总储量: 估计在30000亿吨以上。其中以北太平洋分布 面积最广，储量占一半以上，大约17000亿吨。锰结 核密集的地方，每平方米面积上有100多公斤。 生长速度: 平均每千年长1毫米，每年增加1000万吨。32
海 洋 巨
锰结核的物质资源, 大致有四方面: 来自陆地，大陆或岛屿的岩石风化后释放出铁、
污染环境的生物修复技术
❖ 【学习目标】 知识目标： 1.了解生物修复的基本概念、特点以及应用生物修复技术应 具备的条件 2.认识污染土壤的生物修复、地下水的生物修复
❖ 技能目标： 陈述污染土壤及水体的修复原理和过程
❖ 态度目标： 具有努力学习实践、刻苦钻研技术的敬业精神
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（一）生物修复技术的基本概念
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❖ (205年)总面积3.3平方公里的昆明滇池草海东风坝 及老干鱼塘综合整治工程二期生态恢复工程提前两 个月完工，１１月１号通过专家验收。标志着滇池 实施规模化生态修复工程获得成功，滇池又有了一 个崭新的“肺”。
１０年前，滇池东风坝近５０％的水面上长满 了水葫芦，另一半则被网箱养鱼所覆盖，给滇池水 质造成了严重的污染。国务院批准把综合整治滇池 工程列为 “十五”期间云南环境保护的重要项目， 对此，昆明市政府于２００３年５月实施了东风坝 及老干鱼塘综合整治一期退塘还湖工程，让３．３ 平方公里的水域重见天日，水体景观得到了明显改 善。
50％ ❖ 人类直接暴露在这些污染物下的机会减少 ❖ 不产生二次污染，遗留问题少
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二、 生物修复技术的原理
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（一）在生物修复技术中应用的微生物
❖ 大多数下层土含有能降解低浓度芳香化合 物(如苯、甲苯、乙基苯和二甲苯)的微生物， 但是在自然条件下由于溶解氧不足、营养 盐缺乏和微生物生长缓慢等限制性因素， 微生物自然净化速度很慢，因此，需要采 用各种方法来强化这一过程。
大 锰等元素，其中一部分被海流带到大洋沉淀；
的 来自火山，岩浆喷发产生的大量气体与海水相互
资 源
作用时，从熔岩搬走一定量的铁、锰，使海水中
❖ 地上处理的方法较多，其中研究最多的是生物 膜反应器法。净化后的地下水通过两种方法回 补地下水层：
❖ 通过深井直接注入地下水层 ❖ 排入渗滤区经土壤淋溶后返回地下水层
❖ 实际应用中此方法很难将吸附在地下水层基质 上的污染物提取出来，因此效率较低，应用较 少。
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案例
❖ 由上海水产大学、苏州大学、江苏省太湖渔管办联 合承担的江苏省太湖水污染治理科技专项“驯化食 藻虫引导太湖水下生态修复示范”项目日前启动， 进入实验室阶段。
❖ 微生物修复技术不仅能有效降低环境中的 有机污染物，而且能消除环境中的无机污 染物。
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（二）影响生物修复的环境因素
❖ 非生物因素影响 ❖ 营养物质和电子受体 ❖ 共存物质 ❖ 氧化分解后的最终电子受体的种类和浓度 ❖ 微生物的协同作用 ❖ 生物间的相互作用
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任务一 污染土壤的生物修复技术
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一、土壤原位生物处理
资 氘、氚等80余种
源 宝 库
海洋的潮汐能、海浪能、海流能、海水热能等可 再生能源的理论储量约为1500亿千瓦，其中可开发
利用的约70多亿千瓦，相当于目前发电总量的十几
倍；
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海 大洋底的宝藏之一----锰结核
洋
巨 含30多种金属元素: 锰25%, 铁14%,
大 镍1.9%，铜0.5% ，钴0.4%
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❖ 对于两湾和黄河三角洲地区的湿地恢复 也应在控制污染源和合理开发资源的基础上， 采取治疏并举的方法改善生态环境。可利用 生物修复技术，根据环境特征进行芦苇人工 湿地控制污染，净化水质。
❖ 然后通过胶莱人工海河的疏导功能，提 高海水自净能力，改善湿地和海洋生态环境。
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分组讨论
❖ 1.什么叫生物修复？ ❖ 2. 生物修复技术中应用的微生物有哪些？
简述污染土壤的生物修复。 ❖ 3.简述地下水异位修复技术的原理及应用，
试举例说明。 ❖ 4.海洋石油污染的生物修复必须考虑到什
么？
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海洋技术
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一、海洋:巨大的资源宝库
地球上，陆地面积占总面积的29%，而海洋面积占 到71%。 海洋是生命是的摇篮: 地球上最早的生物出现 在海洋(30亿年前生命诞生) 目前地球上80%的生物 资源在海洋中
最早出现的是原核生物，后来发展到真核生物。
5.7亿年前，海洋中开始出现各种动植物。大约1.3 亿年后，各种动植物开始向陆地迁移，开始了陆上? 植物的进化。
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海 洋
今天地球上的生物种类
巨 动物: 100万种
大 的
植物: 40万种
资 微生物: 10万种
源 宝
海洋生物: 20万余种
库 在不破坏生物平衡的
