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微生物在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用與展望主講:馬佳偉1微生物在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用與展望主講:馬佳偉1土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要生命體,具有巨大的、潛在的環(huán)境修復(fù)功能。污染土壤的微生物修復(fù)是指利用土壤中天然存在或人工培養(yǎng)的功能微生物群,在適宜條件下,通過促進或強化微生物的代謝功能,從而達到降低有毒污染物活性或?qū)⑵浣到獬蔁o毒物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù),已成為污染土壤修復(fù)技術(shù)的一個重要組成部分前言Introduction2土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要生命體,具有巨大的、潛在的環(huán)境目錄/CONTENTS

01020304重金屬污染土壤的微生物修復(fù)有機污染土壤的微生物修復(fù)污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用污染土壤的微生物修復(fù)問題與展望3目錄/CONTENTS01020304重金屬污染土01重金屬污染土壤的微生物修復(fù)401重金屬污染土壤的微生物修復(fù)4重金屬污染土壤的修復(fù)土壤重金屬污染治理途徑主要有兩種:一是改變重金屬在土壤中的存在狀態(tài),使其由活化態(tài)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定態(tài)二是從土壤中除去重金屬5重金屬污染土壤的修復(fù)土壤重金屬污染治理途徑主要有兩種:5重金屬污染土壤的微生物修復(fù)微生物治理是利用土壤中的某些微生物等對重金屬具有吸收、溶解、沉淀、氧化和還原等作用,降低土壤中重金屬的毒性。原核生物(細(xì)菌、放線菌)比真核生物(真菌)對重金屬更敏感,檸檬酸桿菌產(chǎn)生的酶能使Cu、Pb、Cd形成難溶磷酸鹽;,格蘭氏陽性菌可吸收Cd、Cu、Pb等6重金屬污染土壤的微生物修復(fù)微生物治理是利用土壤中的某些微生物生物富集生物轉(zhuǎn)化污染土壤的原位微生物修復(fù)技術(shù)7生生污染土壤的原位微生物修復(fù)技術(shù)7微生物對重金屬的生物富集微生物對重金屬的生物富集(如生物積累和生物吸著等)主要表現(xiàn)在胞外絡(luò)合、胞外沉淀以及胞內(nèi)積累等3種形式,其作用方式有以下幾種:①金屬磷酸鹽、金屬硫化物沉淀;②細(xì)菌胞外多聚體;③金屬硫蛋白、植物螯合肽和其他金屬結(jié)合蛋白;④鐵載體;⑤真菌來源物質(zhì)及其分泌物對重金屬的去除8微生物對重金屬的生物富集微生物對重金屬的生物富集(如生物積累一些微生物如藍細(xì)菌、假單胞桿菌、硫酸鹽還原菌以及其它的某些藻類,能夠產(chǎn)生如多糖、糖蛋白等含有大量陰離子基團的胞外聚合物,與重金屬離子反應(yīng)形成絡(luò)合物胞外絡(luò)合9一些微生物如藍細(xì)菌、假單胞桿菌、硫酸鹽還原菌以及其它的某些藻在微生物分泌的氧化還原酶作用下金屬元素發(fā)生氧化還原反應(yīng),或某些微生物的代謝產(chǎn)物(S2-、CO32-、OH-和HPO42-)與金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng),以硫化物、磷酸鹽或碳酸鹽形式沉淀,直接或間接使有毒有害重金屬元素轉(zhuǎn)化為低毒或無毒金屬沉淀物胞外沉淀10在微生物分泌的氧化還原酶作用下金屬元素發(fā)生氧化還原反應(yīng),或某胞外絡(luò)合11胞外絡(luò)合11胞外沉淀12胞外沉淀12微生物細(xì)胞表面載有負(fù)電荷,且存在氨基、羧基和醛基等多種官能團,可與帶正電的重金屬離子通過靜電吸附、絡(luò)合、螯合、離子交換和共價吸附等方式結(jié)合,或攝取必要的營養(yǎng)元素主動吸收重金屬離子,將其富集在細(xì)胞表面或內(nèi)部胞內(nèi)積累13微生物細(xì)胞表面載有負(fù)電荷,且存在氨基、羧基和醛基等多種官能團胞內(nèi)累積14胞內(nèi)累積14微生物對重金屬的生物轉(zhuǎn)化重金屬污染土壤中存在一類特殊的微生物,它們對有毒重金屬離子不僅具有抗性,同時也可以使重金屬進行生物轉(zhuǎn)化。