性质 4.环境条件 5.微生物的协同作用 三、强化生物修复的主要类型 1.原位强化修复技术 2.异位强化修复技术 四、生物修复的优缺点 第二节 植物修复技术 一、概述：植物修复技术直接利用各种活体植物，通过提取、降解和固定等过程清除环境中的污染物，或消减污染物的毒性，可以用于受污染的地下水、沉积物和土壤的原位处理。 植物修复去除污染物的方式有如下四种： (1)植物提取： 植物直接吸收污染物井在体内蓄积，植物收获后才进行处理。收获后可以进行热处理、微生物处理和化学处理。 (2)植物降解： 植物本身及其相关微生物和各种酶系将有机污染物降解为小分子的CO2和H2O或转化为无毒性的中间产物。 (3)植物稳定： 植物在与土壤的共同作用下，将污染物固定并降低其生物活性，以减少其对生物与环境的危害。 (4)植物挥发： 植物挥发是与植物吸收相连的，它是利用植物的吸取、积累、挥发而减少土壤挥发性污染物。 作为一项高效、低廉、非破坏性的土壤净化方法，植物修复技术可替代传统的处理方法。除了成本较低以外，植物修复还有以下几方面的优点：1)对环境基本上没有破坏；2)不需要废弃物处置场所；3)具有很高的公众接受性；4)避免了挖掘和运输；5)具有同时处理多种不同类型有害废弃物的能力。 提高土壤的有机碳含量；土壤起到固定化的作用；植物的蒸腾作用可以蒸发相当一部分的水分，阻碍污染物通过淋溶作用而向下迁移；植物对环境友好并具有审美功能，等等。 缺点:植物修复受到气候、地质条件、温度、海拔、土壤类型等条件的限制，还受污染状况和污染类型的制约。1)植被的形成受环境毒性的限制；2)吸收到植物叶中的污染物会随着落叶而再次释放到环境中去；3)