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1、污染水体的生物修复技术研究进展摘 要 详细介绍了污染水体生物修复技术的特点,综述了近年来国内外水体生物修复技术的研究和应用现状,并评述了水体生物修复技术存在的问题以及污染水体生物修复的发展方向。关键词 污染水体 生物修复 微生物 水生植物1 前 言随着我国工农业的快速发展以及人口的不断增长,城市化进程的加剧和人民生活水平的步提高,用水量急剧增加,污水排放量相应增加,导致淡水资源短缺和水环境污染问题日益突出。据报道,我国目前有50%的河道和80%以上的湖泊受到污染,许多湖泊已达不到地表水Ⅲ类水质标准[1]。水体
2、污染致使水体生态系统遭受严重破坏,自净能力减弱,甚至消亡,同时,景观水体水质恶化对该地区居民的日常生活造成极大影响,这些均严重制约了我国社会经济的可持续发展和影响了人民的身体健康。由此可见,受污染水体的综合治理和修复已刻不容缓。目前,污染水体的修复技术主要有截污技术、底泥疏浚和底泥覆盖技术、人工曝气富氧技术、人工岸边植被技术、清水冲污技术和生物修复技术等,但采取截污、底泥疏浚和覆盖、曝气富氧、清水冲污以及岸边植被缓冲带的建设等在某种程度上都属于辅助治理手段,不能彻底改善水质,而生物修复技术则是最具发展前景的主
3、体修复技术。2 污染水体生物修复技术的特点污染水体的生物修复技术是新近发展起来的一项清洁环境的低投资、高效益,便于应用、发展潜力巨大的新兴技术,它利用特定生物(特别是微生物)对水体中污染物的吸收、转化或降解,达到减缓或最终消除水体污染、恢复水体生态功能的生物措施,这一过程是受控或自发的[2]。与传统的物理化学修复技术相比,生物修复技术具有以下优点:(1)费用省,仅为现有环境工程技术的几分之一,如采用生物清淤比机械清淤费用将节省80%以上;(2)环境影响小,不会形成二次污染或导致污染物的转移;(3)可最大限度地
4、降低污染物浓度;(4)可用于处理常规污染治理技术难以应用的场地,如受污染的地面水体、受石油污染的洋面、受污染的土壤和地下水[3,4]。微生物是地球生态系统中最重要的分解者,其对环境中污染物的代谢作用是生物修复的技术基础,因此,环境中微生物群落对其中污染物的去除起着决定性的作用。水质恶化的水体中污染物之所以难以降解的主要原因是环境体系中不存在或存在少量可降解污染物的微生物,即使存在少量可降解污染物的微生物,也会由于竞争和捕食作用等微生物的生态关系使其很难大量繁殖并发挥降解污染物的能力;水体的温度、pH、盐度、溶
5、解氧及营养等外部收稿日期:2003-10-09;修订日期:2003-11-21基金项目:河海大学创新基金(2003412343)作者简介:李继洲(1974～),男,甘肃兰州人,博士,主要从事污染水体修复技术研究。E2mail:lijizhou@citiz.net湖泊等大水体的特点和治理技修复被三氯乙烯等有机卤代化合物和芳香烃污染的水体。Vandenberg等[9]发明了保藏假单胞菌的生物26环境污染治理技术与设备第6卷环境条件不适的情况下也不利于微生物降解能力的发挥;加之在自然条件下微生物对水体的自净速度是很
6、慢的,必须采取人为的强化措施才能加快这一进程,所以,通常所说的生物修复一般是指人为强化条件下的生物修复。3 污染水体生物修复技术种类及研究现状迄今,已开发出多种有关污染水体生物修复的方法及其实施技术,这些方法主要包括接种微生物法、土著微生物培养法和高等生物修复法等,其工程实施主要有原位修复技术、异位修复技术和原位2异位联合修复技术。生物修复中可利用的生物包括微生物(细菌、真菌)、原生动物和高等动/植物等多种生物,其中微生物对水体中污染物的降解起主要作体生物修复技术,在流动水体中,无固定设备和完全自然状态下,用
7、喷洒微生物的方法把被污染河道水体中有机物转化为无机物,这种CBS微生物生态系统主要包括光合细菌、乳酸菌、放线菌和酵母菌等含有多个属、几十个具备各种功能的微生物,构成了降解功能强大的微生物菌群,它不仅可以去除水体中有机污染物、消除恶臭和解决水体富营养化问题,而且对底泥有一定的消化作用,采用该种生物制剂修复重庆桃花溪水体,取得了较好的试验效果[7]。Nu2mata[8]培养出一种含假单胞菌和硝化细菌的新型微生物,可在24h内降解30mg/L的三氯乙烯,可用于制剂,可以很好地保存菌种,含有活性假单胞菌的液术工程实施
8、的可行性用,针对受污染河流、,采用原位修复技术则更具经济和技术合理性。原位生物修复技术不需要搬运或输送污染水体(包括底泥和岸边受污染的土壤),而是在受污染区域直接进行污染水体的原位处理,修复过程主要依赖于被污染水体微生物的自然降解能力和人为创造的适宜微生物降解的条件。污染物降解的主体————微生物一般采用土著微生物,有时也加入经过人工驯化和培养的微生物以及商品化的适宜微生物菌剂。而通过向污染水体添加
