石油污染土壤的微生物修复.pptVIP

土壤石油污染的微生物修复研究 主要内容 石油污染物的来源 落地原油污染：在石油开采过程中，由于泵、输油管线、储油罐、原油净化处理等会引起原油泄漏，造成严重的石油污染。 含油固体废弃物的污染：油在开采、冶炼时产生大量的含油废弃物。这些含油废弃物往往堆积在厂矿周围，在堆放的过程中,经过雨水的冲刷、淋洗便向周围土壤中浸入相当数量的油，致使土壤中石油烃类含量比非堆放区高出数倍。 药剂污染：诸多杀虫剂、除草剂和防腐剂中常含有石油经类化合物，使用此类农药的同时，石油污染物也就进入了土壤环境，造成土壤石油污染。 废气排放：石油化工行业生产过程中，产生一些挥发性石油组分，与大气中颗粒物结合通过沉降进入土壤中。另外，机动车辆排放尾气中含有许多未燃尽的石油烃组分，同样会迁移进入土壤环境，造成土壤石油污染。 污灌：使用含油污水灌溉农田是土壤受石油污染的主要原因之一。许多工业废水和生活污水都含有石油烃类物质，另外石油开采、冶炼、加工和以石油为原料的化工部门排放的废水也都含有大量的石油烃类物质。 石油污染土壤危害 石油进入土壤后造成严重的环境污染和生态破坏： 影响土壤的通透性，降低土壤质量； 阻碍植物根系的呼吸与吸收，引起根系腐烂，影响农作物的根系生长； 使土壤有效氮、磷的含量减少，影响作物的营养吸收； 石油中的多环芳烃有致癌、致畸、致突变等作用，能通过食物链在动、植物体内逐级富集，危及人类健康； 石油烃中不易被土壤吸附的部分能渗入地下井，进而污染地下水。 原位微生物修复 原位微生物修复技术是指污染土壤不经搅动，而直接向污染区投放营养物质或供氧，促进土壤中靠石油作为碳源的微生物生长繁殖，或接种经驯化培养的高效微生物如特异工程菌等措施提高其降解力，利用其代谢作用达到消耗石油烃的目的而进行的处理过程。 投菌法：采用直接向被石油污染的土壤中接入外源的污染降解菌，同时提供这些微生物生长所需要的营养物质，包括氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁、锰等，其中氮和磷是土壤微生物修复治理系统中最主要的营养元素，微生物生长所需要的碳、氮、磷质量比大约为 120:10:1。 原位微生物修复 生物培养法：一种直接利用土壤中的土著微生物实现生物修复的处理技术，通过定期向污染土壤中投放营养物质和氧或H2O2作为电子受体，以满足环境中已经存在的降解菌生长繁殖需要，进而提高土著微生物的活性，将污染物降解成二氧化碳和水。 生物通风处理法：在受污染地区，氧气浓度降低，二氧化碳浓度升高，抑制了污染物的进一步生物降解。为了提高土壤中污染物的降解效果，需要排出土壤中的二氧化碳，并补充氧气，生物通风系统就是为了改变土壤中的气体成分而设计的。 异位微生物修复 异位微生物修复 异位微生物修复 生物堆制法：它是土耕法的一种改进形式。生物堆制通常包括一个打了孔的暗渠，以用来收集沥出物和回收生物堆中的空气。一个真空泵和暗渠连接在一起，给生物堆充气，以促进微生物的生长。 生物泥浆法：以水为处理介质，将受污染的土壤挖出后分散于水中，送入接种微生物的反应器内处理，其工艺类似于污水的处理方法，达到处理目标后，将土壤排出，经脱水再运回原地，处理的出水可循环使用，也可视水质情况直接排放或送污水处理厂。 异位微生物修复 预制床法：在不泄漏的平台上，铺上石子和沙子，将受污染的土壤以15～30cm的厚度平铺其上，加入营养物和水，必要时也可以加一些表面活性剂，定期翻动土壤以补充氧气，满足土壤中微生物生长的需要，处理过程中流出的渗滤液，回灌于该层土壤上，以便彻底清除污染物。但该方法存在着污染土壤集中运输、操作复杂且成本较高等问题，不适于污染土壤面积较大的工矿环境下的去污处理。 影响微生物修复的因素 影响石油污染土壤微生物修复的因素有很多，主要有石油本身的理化性质、微生物的种类、土壤性质及环境因素。 石油的理化性质：石油烃生物降解的程度取决于它的化学组成、官能团的性质及数量、分子量大小等因素。通常来说，饱和烃最容易被降解，其次是低分子量的芳香族烃类化合物， 高分子量的芳香族烃类化合物、树脂和沥青等则极难被降解。不同烃类化合物的降解率高低顺序是正烷烃、分枝烷烃、低分子量芳香烃、多环芳烃。官能团也影响有机物的生物可利用性，分子量大小对生物降解的影响也很大，高分子化合物的生物可降解性是较低的。 影响微生物修复的因素 微生物种类：自然界中存在众多的石油降解微生物，但是由于石油是由成千上万种烃类及非烃类组成的复合体，没有任何一种微生物能够降解石油的所有组分，而且不同微生物对同一种组分的降解程度也不同。所以在石油污染的修复上通常利用具有能够降解石油不同组分的多种细菌组合制成修复剂。而在原土壤生态系统中，石油烃降解菌虽然普遍存在，但一般只占细菌总数的 0.13%-0.5%