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1、环境污染与微生物环境污染与微生物你现在浏览的是第一页，共35页1 化学品的数量2 环境污染的来源3 生物修复 你现在浏览的是第二页，共35页 环境污染的来源 1工业污染 2交通污染 3农业污染 4生活污染 5事故污染 6战争造成的污染你现在浏览的是第七页，共35页（1）工业污染 工业生产的一些环节，如原料生产、加工、燃烧、加热和冷却、成品整理过程，都会因生产过程中的“跑、冒、滴、漏”和排放的废水、废气和固体废弃物造成环境污染。你现在浏览的是第八页，共35页你现在浏览的是第九页，共35页（2）交通污染 交通污染物是指汽车、飞机、船和内燃机车等造成的污染，主要是因为汽油、柴油不完全燃烧引起的。汽车
2、排放的尾气含有CO、NOx x、碳氢化合物、醛类和苯并芘等；还有运输容器的清洗水和压舱水污染。你现在浏览的是第十页，共35页你现在浏览的是第十一页，共35页（3）农业污染和生活污染为了增加农业生产，使用大量的杀虫剂、杀菌剂和除草剂防止作物病虫草害。大约只有不到10%的的农药作用于靶标生物，90%以上的农药则通过各种方式扩散到环境里。生活污染包括燃煤污染、污水污染和固体废弃物污染。你现在浏览的是第十二页，共35页你现在浏览的是第十三页，共35页（4）事故污染和战争造成的污染工业和交通运输业经常会有各类事故发生，如核电站放射性物质泄漏、有毒化学品泄露、易燃易爆物爆炸、油轮触礁等，这类事故对受害地区
3、居民的生活和财产造成严重的危害和损失，对当地生态造成难以估计的破坏。战争对人民的生命财产和生产、生活设施的破坏是惨烈的，对生态和环境的破坏尤为巨大。你现在浏览的是第十四页，共35页你现在浏览的是第十五页，共35页生物修复的基本内容生物修复（bioremediation）的基本定义为利用生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程 其目的是去除环境中的污染物，使其浓度降至环境标准规定的安全浓度之下 生物修复技术已成功地应用于清除或减少土壤、地下水、废水、污泥、工业废物及气体中的化学物质，如石油及石油制品、多环芳烃、氯代烃、氯代芳香烃等 你现
4、在浏览的是第十六页，共35页 生物修复的特点生物修复的特点生物修复的产生尽管只有生物修复的产生尽管只有3030多年的历史，但其发展势头是其他修多年的历史，但其发展势头是其他修复技术无可比拟的。与传统或现代的物理、化学修复方法相比，复技术无可比拟的。与传统或现代的物理、化学修复方法相比，生物修复技术具有以下优点。生物修复技术具有以下优点。优优点点可以现场进行，节省了可以现场进行，节省了很多治理费用；很多治理费用；环境影响小；环境影响小；最大限度地降低污染物浓度；最大限度地降低污染物浓度；可以同时处理受污染的土可以同时处理受污染的土壤和地下水。壤和地下水。局局限限性性耗时长；耗时长；条件苛刻；条件
5、苛刻；并非所有的污染物都能被并非所有的污染物都能被生物利用；生物利用；特定生物只能降解特定类特定生物只能降解特定类型的化学物质。型的化学物质。你现在浏览的是第十七页，共35页生物修复的主要方法生物修复技术的重点研究方向 通过各种工程手段增强自然界中已有但速度缓慢的生物降解过程 通过应用各类生物反应器，增加污染物与微生物的接触机会，创造最佳生物代谢反应条件，促进污染物加速转化 生物修复技术的分类 原位生物修复（in situ）：污染物位置不改变，费用低，控制困难 异位生物修复（ex situ）：污染物转移后处理，费用高，控制容易 你现在浏览的是第十八页，共35页原位生物修复和异位生物修复原位生物
6、修复 添加营养物质、溶解氧、微生物或酶、表面活性剂、碳源及能源 异位生物修复 应用各类生物反应器 添加辅助有机物分解的物质 适用于有毒化合物、挥发性污染物或浓度较高污染物的处理 你现在浏览的是第十九页，共35页应用生物修复技术的前提条件必须存在具有代谢活性的微生物，能以相当速率降解污染物，并使其浓度降至环境要求的范围内 降解过程不产生有毒副产物 污染物对微生物无害或其浓度对微生物的生长不构成抑制，或可以对污染物进行稀释 目标化合物必须能够被生物利用 污染场地或生物处理反应器的环境必须利于微生物生长和保持活性 处理费用较低 你现在浏览的是第二十页，共35页影响生物修复的环境因素非生物因素 温度、
