生物修复市公开课一等奖省课获奖课件

1大家好第1页生物修复技术生物修复基本内容生物修复优缺陷生物修复主要办法影响生物修复环境原因生物修复三标准生物修复技术应用生物修复技术进展2大家好第2页生物修复基本内容

广义生物修复：指一切以利用生物为主体环境污染治理技术。它包括利用植物、动物和微生物吸取、降解、转化土壤和水体中污染物，使污染物浓度减少到可接收水平，或将有毒有害污染物转化为无害物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周围环境扩散。狭义生物修复：是指通过微生物作用清除土壤和水体中污染物，或是使污染物无害化过程。它包括自然和人为控制条件下污染物降解或无害化过程。一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。根据生物修复污染物种类，它可分为有机污染生物修复和重金属污染生物修复和放射性物质生物修复等。3大家好第3页生物修复基本内容

微生物修复：即利用微生物将环境中污染物降解或转化为其他无害物质过程。

动物修复：指通过土壤动物群直接（吸取、转化和分解）或间接作用（改善土壤理化性质，提升土壤肥力，促进植物和微生物生长）而修复土壤污染过程。

植物修复：就是利用植物去治理水体、土壤和底泥等介质中污染技术。植物修复技术包括六种类型：植物萃取、植物稳定、根际修复、植物转化、根际过滤、植物挥发等技术。4大家好第4页生物修复优缺陷

生物修复同传统或当代物理、化学修复办法相比，有许多长处：1、生物修复可现场进行，减少了运输费用和人类直接接触污染物机会；2、生物修复经常以原位方式进行，对污染位点干扰或破坏达成最小，可在难以处理地方(如建筑物下、马路下)进行，在生物修复时场地能够照常用于生产；3、生物修复可永久性地消除污染物和长期隐患，无二次污染；4、生物修复可与其他处理技术结合使用，处理复合污染；5、降解过程迅速，费用低，5大家好第5页生物修复长处3、生物修复可永久性地消除污染物和长期隐患，无二次污染；4、生物修复可与其他处理技术结合使用，处理复合污染；5、降解过程迅速，费用低，只是传统物理、化学修复费用30％～50％。6大家好第6页生物修复缺陷

生物修复技术虽然已经取得了长足发展，但由于受生物特性限制，生物修复技术还存在着许多不足：1、不是所有污染物都适用于生物修复，污染物难生物降解性、不溶性以及污染物土壤腐殖质或泥土结合在一起常使生物修复难以进行；2、生物修复要求对地点情况进行工程前期考查，往往费时、费钱；3、有些化学品生物降解产物毒性和移动性比母体化合物还大；4、可处理性研究和评价费用要高于常规技术费用，某些低渗入性土壤往往不适合生物修复；7大家好第7页生物修复优缺陷5、微生物活性受温度和其他环境条件影响；6、执行时监测指标除化学监测项目以外，还需要微生物监测项目；7、特定微生物只降解特定化合物类型，化合物形态一旦变化就难以被原有微生物酶系降解；8、有些情况下，生物修复不能将污染物所有除去，由于当污染物浓度太低不足以维持一定数目标降解菌时，残余污染物就会留在土壤中。8大家好第8页生物修复主要办法

生物修复办法种类很多，能够根据不一样标准进行分类。根据被修复污染环境，能够分为土壤生物修复、地下水生物修复、沉积物生物修复和海洋生物修复等。根据生物修复利用微生物情况，能够分为使用污染环境土著微生物、使用外源微生物和进行微生物强化作用。9大家好第9页生物修复主要办法10大家好第10页生物修复主要技术

生物修复技术种类很多，但大体能够分为原位生物修复和异位生物修复两类。原位生物处理中污染对象不需移动，处理费用低，但处理过程控制比较难。异位生物处理需要通过某种办法将污染对象转移到现场之外，再进行处理。一般污染物搬运费用较大，但处理过程容易控制。11大家好第11页生物修复主要办法

原位生物修复主要技术伎俩是添加：①营养物质；②溶解氧；③微生物或酶；④表面活性剂；⑤补充碳源及能源。根据被处理对象性质、污染物种类、环境条件等区分，营养物质添加方式也不一样。12大家好第12页生物修复主要办法

异位生物修复包括多种类型生物反应器利用。与原位生物处理同样，根据处理对象、处理工艺要求，处理过程中常需要添加多种辅助有机物分解物质。生物反应器加工制造及控制系统设置等虽然增加了异位生物修复费用，但对某些难以处理污染物，异位生物修复是不可替代选择。另外，生物反应器条件能够严格控制，生物修复除污效率较高。13大家好第13页影响生物修复环境原因

1、非生物原因影响生物修复最主要原因有温度、pH值、湿度水平、盐度、有毒物质、静水压力。14大家好第14页影响生物修复环境原因

2、营养物质异养微生物及真菌生长除需要有机物提供碳源及能源之外，还需要一系列营养物质及电子受体。15大家好第15页影响生物修复环境原因

生物修复技术是利用生活有机体处理污染物，因而必须受到许多外界环境影响。在被污染土壤和地下水中，石油污染物是微生物可利用大量碳底物，但它只能够提供有机碳而不能提供其他营养物，因而N、P经常是限制微生物活性主要原因，为了使污染物完全降解，合适添加外源营养物具有主要作用。16大家好第16页影响生物修复环境原因

