环境化学-第七章受污染环境的修复(1).ppt

第七章受污染环境的修复;修复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。

当今环境科学的热点领域，也是最具有挑战性的研究方向之一，与环境化学研究领域互有交叉，可以作为环境化学的一个重要分支。;受污染环境修复

一、微生物修复技术;微生物修复

土著微生物〔indigenousmicroorganism〕，石油等天然存在的有机化合物

外源微生物〔exogenousmicroorganism〕，异生污染物

微生物强化作用〔bioaugmentation〕，除了参加外源微生物外，还需参加酶、其它生长基质或氮、磷无机盐。

自然生物修复：不进行任何工程辅助措施或不调控生态系统，完全依靠自然的生物修复过程，即靠土著微生物发挥作用。需要有以下条件〔1〕有充分稳定的地下水流；〔2〕有微生物可利用的营养物；〔3〕有pH缓冲能力；〔4〕有使代谢能够进行的电子受体。

原位生物修复

人工生物修复〔insitu〕非反响器型

异位生物修复

〔exsitu〕反响器型;影响微生物修复效率的因素

1营养物质

典型的细菌细胞组成为50％碳、14％氮、3％磷、2％钾、1％硫、0.2％铁、0.5％钙、镁和氯。土壤和地下水中，氮、磷往往是限制微生物活动的重要因素。为了到达完全的降解，适当添加营养物常常比接种特殊的微生物更为重要。为到达良好的效果，必须在添加营养盐之前确定营养盐的形式、适宜的浓度以及适当的比例。目前已经使用的营养盐类型很多，如铵盐、正磷酸盐或聚磷酸盐，酿造酵母废液和尿素等。一些微量营养素也需要考虑。如，在对土壤中多氯联苯生物修复的研究中发现，作为亲核试剂的维生素B12可催化多氯联苯所有位置上的脱氯反响，30℃下40天内多氯联苯分子脱氯率达40%；相比之下，在缺乏维生素B12时，其脱氯率小于10%。;2电子受体

微生物氧化复原反响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、硫酸根和碳酸根等〕，第一种为有氧过程，而后两种为无氧过程。

可以将压缩空气送入土壤，添加过氧化物及其它产氧??等。厌氧环境中，甲烷、硝酸根、硫酸根和铁离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解速率较参加前增加3倍。这是因为H2O2不仅能直接降解局部有机污染物，还能为生物降解提供所需的电子受体。;3污染物的性质

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。

污染物的挥发性，因为在微生物修复工程中，往往对环境介质进行充气，以保证微生物活动有足够的氧，如果一个化学物质挥发性太高，往往挥发局部就大于降解局部了，造成污染从土壤迁移到大气中，而并非降解。

微生物往往只能利用土壤溶液溶解态的污染物，生物有效性。

4环境条件；

5微生物的协同作用;;四微生物修复的优缺点

优点：①可现场进行②常以原位方式进行③分解成CO2，H2O，无二次污染，不会使污染转移④可与其他技术联用，处理复合污染⑤降解过程迅速，费用低。

缺点：⑴不是所有的污染物都适用于生物修复⑵有些化学品经微生物降解后，其产物的毒性和移动性比母体化合物反而增加。⑶运作必需符合污染地的特殊条件。;受环境污染的修复

二、植物修复技术;;植物修复去除污染物的方式有4种，

①植物提取(phytoextraction)：植物直接吸收污染物并在体内蓄积，植物收获后才进行处理。收获后可以进行热处理、微生物处理和化学处理；

②植物降解(phytodegradation)：植物本身及其相关微生物和各种酶系将有机污染物降解为小分子的CO2和H2O，或转化为无毒性的中间产物；

③植物稳定(phytostabilization)：植物在与土壤的共同作用下，将污染物固定并降低其生物活性，以减少其对生物与环境的危害；

④植物挥发(phytovolatilization)：植物挥发是与植物吸收相连的，它是利用植物的吸取、积累、挥发而减少土壤挥发性污染物。图3显示了植物修复的几种作用过程。;植物修复案例

沈阳张士灌区，由于常年污水灌溉，致使土壤镉污染严重，采取农作物、能源高粱、经济作物和乔木、灌木、草本植物相结合的复合生态结构，逐步使土壤得到净化。木本植物对土壤镉具有较强的耐性。旱柳幼树在50mg/kg镉污染土壤中生长，生物量未受到影响，加拿大杨生物量近下降17%。在一