7、pH、湿度水平、盐度、有毒物质、静水压力 营养物质 氮、磷、生长因子如氨基酸、B族维生素、脂溶性维生素及其他有机分子 电子受体 好氧微生物的电子受体是O2，兼性厌氧微生物可利用硝酸盐、CO2、硫酸盐、三价铁等 复合基质：多种污染物的相互影响 微生物的协同作用：提供营养、共同代谢 捕食作用：一般为破坏性影响 种植植物：多数有利于生物修复 你现在浏览的是第二十一页，共35页土壤污染的生物修复技术原位生物处理 利用土著微生物的作用将污染物分解或去除称为土地处理 在污染场地投加具有分解活性的微生物，称作生物强化，可以缩短土著微生物降解污染物的滞后期 对于不良环境，如极端pH、重金属等需投加特征微生物，
8、对特殊污染物需添加具有降解活性的工程菌 直接或间接利用高等植物分解有机物称为植物修复，包括植物对污染物质的吸收及植物根部及根部附近土壤中微生物对污染物的分解 在土壤含水层之上通入空气称为生物通风，将空气通入水位以下称为生物喷雾，以促进好氧生物降解 你现在浏览的是第二十二页，共35页异位生物处理 用于土壤修复的特制生物反应器，可处理多环芳烃、BTEX（苯、甲苯、乙基苯、二甲苯）或其混合物 你现在浏览的是第二十三页，共35页土壤堆积（soil piles）：将含污染物的土壤堆放在不透水的衬层上，设置通气管道，通入空气或氧气或抽真空以促进污染物的好氧降解。含有营养物质的液体施用于土壤表面，以促进微生
9、物活性，渗滤液被收集并循环于堆积土壤中。释放气体如有毒性，需采用活性炭吸附等。已用于修复含碳氢化合物、五氯酚等污染物的污染土壤 堆肥（compositing）：将污染物质与易分解有机物混合堆放，并加入氮磷和其他无机营养物质。也可进行曝气。处理有毒有害化合物时使用容器。保持高温有利于生物降解的进行。堆肥法已应用于被氯酚污染的土壤，和含炸药（TNT、RDX、HMX）的沉积物 你现在浏览的是第二十四页，共35页泥浆反应器：将污染土壤与液体混合起来形成泥浆，引入反应器进行处理，与活性污泥反应器相似，并可控制各种运行参数。可有效分解多环芳烃、杂环化合物、酚等 你现在浏览的是第二十五页，共35页利用注射井
10、进行地下水修复利用注射井进行地下水修复 利用生物滴滤池修复地下水利用生物滴滤池修复地下水 你现在浏览的是第二十六页，共35页地下水污染的生物修复技术有机物污染的地下水多采用原位修复技术，无机物污染（金属、放射性物质、硒化合物及无机营养物质）的地下水一般采用异位修复技术 地下水原位修复：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，也称生物恢复，主要应用于含石油烃类化合物的地下水。加入氮磷及溶氧等营养源的方法是将其通过注射井注入饱和含水层，或利用入渗渠加入到不饱和含水层或表面土层。供氧是生物修复过程中的重要难题 也可结合废水处理的各类生物反应器用于修复 你现在浏览的是第二十七页
11、，共35页石油污染含水层的生物修复你现在浏览的是第二十八页，共35页生物修复技术进展生物强化技术的应用：尚缺乏在实际土地处理或特制生物床反应器系统中具有说服力的成功应用 白腐真菌技术：具有强大的胞外酶，属于过氧化物酶，可催化多种有机化合物分解，如多环芳烃、多氯联苯、炸药等 共代谢：额外提供碳源和能源 厌氧过程：现存生物修复工程均是好氧系统 酶的应用：尚未应用于实践，研究集中于固定化酶 你现在浏览的是第二十九页，共35页厌氧条件下分解的化合物你现在浏览的是第三十页，共35页厌氧条件难降解的有机化合物你现在浏览的是第三十一页，共35页你现在浏览的是第三十二页，共35页你现在浏览的是第三十三页，共35页你现在浏览的是第三十四页，共35页 你现在浏览的是第三十五页，共35页