污染环境的生物修复原理ppt课件

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1、污染环境的生物修复原理4.1生物修复概述4.2环境微生物修复机理4.3环境修复微生物生态学原理4.4影响生物修复的污染物特性4.1生物修复概述1.生物修复(Bioremediation)的概念广义的生物修复通常是指利用各种生物（包括微生物，动物和植物）的特性，吸收、降解、转化环境中的污染物，使受污染的环境得到改善的治理技术，一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。狭义的生物修复通常是指在自然或人工控制的条件下，利用特定的微生物降解、清除环境中污染物的技术。环境生物修复技术主要由三方面的内容组成：（1）利用土著微生物代谢能力的技术（2）活化土著微生物分解能力

2、的方法（3）添加具有高分解难降解化合物能力的特定微生物的方法2.生物修复的产生发展生物修复起源于有机污染物的治理，利用好氧或厌氧微生物处理污水已有100多年的历史，但是利用生物修复技术处理现场有机污染物才有30多年的历史。1972年美国清除宾夕法尼亚州的Ambler管线泄漏的汽油是史料所记载的首次应用生物修复技术20世纪80年代以后基础研究的成功被应用于大范围的污染环境治理，并取得了相当的成功，从而发展成为一种新的生物治理技术。1989年，美国阿拉斯加海域受到大面积石油污染，生物修复技术首次大规模应用，取得了很好的效果。阿拉斯加溢油生物修复成为生物修复史上的里程碑

3、，至此，生物修复技术成为一种可被人们接受的油泄漏治理方法。我国关于生物修复的研究起步较晚，目前尚处于小试与中试阶段，还需进一步发展。3.生物修复的特点优点（1）可以现场进行，节省了很多治理费用（2）环境影响小（3）最大限度的降低污染物浓度（4）可用于其他处理技术难以应用的场地（5）可以同时处理受污染的土壤和地下水缺点（1）耗时长（2）运行条件苛刻（3）并非所有进入环境的污染物都能被生物利用（4）特定的生物只能吸收、利用、降解、转化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种生物酶破坏4.生物修复的类型按修复主体分（1）微生物修复（2）植物修复（3）动

4、物修复（4）生态修复按修复受体分土壤生物修复、河流水生物修复、湖泊水库生物修复、海洋生物修复、地下水生物修复、大气生物修复、矿区生物修复、垃圾场生物修复等按修复场所分（1）原位生物修复（原位工程生物修复和原位自然生物修复）（2）异位生物修复（3）原位-异位联合生物修复5.生物修复的原则及可处理性实验生物修复的原则（1）适合的生物（先决条件）（2）适合的场所（3）适合的环境条件（4）适合的技术费用生物修复的可处理性试验可处理性试验的目的：环境中的污染物一般是混合性化学物质；污染现场各有特点，在某一现场起作用的生物修复技术在另一现场并不一定有效。可处理性试验分为三个不

5、同的规模：实验室小试、中试和现场试验可处理性试验的结果应为实际工程的实施回答以下几个问题（1）污染物进一步扩散的可能性以及防治措施（2）提高生物活性的手段（3）评价生物修复效果所需要的检测手段进行可处理性试验是要监测污染物的降解过程和最终产物的毒性，监测方法有化学分析和生物监测。采用生物监测手段能够了解污染物的降解和解毒过程中产物毒性的变化，目前常用Ames试验检测遗传毒性，用发光菌毒性试验检测急性毒性可处理性试验方法（1）土壤灭菌试验（2）土壤柱试验（3）摇瓶试验（4）反应器试验6生物修复工程技术生物修复工程技术可行性研究（－）数据调查污染物性质，受污染前后生物

6、性质、分布，污染现场条件，有关管理法规，确立净化目标。（二）技术查询（三）选择技术路线对各种修复技术以及它们可能组合进行全面客观评价，列出可行方案，并确定最佳技术。（四）可处理性试验假如生物修复技术可行，要设计小试和中试，不能忽视规模因素。（五）实际工程设计小试和中试可行后，可进行具体设计，包括生物种类筛选、处理设备、营养物和氧源等。修复效果评价4.2环境微生物修复机理1、用于生物修复的微生物土著微生物外来微生物（需大量接种）基因工程菌用于生物修复的其他微生物微生物产品和酶基因工程菌采用基因工程技术，将降解性质粒转移到一些能在污水和受污染土壤中生存的菌体内定向地构

7、建高效降解难降解污染物的工程菌。表4-1难降解有机污染物和重金属及其相应的降解转化微生物2、微生物修复的影响因素：（1）微生物营养盐（2）电子受体：溶解氧—鼓气或添产氧剂H2O2、有机物分解中间产物和无机酸根（如硝酸根、硫酸根）。（3）共代谢基质：洋葱假单胞菌以甲苯作生长基质可对三氯乙烯共代谢降解。（4）污染现场和土壤特性（5）有毒有害有机污染物物理化学性质：淋失与吸附、挥发、生物降解、化学反应。微生物营养盐在营养缺乏的环境中，为了使污染物达到完全降解，适当添加营养物比接种特殊的微生物更为重要，例如氮、磷营养盐。电子受体：土壤中污染物氧化分解的最终电子受体的种类

8、和浓度也极