污染环境的生物修复(大学课件）

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1、4污染环境的生物修复1环境微生物修复机理4.2环境修复微生物生态学原理4.3影响生物修复的污染物特性4.4生物修复概述4.124.1生物修复概述生物修复概念4.1.1生物修复的产生与发展4.1.2生物修复的特性4.1.3生物修复的类型4.1.4生物修复原则及可处理性实验4.1.5生物修复工程设计4.1.634.1.1生物修复概念生物修复（Bioremediation）利用生物降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的过程。44.1.1生物修复概念广义狭义54.1.1生物修复概念64.1.2生物修复

2、的产生与发展生物修复起源于有机污染物的治理，最初的生物修复是从微生物利用开始。微生物治理环境的研究受到各国的重视，发展非常迅速，研究十分活跃。强化微生物代谢作用是解决污染物降解的关键技术，具有广阔前景。7微生物利用微生物发酵食品有几千年的历史8微生物利用（微生物处理污水有100多年的历史）污水处理与微生物生物处理根据其处理过程中氧的状况，可分为好氧处理系统与厌氧处理系统。微生物在有氧条件下，吸附环境中的有机物，并将其氧化分解成无机物，使污水得到净化，同时合成细胞物质。微生物在污水净化过程，以活性污泥（又称曝气法

3、，是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通气条件下，使污水净化的生物学方法。此法是现今处理有机废水的最主要的方法。它是利用某些微生物在生长繁殖过程中形成表面积较大的菌胶团来大量絮凝和吸附污水中的有机物，并在氧的作用下，将这些物质同化为菌体的成分，或将其分解为CO2、水等物质，从而达到降低污水中有机污染物的目的。）和生物膜（生物膜法是模拟自然界中土壤自净的一种污水处理法，它是利用微生物群体附着在固体填料表面而形成的生物膜来处理污水的一种方法。因此，生物膜法又称为固定膜法。生物膜一般呈蓬松的絮状结构，微孔较多，表面积很

4、大，有很强的吸附作用。废水中的有机物流入时，被膜上的微生物吸附，进行生物降解，从而使废水得到净化）的主要成分等形式存在。在缺氧条件下，利用厌氧菌(包括兼性厌氧菌)分解污水中有机污染物的方法，又称厌氧消化或厌氧发酵法。因为发酵产物产生甲烷，又称甲烷发酵。此法既能消除环境污染，又能开发生物能源，所以倍受人们重视。9生物利用生物处理现场有机污染物才有30年历史10美国1972年美国清除宾夕法尼亚州的汽油泄漏是有史记载首次应用生物修复技术。1989年美国阿拉斯加海域受大面积石油污染，生物修复技术首次大规模应用。阿拉斯加

5、海域污染后生物修复的成功得到环保部门的认可，是生物修复史上的里程碑。1991年美国开始实施庞大的土壤、地下水、海滩等环境污染物生物治理。11欧洲从20世纪80年代中期欧洲各发达国家就对生物修复进行了初步研究，并完成了一些实际的处理工程。生物修复技术可与美国并驾齐驱的国家为德国、荷兰等，欧洲从事该研究的机构和商业公司近百个。12中国生物修复处于起步阶段，过去10年中主要跟踪国际的发展，大面积应用的例子很少。最初的生物修复主要是利用细菌治理石油、农药之类的有机污染。随着研究的深入，生物修复又应用在地下水、土壤等环境

6、的污染治理上。生物修复已由细菌修复拓展到真菌、植物、动物修复，由有机污染物的生物修复拓展到无机污染物的生物修复。13具体实例用接种抗寒微生物处理北极冻原油滴污染土壤，一年后，土壤中油浓度降到初处理浓度的二十分之一。在堆肥过程中，加入经过驯化的降解菌对堆肥中的多环芳烃有明显的降解作用。144.1.3生物修复的特点可现场进行，节省费用环境影响小最大限度降低污染物的浓度处理其他技术难以应用的场地同时处理受污染的土壤和地下水耗时长条件苛刻并非所有污染物都能被生物修复特定生物只能降解特定物质优点缺点15可现场进行，节省费

7、用费用是物理、化学修复的30%~50%以日本污染土壤处理为例，比较生物修复法和其它修复方法的处理成本：利用生物修复处理其费用大约为4000日元/m3；采用淋洗或加热等处理成本高约5~10万日元/m3。16环境影响小最终产物是二氧化碳、水和脂肪酸等，不会造成二次污染17最大限度降低污染物的浓度生物修复技术可以将污染物的残留浓度降到最低BTX（苯-甲苯-二甲苯）污染的土壤经生物修复处理后，总浓度降为0.05~0.10mg/L，甚至低于检测限。18处理其他技术难以应用的场地如受污染土壤位于建筑物或公路下面不能挖掘搬出

8、时，可以采用就地生物修复技术19同时处理受污染的土壤和地下水生物修复与其他处理技术结合使用，可以处理复合污染20耗时长生物修复的机理在于生命体的新陈代谢，动植物的生长繁殖需要一定周期，因此花费时间较长21条件苛刻生物的代谢活动容易受环境条件变化的影响22并非所有污染物都能被生物修复有的污染物生物有效性、利用性和降解性低23特定生物只能降解特定物质化合物不可能被同一种生物酶破坏244.1