湖北工业大学环境污染的生物修复.ppt

* * 8 湖泊污染的生物修复 深水曝气修复技术 生物添加剂修复技术 生物膜修复技术 1 微生物修复 * 人工湿地 生物浮床技术 2 水生植被修复 生物疏浚 生物调控 3 其他修复方法 * 1、重水体生物修复而忽视底泥生物修复 目前我国城市水环境生物修复 存在的问题 2、重外源微生物投放而忽视土著微生物激活 3、重单一措施而忽视综合处理 4、重污染源控制而忽视水环境生态恢复 * （1）存在具有代谢活性的微生物； （2）有较大的降解速率，并能将污染物浓度降低到符合环保标准； （3）过程中生成的中间产物必须没有毒性； （4）污染场地必须不含对降解菌种有抑制作用的物质，否则需要先行稀释或将该抑制剂无害化； （5）污染物必须能够被微生物利用； （6）污染场地的条件必须有利于微生物生长并保持活性，例如，适宜的温度、湿度等； （7） 技术费用必须尽可能低。 原位生物修复（ISB）的前提条件 * 目前这一领域的研究工作主要集中于以下三方面： 1 微生物的活性 2 石油烃生物可降解性研究 3 具有高效降解力的生物选择 ISB的国内外研究现状 * 这方面工作主要是围绕如何给微生物提供一个更合适的环境，包括温度、湿度、酸度、营养和供氧等方面。 Williaw(1995)取样考察土著微生物最佳的环境条件，认为一般来说应保持在PH=6.5-8.5，温度27—35℃，营养元素比例（C：N：P）约为300：15：1的范围内。 微生物的活性 * 寻找最佳营养组合，研究表明N、P的配比以5：1~10：1比较合适，但需结合实际处理的污染土壤确定。 Audrew(1992)探索用有机N源（如尿素、谷氨酸等）代替无机N源。污染物氧化分解的最终电子受体的种类和浓度也影响着生物降解的速度和程度。 * 最终电子受体的种类和浓度影响着生物降解的速度和程度。 Begona等（2001）研究生物通气，证明氧气是微生物降解的主要刺激因素。 魏德洲（1997）在石油污染的处理中，采用添加过氧化氢的方法使去除率增加了近三倍。 * Haiirn(1996)在美国密执安州的一个污染地区进行了硝酸盐的内生电子受体的验证，表明BTEX（苯、乙苯、甲苯、二甲苯）能够被显著降解。但是在实验设计中无法将以氧气和硝酸盐为电子受体的降解效果区分开来。 Romantschuk（2000）提出利用植物的根区可以为微生物降解创造最佳条件。 * 一方面研究各种化合物在各种微生物作用下的降解机理和途径，另一方面从化合物本身的化学组成和结构上研究其影响生物降解的内在原因，总结不同类型化合物生物降解难易的规律性，以便开发出更有效的生物降解技术。 石油烃生物可降解性研究 * Riis等（1996）研究结果表明，链烷烃、单环烷烃及苯能被有效的降解，而环烷烃和芳烃常常滞留于土壤中，对这类物质的强化性降解目前尚未取得明显效果。 Krishna（1999）用微分数值模拟生物降解率，说明仅在初始高浓度状态下有线性相关。 * 表面活性剂可以将污染物从土壤颗粒上洗脱下来，有利于细菌的降解。 Luthy等（1996）研究得出非离子表面活性剂(Triton X-100)对PAHs（多环芳烃）的溶解最有效。 宋玉芳等（1999）研究了TW-80对土壤PAHs的降解率可提高约30%。 * 基因工程(geneticengineeringmicroganism, GEM）的开发。 Charkrabarty（1998）发现能降解芳烃的细菌，其降解基因位于质粒上。他利用基因工程的手段将多种质粒嫁接到一种菌体内，构成一菌多基因，可以同时降解四种石油组分，能把原油中约2/3的烃类消耗，突出特点是比自然菌降解速度快。 * 具有协同降解作用的同生菌群(consortia)。但目前对于具有协同关系的菌株的筛选和组合还是一个随机的过程，其协同作用的机制有待进一步研究。 Line等（1996）用以黄杆菌(Flavbacterium)为主的共生菌作为强化菌剂，成功地处理了PCP（五氯酚钠）污染的土壤。 具有高效降解力的生物选择 * * （2）土壤堆积修复（soil piles/biopiles） 将含污染物的土壤挖掘处理，堆放在不透水的衬层上。在堆放的土壤中设置通气管道，通入空气或O2或抽真空以促进污