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❖ 全世界每年有10亿吨原油经海上运输，其中约有 320万吨因泄漏污染海洋；同时油库、输油管泄 漏造成土壤污染事件也时有发生。20世纪80年 代以来生物修复技术开始应用于石油污染治理。
❖ 主要通过添加一种含N、P且不被海水冲走的肥 料，从而能够促进石油降解微生物的生长繁殖， 加快石油降解速度。
❖ 生物修复可以分为微生物修复、植物修复、动物 修复和生态修复四大类，其中微生物修复就是我
们通常所称的狭义上的生物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ复。
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（二）应用生物修复技术应具备的条件
❖ 应用微生物修复技术必须具备以下条件： ❖ 存在具有代谢活性的微生物 ❖ 降解过程不产生有毒副产物 ❖ 污染环境中的污染物对微生物无害或其浓度不影响微生物
❖ 原位生物处理是在受污染地区直接利 用土壤中固有的微生物净化污染物， 使土壤的理化特性、生物学特性和功 能得到恢复的技术。 主要有以下三种 主要方式：
❖ 土地处理 ❖ 直接或间接利用高等植物分解有机物
的生物修复技术 ❖ 通风生物修复法
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通风生物修复法流程
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二、土壤异位生物修复
土壤异位生物修复是将受污染土壤挖掘 起来，将之运输到一个经各种工程准备的制 备床进行生物修复(下图)，防止污染物向地下 水或更广大地域扩散，处理后的土壤再运回 原地的一种生物修复技术。
的生长 ❖ 目标化合物必须能被微生物利用 ❖ 处理场地利于微生物的生长； ❖ 处理费用较低，至少要低于其他处理技术
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（三）生物修复技术的特点
❖ 与化学、物理处理方法相比，生物修复技术具有 下列的优点：
❖ 污染物在原地被降解清除 ❖ 修复时间较短 ❖ 操作简便，对周围环境干扰少 ❖ 费用少，仅为传统化学、物理修复经费的30％～
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蜈蚣草生物量大，富集砷能力强，每年去除土壤 砷的效率为10%左右。收割的蜈蚣草通过砷的固定剂 安全焚烧。
备注：2000年1月8日，郴州市苏仙区邓家塘乡发生一起严重 砷污染事故，导致600多亩稻田弃耕、2人死亡、400多人集体 住院，诱发严重纠纷和暴力冲突。
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任务二 地下水的生物修复技术
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案例1:湖南郴州邓家塘砷污染土壤修
复示范工程
❖ 在国家高技术发展计划(863项目)、973前期专项 和国家自然科学基金重点项目的支持下，2001年 陈同斌研究员在湖南郴州建立了世界上第一个砷污 染土壤植物修复工程示范基地。蜈蚣草叶片富集砷 达0.5%，为普通植物的数十万倍；能够生长在 0.15-3%的污染土壤和矿渣上，具有极强的耐砷毒 能力；其地上部与根的含砷比率为5：1，显示其 具有超常的从土壤中吸收富集砷的能力。蜈蚣草对 砷和磷的吸收并不表现为拮抗作用，二是一种协同 作用，增施磷肥可增强蜈蚣草对砷的吸收能力。田 间管理除水肥管理外，还需除草、冬季盖膜防冻等 措施。
❖ 该项目将把经过特殊驯化的食藻虫投入太湖水域， 通过食藻虫来引导太湖沉水植被种群的生态恢复， 从而起到抑制蓝藻暴发、净化水质的目的。
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❖ 昆明“四退三还一护案”修复例滇池湖滨带
❖ 05年为推进滇池湖滨生态修复工程，昆明市政府在 滇池流域2920公里核心区、6738平方公里辐射区、 涵盖415万人口的城乡一体化范围内，全面实施 “四退、三还、一护”，即退田还林、退塘还湿、 退房还岸、退人护水，全面消除近湖区域生产生活 污染源。 昆明市将结合草海片区的开发，同步恢复建设草海 湿地，大力开展湖滨生态修复和生态建设，形成良 性的湖滨生态系统。在滇池外海环湖公路以内，科 学规划建设环湖亲水型生态林地与生态湿地；在环 湖公路以外，利用自然地力，采用抗污染植被，保 护和建设生态林带。
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❖ 为了巩固这一成果，省市共投资2580万元， 启动了东风坝及老干鱼塘综合整治二期生态 恢复工程，种植和恢复了挺水、沉水、浮叶 等１５种大型水生植物１４４４亩；在东风 坝北岸抽取湖心底泥，实施人工吹填８．２ 万立方米，造滩１２０亩；为实现与草海通 水，在坝体上设计了６个开口，最终使大型 水生植被覆盖率达３０％。经过历时两年的 整治，目前，东风坝水域透明度上升了５６ ％，老干鱼塘水域透明度上升了５２．２％。
❖ 对于两湾和黄河三角洲地区的湿地恢复也应在控制 污染源和合理开发资源的基础上，采取治疏并举的方 法改善生态环境。可利用生物修复技术，根据环境特 征进行芦苇人工湿地控制污染，净化水质。然后通过 胶莱人工海河的疏导功能，提高海水自净能力，改善 湿地和海洋生态环境。
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简 介 海洋石油污染的生物修复技术
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案例
❖ 胶莱两湾分处黄渤海，渔业资源丰富，沿岸分布有广 阔的湿地资源。由于近年来人们对两湾的不合理开发 利用，两湾湿地已呈现出明显的退化趋势。其中退化 的主要原因就是围垦和污染。黄河三角洲湿地也面临 着湿地污染、水资源不足、人类不合理的开发利用及 各种自然灾害的威胁，其湿地生态系统受到严重破坏。
的 资
结构: 团块----以岩石碎屑，动、
源 植物残骸的细小颗粒，鲨鱼牙齿等为核心，呈同心圆
宝 一层一层成的，像一块切开的葱头。由此被命名为