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(完整版)第七章_受污染环境的修复
2、电子受体
充分的氧气供给是生物修复重要的一环.在植物修复中,由于
植物根的呼吸作用,在亚表层土壤中常常需要一定数量的氧气;
在微生物修复中,微生物降解的速率常常取决于终端电子受体供
给的速率。而在土壤微生物种群中,很大一部分是把氧气作为其
终端电子受体的。氧化-还原电位对亚表层环境中微生物种群的代
谢20过20/6程/16也发生影响。
3、强化生物修复技术:
生物强化技术是向污染治理系统中投加从自然界中筛选的优 势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种或降解酶,增强降 解作用,提高降解速率的一种措施。
生物强化技术的核心是投加高效微生物,这些投加的高效 降解微生物一般满足3个基本条件:
①所投加的菌体活性高; ②菌体能快速降解目标污染物; ③具有竞争能力且能维持相当的数量。
④一种微生物因其降解中间产物的毒性造成降解效率下 降,需要其他微生物以这种有毒中间产物为碳源进行转化。
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微生物修复技术
三、强化生物修复的主要类型
1、原位强化修复技术
(1)生物强化法
生物强化法是向污染治理系统中投加从自然界中筛选的优 势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种或降解酶,增强原 有体系的降解作用,提高降解速率的一种措施。投加菌一般是 通过直接生物降解和共代谢作用来完成对目标污染物的去除。 通过驯化、筛选、诱变、基因重组技术等可获得高效菌种,再 经培养、繁殖可得大量的高效降解菌,用于目标污染物的治理。 生物强化技术的核心是投加高效微生物。
5、异位生物修复技术
异位生物修复是指将被污染介质(土壤、水体)搬动和输送到 它处进行生物修复处理,强调人为调控和创造更加优化的降解环 境。一般受污染土壤较浅,而且易于挖掘,或污染场地化学特性 阻碍原位生物修复就采用异位生物修复。
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微生物修复技术
6、海洋污染的生物修复技术 (1)表面活性剂的使用 (2)外加营养盐 (3)投加高效降解石油微生物菌剂
1、土著微生物降解需要的环境条件:
(1)营养物
微生物的生长需要维持一定量的C:N:P营养物质及某些微量营养元素(如微 量元素和维生素等)。石油开采、运输及贮存的井喷、海损、泄漏等会造成洋 面及土壤的污染,石油中的烃类化合物虽然可为多种微生物所降解,但因缺乏 氮、磷类营养降解甚慢。实践表明投加氮、磷盐后能明显促进石油降解。
共代谢是指某些难以降解的化合物不能被完全矿化利用,
ห้องสมุดไป่ตู้
降解菌在降解这些化合物时,必须从其它底物获得大部分碳
源和能源的过程。共代谢是许多污染物微生物降解的主要机
制,农药的微生物降解很多即属于共代谢类型。
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微生物修复技术
4、原位生物修复技术
原位生物修复是指对受污染的介质(土壤、水体)不作搬运或 输送,而在原污染地进行的生物修复处理,修复过程主要依赖于 被污染地微生物的自然降解能力和人为创造的合适降解条件。
7、可用于生物修复的微生物 (1)细菌:好氧细菌、厌氧细菌、兼氧细菌 (2)真菌:软腐菌、褐色菌、白腐菌
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二、影响微生物修复效率的因素
微生物修复技术
1、营养物质
除了污染物作碳源外,微生物同时也需要N, P, S及一些金属 元素等其他营养物质。一般而言,各种污染水体中,营养物C, N, P的比例是失衡的,甚至是寡营养的,这也限制了微生物的 生长与繁殖。营养供应、共氧化底物及其他促进微生物和植物 生长的各种物质(包括投加方法、投加时间和投加剂量等)的充足 与否是生物修复的另一主要限制因子。
主要内容
第七章 受污染环境的修复
主要内容
微生物修复技术 植物修复技术 化学氧化技术 电动力学修复 地下水修复的可渗透反应格栅技术
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微生物修复技术
一、概述
微生物修复技术是在人为强化的条件下,用自然环境中的土 著微生物或人为投加外源微生物的代谢活动,对环境中的污染物进 行转化、降解与去除的方法。
(2)氧气与电子受体
环境中的有机污染物在微生物的作用下被氧化分解时需耗氧,因此在受到
严重污染时,水体或土壤中的溶氧往往消耗殆尽,这时生态系统会遭到破坏,
造成食物链中断,物质的转化和循环也随之中止,因此溶氧水平也是生物修复
中的202重0/6大/16影响因素之一。
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微生物修复技术
一、概述
为了增加土壤和水体中的溶解氧,可以采用人工曝气的方式, 在土壤或河道中布设通气管道,将压缩空气送入现场。
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3、污染物的性质
微生物修复技术
①污染物的可降解性; ②污染物及其降解中间产物对微生物的毒性; ③污染物的挥发性; ④污染物的溶解度。
4、环境因素
土壤有机质含量、粘粒含量、阳离子交换量(CEC)和pH, 土壤温度及其影响土壤温度的气候变化,磷肥和钙肥的可利用 性等也影响生物修复过程.研究证明,生物修复的最适pH是 5.5~8.5,最适温度范围为15~45℃.其他有关因素的生物修复最适 范围,有待进一步研究.
(2)生物通气法
生物通气法是一种强迫氧化生物降解法F用于修复地下水上
部受挥发性有机物污染的透气层土壤。它是在污染的土壤上打至
此外在紧迫情况下也可向污染环境中投加双氧水、过氧化 钙等类产氧剂,或添加硝酸盐、硫酸盐类电子受体,它们都能暂 时改变环境的厌氧生境,以发挥好氧微生物对污染物的氧化分解 作用,但在使用时须注意产氧剂的浓度,以避免对微生物的毒性 效应,同时须考虑到随之而来的氮、硫元素对环境的影响。
(3)有充分和稳定的地下水
• 水分是调控微生物、植物和细胞游离酶活性的重要因子之一。 因为它是营养物质和有机组分扩散进入生物活细胞的介质,也是 代谢废物排出生物机体的介质。研究表明, 25%~85%持水容量 或许是土壤水分有效性的最适水平。
(20420)/6/1有6 缓冲pH的能力
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微生物修复技术
2、生物刺激技术:满足土著微生物所需要的环境条件。
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5、微生物的协同作用
微生物修复技术
①为其他微生物提供生长因素(VB、氨基酸等);
②一种微生物只能降解成一种或几种中间产物,另一种 微生物则可以对中间产物进行继续降解;
③一种微生物通过共代谢作用转化污染物,形成的中间 产物不能被其继续降解,只有在其他微生物的作用下才能得到 彻底降解;