3、电子受体微生物活性除了受营养盐限制，土壤中污染物氧化分解最后电子受体种类与浓度也极大影响着生物修复速度和程度.包括O2、H2O2和其他某些离子。

17大家好第17页影响生物修复环境原因4、复合基质污染环境中常存在多种污染物，这些污染物也许合成有机物、天然物质碎片、土壤或沉积物中腐植酸等。在这样多种污染物与多种微生物共存条件下生物修复过程与试验室进行单一微生物分解单一化合物情况有很大区分。18大家好第18页影响生物修复环境原因5、微生物协同作用自然界存在为数众多微生物种群，多数生物修复过程需要两种或更多种类微生物协同作用。描述这种协同作用主要机理有：（1）一种或多种微生物为其他微生物提供B族维生素、氨基酸及其他生长原因；19大家好第19页影响生物修复环境原因（2）一种微生物将目标化合物分解成一种或几个中间有机物，第二种微生物继续分解中间产物；（3）一种微生物共代谢目标化合物，形成中间产物不能被其彻底分解，第二种微生物分解中间产物；（4）一种微生物分解目标化合物形成有毒中间产物，使分解速率下降，第二种微生物以有毒中间产物为碳源将其分解。20大家好第20页影响生物修复环境原因6、捕食作用环境中细菌或真菌浓度较高时，常存在某些捕食或寄生类微生物。有些寄生微生物也许引发细菌或真菌分解。这种捕食、寄生及分解作用也许影响细菌或真菌对污染物生物修复过程。这种影响常是破坏性，但也有有利情况。21大家好第21页影响生物修复环境原因7、种植植物近年来，植物根际微生物分解过程受到了较多关注。多数情况下，植物种植有助于生物修复进行。22大家好第22页生物修复三标准

尽管生物修复技术多种多样，生物修复地点千差万别，但它必须遵守三个标准，即：使用适合微生物、在适合地点和适合环境条件下进行。23大家好第23页生物修复三标准

适合微生物是指具有生理和代谢能力并能降解污染物细菌和真菌。假如在反应器内处理高浓度有毒污染物，修复位点处有降解微生物存在。在多数情况下，则要加入外源微生物。24大家好第24页生物修复三标准

适合地点是指要有污染物和合适微生物相接触地点。25大家好第25页生物修复三标准

适合环境条件是指要控制或变化环境条件，使微生物代谢和生长活动处于最佳状态。26大家好第26页生物修复技术应用

土壤原位生物修复1、土地处理天然土壤中存在丰富微生物种群，具多种代谢活性。因此，处理污染物一种简单办法是依靠土著微生物作用将污染物分解清除，这种办法称为土地处理。当土著微生物不具有污染物降解能力或其数量较少，可在污染场地投加具有分解活性微生物，这种办法称作生物强化。27大家好第27页生物修复技术应用2、生物通气法生物通气法是向土壤亚表层供应空气或氧气，促进不饱和层中污染物生物修复技术。

3、光修复直接或间接利用高等植物分解有机物技术被称为光修复技术。

4、生物冲淋法将含氧和营养物水补充到亚表层，促进土壤和地下水中污染物生物修复。28大家好第28页生物修复技术应用

土壤异位生物修复

1、异位土地耕作将污泥或污染土壤均匀撒到土地表面，然后用拖拉机作业使之与土壤混合，必要时加入营养物。

2、土壤堆积将含污染物土壤挖掘出来，堆放在不透水衬层上，衬层能够截留滤液。在堆放土壤中设置通气管道，通入空气或氧气以促进污染物好氧降解。29大家好第29页生物修复技术应用3、堆制处理和一般堆肥相同，在堆制时除有待处理污染物以外，尚有易降解固体有机物质。

4、泥浆反应器在某些条件下，尤其当土壤污染较为严重或污染物质较难控制和分解时，需要采取某些工程措施，如泥浆反应器。30大家好第30页生物修复技术应用

地下水原位修复一种有效地下水原位生物修复办法是：在修复辨别别钻掘注水井和抽水井，接种微生物和营养物，并通过向地面上抽取地下水，造成地下水在地层中流动，促进微生物分布和营养物质运输，保持氧气供应，以利于微生物修复作用。31大家好第31页生物修复技术应用

海洋污染生物修复对海洋石油污染生物修复一般有两种办法。第一种办法是通过增加营养盐以促使土著微生物生长；第二种办法是通过生物反应器培养，增加有益微生物数量，然后再将这些微生物分类群接种到污染地进行生长、繁殖。32大家好第32页生物修复技术应用重金属污染物生物修复

1、生物吸附法这是一种利用便宜失活生物细胞分离有毒重金属办法。这些生物细胞壁表面有某些具有金属络合、配位能力基团，这些基团通过与吸附金属离子形成离子键或共价键来达成吸附金属离子目标。33大家好第33页生物修复技术应用

2、生物累积法生物累积法主要是利用生物细胞新陈代谢作用，吸取金属离子并输送到细胞内部累积起来，从而达成清除环境中金属污染物效果。自然界中某些微生物和植物种类具有较强生物累积作用，可用于重金属污染环境治理。34大家好第34页生物修复技术进展白腐真菌技术白腐真菌及其他某些真菌具有强大胞外酶，这种酶与许多其他酶不一样，能够作用于一系列有机化合物。在生物修复中，尤其在处理其他微生物难以分解化合物时，使用白腐真菌是很有效。35大家好第35页生物修复技术进展

共代谢