生物修复的优势
➢ 能建立良好的生态系统，提高自净能力
目前在城市河道整治中，往往重视清淤、驳岸、绿化和截污等表面工 程，而不重视底泥和水体生物修复，更不重视河道生态体系建立，不能从 根本上改善河涌水质和自净能力。生物修复试验结果表明，在没有完全截 污的情况下，通过底泥生物氧化和水体生物修复，配合河道生态修复技术， 能有效地消除水体黑臭，逐步建立河道洁净好氧生态系统，提高河道水体 自净能力。
植物修复的特点
➢ 植物具有庞大的叶冠和根系，在水体或土壤中，与环境之间进行着复杂 的物质交换和能量流动，在维持生态环境的平衡中起着重要的作用。 ➢ 在土壤修复中利用适当的植物种类不仅可去除环境的有机污染物，还可 去除环境中的重金属和放射性核素。 ➢ 适用于大面积、低浓度的污染位点。
植物在土壤修复中的应用
⊙ 污染现场和土壤的特性
土壤空隙的大小、空隙的连续度和气水比例都影响污染物的迁移和氧 的浓度，土壤特性影响着污染物和微生物相对活性，最终影响生物修复速 度和程度。
土壤中有机固体能吸附阻留的有机污染物，降低其在土壤中的运动性， 这种固定化会延长污染物生物降解的时间，同样也降低污染物的生物有效 性。
8.1.3 环境污染的植物修复
➢ 节省投资费用，对环境影响小
能有效降低污染物浓度，适用于在其它技术难以应用的场地，如位于 建筑物或公路下受污染土壤，而且能同时处理受污染的土壤和地下水。
生物修复的局限性
生物修复不能去除全部污染物，只有与物理和化学处理方 法组成统一的处理技术体系，生物修复才能真正发挥作用。
8.1.2 环境污染的微生物修复
⊙ 环境中重金属的去除
金属不能被生物所降解，只有通过生物的吸收得以从环境中去除。植 物生物量大，易于后处理。
① 超积累植物（）——
超积累植物：大多数植物会将重金属排除在组织外，其重金属的积累只 有0.1-100 （即0.0001-0.01%）。只有一些特殊种类能超量富集重金属。一 般来说，如某种植物能超量富集重金属含量超过13%，就有希望用于土壤 重金属污染的生物修复过程。
⊙ 基因工程菌
关于基因工程菌的构建已在第八章中讨论。
影响微生物生物修复的因素
⊙ 营养盐类
土壤和地下水中，N、P都是限制微生物活性的重要因素，为了使污染 物达到完全的降解，应适当添加营养物。
⊙ 电子受体
微生物氧化还原反应的最终电子受体主要分为三类，包括溶解氧、有 机物分中微生物代谢所需的O2依赖于来自大气的氧的传递，当空 隙充满水时，氧传递会受到阻碍，呼吸消耗的氧超过传递来的氧量，微环 境就会变成厌氧。为了增加土壤中的溶解氧，可以对土壤鼓气或添加产氧 剂。鼓气是用管道将压缩空气送入土壤；产氧剂通常是双氧水和过氧化钙
植物修复、动物修复、微生物修复
➢ 根据污染物种类分类——
有机污染生物修复、重金属污染的生物修复、放射性物质的生物修复
植物修复：就是利用植物治理水体、土壤和底泥等介质中 的污染的技术。植物修复技术包括六种类型：植物萃取、植 物稳定、根际修复、植物转化、根际过滤、植物挥发等。
微生物修复：即利用微生物将环境中的污染物降解或转化 为其它无害物质的过程。
微生物的类型
⊙ 土著微生物
在遭受有毒有害的有机物污染后，一些土著微生物进行自然驯化选择 过程，一些特异的微生物在污染物的诱导下产生分解污染物的酶系，进而 将污染物降解转化。目前在大多数生物修复工程中实际应用的都是土著微 生物。
⊙ 外来微生物
指接种一些降解污染物的高效菌，提高污染物降解的速率。采用外来 微生物接种时，会受到土著微生物的竞争，需要用大量的接种微生物形成 优势，以便迅速开始生物降解过程。科学家们正不断筛选高效广谱微生物 和在极端环境下生长的微生物，包括可耐受有机溶剂、可在极端碱性条件 下或高温下生存的微生物，运用于生物修复工程中去。
8.1.1 生物修复的基本原理与特点
什么是生物修复（Bioremediation）
★ 利用生物加速去除或降解土壤、地表及地下水或海洋中的危险性污染物 的工程技术系统。生物修复主要利用生物(天然的或接种的)，并通过工程措 施为生物生长与繁殖提供必要的条件，加速污染物的降解与去除。
生物修复的类型 ➢ 根据生物分类——
章污染环境的生物修复
本章要点：
8.1 生物修复的基本原理 8.2 生物修复工程技术
污染环境生物修复的有关参考书
书名：《污染环境生物修复工程》 书名：《污染环境的生物修复》
作者：陈玉成
作者：沈德中
出版社：化学工业出版社
出版社：化学工业出版社
出版时间：2003
出版时间：2002
8.1 生物修复的基本原理
目前关于超积累植物的研究： Ⅰ. 开发具有超量积累金属倾向的天然作物，如将超量积累植物与生物量 高的亲缘植物杂交，筛选出能吸收、转移和耐受金属的许多作物与草类； Ⅱ. 通过筛选突变株或基因工程物种获得超量积累植株。
已经发现的几种超积累植物：
蜈蚣草—超积累砷
蜈蚣草（ .），又名
中国科学院地理科学与资源研究所环境修
动物修复：通过土壤动物群的直接（吸收、转化和分解） 或间接作用（改善土壤理化性质，提高土壤肥力，促进植物和 微生物的生长）而修复土壤污染的过程。
生物修复的基本原理
★ 通过提供O2，添加N、P营养盐，接种经驯化培 养的高效微生物和培植植物来强化生物自然净化的 速度，以去除有毒有害有机污染物，目前大多对已 被污染的土壤、地下水和海洋中有毒有害污染物的 进行原位生物处理。
肾蕨（蕨类植物），多年 复室陈同斌研究员率先开展利用蜈蚣草修复砷
生草本，广布于长江以南， 污染土壤的研究
生于路旁、石缝或石灰岩 山地，是钙质土或石灰岩 的标示植物。喜温暖潮湿 和半阴环境。
无机酸根：当环境中的氧耗尽后，硝酸根、硫酸根和铁离子等就可以作 为有机物降解的电子受体。
⊙ 共代谢基质
微生物的共代谢对一些难降解的污染物的处理起着重要作用。因此， 共代谢基质对生物修复亦有重要的影响。关于这方面目前正在研究之中。
⊙ 有毒有害有机污染物的理化性质
主要考虑淋失与吸附、挥发、生物降解和化学反应。了解污染物的物 理化学性质是为了判断能否采用生物修复技术，以及采取怎样的对策强化 和加速生物修复过程。