污染环境的生物修复.ppt

第八章 环境污染的生物修复 生物修复技术的特点 优点：投资费用省，对环境影响小，能有效降低污染物浓度，适用于在其他技术难以应用的场地，而且能同时处理受污染的土壤和地下水。 局限性：需对具体地点的状况和污染物进行详细而昂贵的考察，微生物活性受温度和其他环境条件的影响，某些情况下，生物修复不能去除全部的污染物。 与生物处理的区别：两者原理一致，但生物修复侧重于受污区域的原位生物处理。 生物修复技术分类：原位生物修复，异位生物修复 三 生物修复的影响因素与基本措施 1 微生物修复的生物类型 (1) 土著微生物：环境中固有的微生物 (2) 外来微：生物需大量接种的高效菌 (3) 基因工程菌（GEM）:前景广阔 (4) 植物及超积累植物：处理量大 2 微生物修复的影响因素 （1）营养盐：需添加氮、磷营养元素,如石油的降解 （2）电子受体： 可通过对土壤鼓气或添加产氧剂的方式来提供DO，如双氧水、过氧化钙等等，作为有机物解的电子受体；此外，硝酸根、硫酸根、铁离子也可作为有机物降解的电子 受体。 （3）共代谢基质： （4） 污染现场和土壤特性： 土壤特性影响污染物和微生物的相对活性，最终影响生物修复的速度和程度。 （5）有毒有机污染物的物理化学性质 ： 四 植物修复 植物修复的特点： 植物有庞大的根系、叶冠，在富营养化水体修 复中作用大 可同时去除有机污染物和重金属、放射性核素，适用于大面积、低污染的位点。 1 植物对环境中金属的去除 A 场外修复：先将土壤挖掘、转移，再去除金属离子； B 微生物修复：生物量小，从而吸收量小，同时生物体过小难以进行后处理； C 植物修复：生物量大，从而吸收量大，同时易于进行后处理。 植物修复金属污染的方式 A 植物固定 指利用植物和其他一些添加物使环境中的金属流动性降低，生物可利用性下降，降低金属对生物的毒性。 该法只是暂时将金属固定，并没有彻底去除环境中的金属。 B 植物挥发 指植物将污染物吸收到体内后又将其转化为气态物质，释放到大气中。 该法只适用于挥发性污染物。 C 植物吸收 指利用能耐受并可过量积累金属的植物吸收环境中的金属离子，将它们输送并贮存在植物体的地上部分。 需要选择能耐受并可过量积累金属的植物种类。 2 植物对富营养化水体的净化作用 （1）工程措施： （2） 化学方法： （3）生物修复：高等水生植物——根区微生勿协同作用 第二节 生物修复工程技术 一 生物修复的可行性研究 1 数据调查 2 技术查询 3 选择技术路线 4 可处理性试验 5 实际工程设计 二 土壤生物修复工程技术 1 原位处理 特点：原地进行，无需挖出土壤和运输，采用土著微生物或经驯化的微生物处理。 a 油污染的土壤进行修复 b 矿山废弃地进行植被恢复 2 挖掘堆置处理 特点：可在受污染初期限制污染物的扩散和迁移，减少受污染范 围，但运输、挖掘费用较高，运输过程中可能引发新的污染或因挖掘造成土壤生态结构的破坏。 3 反应器处理 特点：此法类似于污水生物处理，受污染的土壤挖出与水混合后在接种了微生物的反应器内进行处理，处理速度较快，但工程复杂，费用较高。 土壤原位处理对受油污染的土壤进行修复 三 地下水生物修复工程技术 1 原位处理 特点：与土壤原位处理基本相同。 2 物理拦阻 指使用暂时的物理屏障以减缓并阻滞污染物在地下水中的进一步迁移。 3 地上处理 又称抽取－处理技术，将受污染的地下水从地下水层中抽取出来，在地面上用一种或多种工艺处理之后，再将水注入地层。 四 地表水生物修复工程技术 1 微生物修复 针对流动的河道水体，可采用直接曝气、生物膜法等； 对于浅水湖泊，可添加营养盐、采用曝气机搅拌混合等法； 2 大型水生植物对水体的净化 深层地下水超采引起生态环境恶化 地下水位持续下降形成区域性降落漏斗 地面沉降 现状 大型水生植物对水体的净化 * * 第一节 生物修复的概念及其原理 一、什么是生物修复? 生物修复（Bioremediation）指利用生物将土壤、地表及地下水或一海洋中的危险性污染物现场去除或降解的工程技术系统。 二、生物修复的基本指导思想 净化速度缓慢 由于三方面的原因 生物修复技术系统中 添加氮、磷等营养盐 接种、驯化高效菌 自然条件下 DO不足 营养盐缺乏 高效菌生长缓慢 供氧 快速去除污染物 适应重金属胁迫的植物 不吸收或少吸收重金属 将吸收的金属钝化在植物的地下部分 大量吸收金属的同时正常生长 可在金属污染土壤中生产符合环境标准的农产品 通过栽种植物积累金属，收获后进行植物提取 废水处理系统 营养盐 空气 污染区 抽水井 地下水位 注水井