农村地下水污染与自净.ppt

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1、第八章 农业生态系统第四节 农村地下水污染与自净主 要 内 容1、地下水污染生物修复的方法2、污染地下水的生物修复技术1、地下水污染生物修复的方法 地下水是最重要的水资源之一，陆地的淡水，除冰川外，地下水所占的份 额最大，为1/4。我国地下水资源总量约8000亿m3/a,但近年来，地表环境遭 到严重破坏和污染，致使地下水的水质日益恶化。地下水生物修复的成功很大程度上取决于该区域的水文地质状况，如果该 地区的水文地质状况比较复杂，则难度也会相应较大，而且生物修复的数据结 果的可靠性也较小。许多区域的水文地质在生物修复时可能与以前调查时已经 有所改变，所以以前的资料并不可靠，这样也增加了生物修复难

2、度。此外，地 下的土壤环境必须具有良好的渗透性，以使得加入的N、P等营养盐和电子受体 能顺利地传达到各个被污染区域的微生物群落，这种水的传导性往往是生物修复的关键。1、地下水污染生物修复的方法 地下水是最重要的水资源之一，陆地的淡水，除冰川外，地下水所占的份 额最大，为1/4。我国地下水资源总量约8000亿m3/a,但近年来，地表环境遭 到严重破坏和污染，致使地下水的水质日益恶化。（一）收集污染区域的水文地质等材料 地下水生物修复的成功很大程度上取决于该区域的水文地质状况，如果该地区的水文地质状况比较复杂，则难度也会相应较大，而且生物修复的数据结 果的可靠性也较小。许多区域的水文地质在生物修复

3、时可能与以前调查时已经 有所改变，所以以前的资料并不可靠，这样也增加了生物修复难度。此外，地 下的土壤环境必须具有良好的渗透性，以使得加入的N、P等营养盐和电子受体 能顺利地传达到各个被污染区域的微生物群落，这种水的传导性往往是生物修复的关键。（二）添加适量营养盐 在地下水生物修复的工作展开之前，首先要通过实验室确定加入到地下水 中的最适合营养盐量，以避免添加营养盐时过多或过少。营养盐假如过少会使 得生物转化迟缓，而过多则会由于生成生物量太多而堵塞蓄水层，从而使得生 物修复中止。营养盐一般通过溶解在地下水循环通过污染区域，普遍釆用的方 法是将营养盐溶液通过深井注入到地下水饱和区域和区域表层土壤

4、中。地下水 由生产井抽出，并在该水中补加营养盐继续循环或是进入处理系统进行地面处 理。水中的营养盐和污染物的浓度应该经常取样测定，取样点设定在注入井和 生产井之间。1、地下水污染生物修复的方法1、地下水污染生物修复的方法1、地下水污染生物修复的方法（三）维持好氧微生物的活性典型的快速生物降解是由好氧微生物进行，因此必须维持这类微生物的活 性。在地下水生物修复中的主要问题是即使在最佳条件下，地下水中的O2含量 也极少且自然复氧速度极慢，虽然在生物修复中可以通过外加O2，但是O2在水 中的溶解度不是很高，难以保证水中好氧微生物的良好生长。这就必须通过一 定的手段来保证地下水中的氧含量，通常采用的方

5、法是通过空气压缩机将空气 压缩注入到地下水中，也有方法是在营养盐溶液中加入丄。H2O2作为O2的来源，但要注意的是H2O2在浓度达到100200mg/L时对某些微生物有毒性，减少或避免H2O2毒性的办法是在开始加入时釆用较低的浓度，约50mg/L,然后逐步增高 浓度，最后达到1000mg/L。1、地下水污染生物修复的方法（四）其他方法的辅助作用以往常用物理化学方法去除游离的油类和煙类，如果我们在采用生物方法 来修复地下水污染时，排除了物理化学方法的使用，那么使用生物方法的实际 应用意义也将大大减少。因为污染源如果不首先切除，新的污染物仍会源源不 断地输入地下水，导致生物修复负荷的增加甚至使生物

6、修复中止。地下水污染的修复相对于地表水来说更具有复杂性、隐蔽性。在美国和欧洲，生物修复技术主要处于实验室和中试阶段，实际应用已取得初步成效。我国的一些高校和研究机构也对地下水污染的生物修复进行了研究，但此方面的 研究还不完善，仍处于起步阶段，只进行了一些小试和中试研究，需要加强研究及应用。2、污染地下水的生物修复技术地下水污染的生物修复技术的种类有很多。一般根据人工干预的情况，将 污染地下水生物修复分为天然生物修复和人工生物修复。而人工生物修复又可 分为原位生物修复和异位生物修复两类。原位生物修复技术就是指对被污染介 质（指地下水）不做搬运或输送而在原位进行的生物修复处理；而异位生物修复技术则

7、是指对被污染介质（指地下水）搬运或输送到它处进行的生物修复处理。（一）天然生物修复技术天然修复是指在不进行任何工程辅助措施或不调控生态系统，完全依靠天 然衰减机理去除地下水中溶解的污染物，同时降低对公众健康和环境的危害的 修复过程。其在石油产品污染的场地正得到广泛的应用。天然衰减指促进天然 修复的物理、化学和生物作用，包括对流、弥散、稀释、吸附、挥发、化学转 化和生物降解等作用。2、污染地下水的生物修复技术(二)原位生物修复技术 地下水的原位生物修复方法是向含水层内通入氧气及营养物质，依靠土著微生物的作用分解污染物质。目前对有机污染的地下水多采用原位生物修复的方法，主要包括生物注射法、有机黏土法、抽提地下水系统和回注系统相结合法等。(三)异位生物修复技术 目前，地下水的异位生物修复主要应用生物反应器法。生物反应器的处理方法是将地下水抽提到地上部分用生物反应器加以处理的过程，其自然形成一 个闭路循环。同常规废水处理一样，反应器的类型有多种形式。如细菌悬浮生 长的活性反应器、串联间歇反应器，生物固定生长的生物滴滤池、生物转盘和 接触氧化反应器，厌氧菌处理的厌氧消化和厌氧接触反应器，以及高级处理的 流化床反应器、活性炭生物反应器等。