环境化学--第7章--受污染环境的修复课件.ppt

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1、第七章受污染环境的修复修复(remediation)是指采取人为或自然过程，使环境介质中的污染物去除或无害化，使受污染场址恢复原有功能的技术。修复3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修复地下水修复的可渗透反应格栅技术表面活性剂及共溶剂淋洗技术4§7.1微生物修复技术§7.1.1概述概念：微生物修复技术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。它包括自然和人为条件下的降解和无害化过程。强化生物修复：人为修复工程一般采用有降解能力的外源微生物，用工程化手段来加速生物修复的进程，这种在受控条件的修复又称强化生物修复或工程化的生物修复。强化生物修复技术

2、常采用的手段有生物刺激和生物强化两种。7§7.1.1概述从生物修复实施的场址，可以将微生物修复分为原位生物修复和异位生物修复。前者在污染源的原点进行，不挖出或抽取需要修复的土壤及地下水，采用一定的工程措施，利用生物通气、生物冲淋等一些方式进行。异位生物修复需要挖掘土壤或抽取地下水，将污染物移到临近地点或反应器内进行。§7.1微生物修复技术8§7.1.2影响微生物修复效率的因素1、营养物质微生物分解的有机污染物一般利用有机污染物的碳源，但是微生物将有机污染物转化为自身增长的生长物质，还需要其他营养元素。典型的细菌细胞组成为50%碳，14%氮，3%磷，1%硫，0.2%铁，0.5%钙、镁和氯。土壤

3、和地下水中，N、P往往是限制微生物活动的重要因素。为达到良好的降解效果，必须在添加营养盐之前确定营养盐的形式、合适的浓度以及适当的比例。§7.1微生物修复技术92、电子受体微生物的活性除了受到营养盐的限制外，土壤中污染物氧化分解的最终电子受体的种类和浓度也极大地影响着污染物降解的速率和程度，微生物氧化还原反应的最终电子受体分为三大类，包括溶解氧、有机物分解的中间产物和无机酸根（如硝酸根、硫酸根和碳酸根）。可以将压缩空气送入土壤，添加过氧化物及其它产氧剂等。厌氧环境中CH4、NO3-、SO42-和Fe3+子等都可以作为有机物降解的电子受体。当所加H2O2的量适当时，土壤样品中烃类污染物的生物降

4、解速率较加入前增加3倍。这是因为H2O2不仅能直接降解部分有机污染物，还能为生物降解提供所需的电子受体。§7.1微生物修复技术10§7.1.2影响微生物修复效率的因素3、污染物的性质对于微生物修复技术，污染物的可降解性是关键。对于系列污染物，如多环芳烃，其微生物降解性随着分子的增大而增大。污染物对生物的毒性以及其降解中间产物的毒性，也是决定微生物修复技术是否适用的关键。另外污染物其他性质也很重要，如挥发性。微生物往往只能利用土壤溶液溶解态的污染物。锁定：土壤环境中污染物由于与土壤颗粒相互作用，生物有效性下降。§7.1微生物修复技术11§7.1.2影响微生物修复效率的因素4、环境条件环境因素指

5、的是土壤颗粒的性质（有机质及黏土含量等）及介质条件（酸碱度、温度、湿度、空隙率）。有机质含量及结构决定着污染物的吸附特性，从而决定其微生物降解的生物可利用性，进入到有机质致密的刚性结构中的污染物很难再返回到土壤颗粒表面或土壤溶液中，被微生物利用，这种现象被称为不可逆吸附。§7.1微生物修复技术12§7.1.2影响微生物修复效率的因素5、微生物的协同作用在自然界，多数生物降解过程需要两种或更多种类微生物的协同作用才能完成。�一种或多种微生物为其他微生物提供B族维生素、氨基酸及其它生长因素。�一种微生物将目标化合物分解成一种或几种中间有机物，第二种微生物继续分解中间产物。�一种微生物通过共代谢作

6、用对目标化合物进行转化，形成中间产物不能被其进一步降解，只有在其他微生物的作用下才能得到彻底分解。�一种微生物分解目标化合物形成有毒中间产物，使分解率下降，其他微生物则可能以这种有毒中间产物作为碳源加以利用。13§7.1.3强化生物修复的主要类型1、原位强化修复技术原位强化修复技术：生物强化法、生物通气法、生物注射法、生物冲淋法及土地耕作法等。2、异位生物修复异位生物修复主要包括堆肥法、生物反应器处理和厌氧处理。§7.1微生物修复技术14§7.1.4生物修复的优缺点1、优点（1）生物修复可现场进行，这样减少了运输费用和人类直接接触污染物的的机会；（2）常以原位方式进行，这样可使对污染位点的干

7、扰和破坏达到最小；（3）生物修复使有机物分解为二氧化碳和水，可以永久地消除污染物和长期的隐患，无二次污染，不会使污染转移；（4）生物修复可与其他处理技术结合，处理复合污染；（5）降解过程迅速，处理费用低。§7.1微生物修复技术15§7.1.4生物修复的优缺点2、缺点（1）不是所有污染物都适用于生物修复；（2）有些化学品经微生物分解后，其产物的毒性和移动性比母体化合物反而增加；（3）生物修复是一种科技含量较高的