污染物的生物修复.ppt

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1、第八章 农业环境的修复第三节 污染物的生物修复主主 要要 内内 容容1 1、生物修复的概念、生物修复的概念2 2、生物修复的分类、生物修复的分类3 3、生物修复的特点、生物修复的特点4 4、生物修复的前提条件、生物修复的前提条件5 5、生物修复的应用及进展、生物修复的应用及进展 生物修复作为一种新型的污染环境修复技术，与传统的环境污染控制技术相比较，具有降解速度快、处理成本低、无二次污染、环境安全性好等诸多优 点。因此，利用生物修复来治理被有机物和重金属等污染物所污染的土壤和水 体工程技术得到越来越广泛的应用。不同的研究者对“生物修复”的定义有不同的表述。广义的生物修复，指一切以利用生物为主体

2、的环境污染的治理技术。它包 括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物，使污染 物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也 包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。狭义的生物修复，是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物，或是使污染物无害化的过程。它包括自然的和人为控制条件下的污染物降解或无害化过程。1、生物修复的概念、生物修复的概念 2、生物修复的分类生物修复的分类 按生物类群可把生物修复分为微生物修复、植物修复、动物修复和生态修复，而微生物修复是通常所称的狭义上的生物修复。根据污染物所处的治理位置不同，生物修复可分为原位生物修复和异位生

3、物修复两类：原位生物修复（In situ bioremediation）指在污染的原地点采用一定的工程措 施进行。原位生物修复的主要技术手段是：添加营养物质，添加溶解氧，添加微生物或酶，添加表面活性剂，补充碳源及能源。异位生物修复(Ex situ bioremediation)指移动污染物到反应器内或邻近地 点采用工程措施进行。异位生物修复中的反应器类型大都采用传统意义上“生 物处理”的反应器形式。3、生物修复的特点生物修复的特点(一)生物修复的优点与化学、物理处理方法相比，生物修复技术具有下列的优点：(1)经济花费少，仅为传统化学、物理修复经费的30%-50%；(2)对环境影响小，不产生二次

4、污染，遗留问题少；(3)尽可能地降低污染物的浓度；(4)对原位生物修复而言，污染物在原地被降解清除；(5)修复时间较短；(6)操作简便，对周围环境干扰少；(7)人类直接暴露在这些污染物下的机会减少。3、生物修复的特点生物修复的特点(二)生物修复的局限性(1)微生物不能降解所有进入环境的污染物，污染物的难降解性、不溶性 以及与土壤腐殖质或泥土结合在一起常常使生物修复不能进行。特别是对重金 属及其化合物，微生物也常常无能为力。(2)在应用时要对污染地点和存在的污染物进行详细的具体考察，如在一 些低渗透的土壤中可能不宜使用生物修复，因为这类土壤或在这类土壤中的注 水井会由于细菌生长过多而阻塞。3、生

5、物修复的特点生物修复的特点(二)生物修复的局限性(3)特定的微生物只降解特定类型的化学物质，状态稍有变化的化合物就 可能不会被同一微生物酶所破坏。(4)这一技术受各种环境因素的影响较大，因为微生物活性受温度、氧气、水分、pH等环境条件的变化影响。(5)有些情况下，生物修复不能将污染物全部去除，当污染物浓度太低,不足以维持降解细菌的群落时，残余的污染物就会留在环境中。4、生物修复的前提条件生物修复的前提条件在生物修复的实际应用中，必须具备以下各项条件。(1)必须存在具有代谢活性的微生物；(2)这些微生物在降解化合物时必须达到相当大的速率，并且能够将化合 物浓度降至环境要求范围内；(3)降解过程不

6、产生有毒副产物；(4)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的生长，否 则需要先行稀释或将该抑制剂无害化；(5)目标化合物必须能被生物利用；4、生物修复的前提条件生物修复的前提条件在生物修复的实际应用中，必须具备以下各项条件。(6)处理场地或生物处理反应器的环境必须利于微生物的生长或微生物活 性保持，例如，提供适当的无机营养、充足的溶解氧或其它电子受体，适当的 温度、湿度，如果污染物能够被共代谢的话，还要提供生长所需的合适碳源与 能源；(7)处理费用较低，至少要低于其它处理技术。以上各项前提条件都十分重要，达不到其中任何一项都会使生物降解无法 进行从而达不到生物修复的目的。5、生物

7、修复的应用及进展生物修复的应用及进展 20世纪70年代以来，环境生物技术和环境生物学的发展突飞猛进，这种势头一直延续到今天。虽然“生物修复”的出现只有十几年的历史，但是“生物 修复”已经成为环境工程领域技术发展的重要方向，生物修复技术将成为生态 环境保护最有价值和最有生命力的生物治理方法。自1991年3月，在美国的圣地亚哥举行了第一届原位生物修复国际研讨会，学者们交流和总结了生物修复工作的实践和经验，使生物修复技术的推广和应 用走上了迅猛发展的道路。美国推出所谓的超基金项目.投入项目费用由1994 年的2亿美元增加到2000年的28亿美元，增幅14倍之多。中国的生物修复研究在过去的十年中水平也有很大的提高。