环境生态学教学PPT第十三章.ppt

第十三章环境污染防治的生态对策 第一节 环境污染治理的生物技术 一、污水的生物处理 污水的生物处理 二、大气污染的生物防治 三、噪声污染的生物防治 四、土壤污染的生物治理 五、固体废物的生物处理 第二节 环境生态工程 一、氧化塘法 二、人工湿地处理系统 三、污水土地处理系统 第三节 污染环境的生物修复 一、污染环境的微生物修复 一、污染环境的微生物修复 二、污染环境的植物修复 二、污染环境的植物修复 二、污染环境的植物修复 * * * * 环境生物技术： 是用生物技术手段解决人类所面临的种种环境问题。 依据的主要生物学机制是生物降解作用，即利用生物降解机制将环境中的各种各样有毒有害物质分解(矿化)成简单的无机物(如CO2和水)，以便能消除其环境危害。某些不易或不能降解的污染物(如重金属)可以利用生物蓄积作用将其从环境中清除。 可资利用的生物不仅仅是微生物，植物和动物在某些方面也显示越来越突出的作用。 1．活性污泥法 利用人工培养和驯化的微生物群体降解污水中的有机污染物，从而达到净化污水的目的。 活性污泥是一种由好气性微生物(包括细菌、真菌、原生动物和后生动物)及其代谢和吸附的有机物、无机物组成的污泥状褐色絮状物。 活性污泥法的BOD去除率一般可达90％，是较为广泛采用的生物处理方法。 2．生物膜法 是一类使生物群体附着于其他物体表面而呈膜状，并让其与被处理污水接触而使之净化的污水生物处理法。 3．厌氧生物处理法 当废水中有机物浓度较高，BOD超过1500 mg/L时，在厌氧条件下，利用厌氧微生物分解污水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳的方法。 1．大气污染的植物防治 (1)吸收大气中的有毒有害物质 (2)滞尘作用 2．大气污染物的微生物处理 是利用微生物的生物化学作用，使大气中污染物分解并转化为无害或少害的物质。 (1)微生物吸收法：处理可溶性的气态污染物。 (2)微生物洗涤法：对脱除复合型臭气效果很好，脱臭率可达99％。 (3)微生物过滤法：土壤和堆肥、专门设计的生物过滤床。 40 m宽的林带可以降低噪声10—15dB；市区公园内成片林带可将噪声减少至26—43dB。 许多树种有较好的隔音效果，如雪松、接柏、龙柏、水杉h悬钟木、梧桐、垂柳、云杉、山核桃、柏木、臭椿、樟树、椿树、柳杉、棕树、佳花树、女贞等。 用木本植物建立防护林带时，应考虑林带的宽度、高度、与声源的距离以及林带配置方式，这些因素对减弱噪声的效果均有影响。 多条窄林带比单条林带防声效果好；林带应靠近声源，而不要靠近受声区。 林带边沿至声源的距离在6—15m效果最佳。林带以乔木、灌木和草地相结合而形成一个连续、密集的隔声带，减声效果更好。 1．农药 农药是土壤中的主要污染物之一。 农药在土壤中的降解作用包括氧化、光解、水解和微生物分解。其中微生物分解起重要作用。 能代谢有机农药的微生物主要有假单胞菌属、诺卡氏菌属及曲霉菌属等。 2．重金属 重金属是另一种主要的土壤污染物。 可利用细菌降低土壤中重金属毒性； 具有超量蓄积重金属能力的植物用于土壤重金属治理。 培育对重金属具有高度避性能力的作物防止重金属在食物链中传递。 1．堆肥法 利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，认为促进废弃物中可降解有机物向腐殖质进行转化。 好氧堆肥法 厌氧堆肥法 2．厌氧发酵法 沼气池 生态工程：是应用生态系统中物种共生与物质循环再生的原理、根据结构与功能协调原则，结合系统工程的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统。 目标是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展的目的。 思路是利用自然生态系统无废弃物质和物质循环再生等特点来解决环境污染问题。 利用太阳能为基本能源，并保持或增加生态系统内部的物种多样性，是一类低消耗、多效益、可持续的工程体系。 生态工程技术已成功地应用于水、土、气等环境介质的污染防治，成为污水处理革新／替代技术 生物氧化塘:是一种利用水塘中的微生物和藻类对污水进行好氧生物处理的构筑物。 氧化塘利用藻类和细菌两类生物间功能上的协同作用处理污水的生态系统。由藻类的光合作用产生的氧以及空气中的氧来维持好气状态，使池塘内的废水中的有机物在微生物作用下进行生物降解。 氧化塘可以划分为兼性塘、厌氧塘、好氧高效塘、精制塘、曝气塘。 人工湿地是人工设计的、模拟自然湿地结构和功能的复合体，由水、处于水饱和状态的基质、挺水植物、沉水植物和动物等组成，并通过其中一系列生物、物理、化学过程实现污水净化。 人工湿地中大型水生植物起到重要的净化作用。空气中的O2通过大型水生植物的叶、茎的传输到达根部，扩散到周围缺氧的底质中，形成了氧化的微环境，刺激好氧生物对有机物的分解作用。有助于硝化