主要作用機理包括微生物對重金屬的氧化和還原作用,沉淀和溶解作用,甲基化與去甲基化,降解轉(zhuǎn)化重金屬,改變其溶解性、移動性以及生態(tài)毒性,從而達到對重金屬污染的修復(fù)的目的15微生物對重金屬的生物轉(zhuǎn)化重金屬污染土壤中存在一類特殊的微生物土壤中一些重金屬元素(如銅、汞、鉻、硒等)可呈現(xiàn)多種價態(tài),不同價態(tài)的溶解性不同,當(dāng)其以低價離子形態(tài)存在時溶解度較大,易遷移,而當(dāng)其呈高價離子化合物存在時溶解度較小,不易遷移。微生物可以通過改變重金屬的氧化還原狀態(tài),使其離子化合價變化,影響其溶解性和流動性,從而轉(zhuǎn)化重金屬,最終將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化成低毒或無毒物質(zhì)氧化還原作用16土壤中一些重金屬元素(如銅、汞、鉻、硒等)可呈現(xiàn)多種價態(tài),不土壤中分布著多種可以使鉻酸鹽和重鉻酸鹽還原的微生物,如產(chǎn)堿菌屬、芽孢桿菌屬、棒桿菌屬、腸桿菌屬、假單胞菌屬和微球菌屬等,這些菌能將高毒性的Cr6+,還原為低毒性的Cr3+氧化還原作用17土壤中分布著多種可以使鉻酸鹽和重鉻酸鹽還原的微生物,如產(chǎn)堿菌微生物對重金屬的溶解主要是微生物利用有效的能源和營養(yǎng),通過代謝活動產(chǎn)生多種低分子量的有機酸來溶解土壤中的重金屬化合物,增強其有效性,有利于植物的吸收和利用重金屬的溶解沉淀18微生物對重金屬的溶解主要是微生物利用有效的能源和營養(yǎng),通過代02有機污染土壤的微生物修復(fù)1902有機污染土壤的微生物修復(fù)19環(huán)境中有機污染物可以通過各種途徑進入土壤,日漸積累并惡化。目前,國內(nèi)外對有機物污染土壤的修復(fù)較多關(guān)注于多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和農(nóng)藥等,這類污染物具有高毒、生物積累和親脂憎水等特性,一旦污染土壤,修復(fù)困難,并且對人類健康和環(huán)境安全造成不利影響。土壤中微生物可以直接轉(zhuǎn)化、降解大部分有機污染物,將其礦化,從而達到修復(fù)效果有機污染土壤的微生物修復(fù)20環(huán)境中有機污染物可以通過各種途徑進入土壤,日漸積累并惡化。目有機污染物進入微生物細(xì)胞的過程微生物降解有機污染物主要依靠兩種作用方式:通過微生物分泌的胞外酶降解;污染物被微生物吸收至其細(xì)胞內(nèi)后,由胞內(nèi)酶降解;微生物從胞外環(huán)境中吸收攝取物質(zhì)的方式主要有主動運輸、被動擴散、促進擴散、基團轉(zhuǎn)位及胞飲作用等21有機污染物進入微生物細(xì)胞的過程微生物降解有機污染物主要依靠兩降解有機污染物的主要反應(yīng)類型微生物降解和轉(zhuǎn)化土壤中有機污染物,通常依靠以下基本反應(yīng)模式來實現(xiàn):氧化作用;還原作用;基團轉(zhuǎn)移作用;水解作用;酯化、縮合、氨化、乙?;绕渌愋?;22降解有機污染物的主要反應(yīng)類型微生物降解和轉(zhuǎn)化土壤中有機污染物03污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用2303污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用23土壤微生物修復(fù)技術(shù)是在適宜條件下利用土著微生物或外源微生物的代謝活動,對土壤中污染物進行轉(zhuǎn)化、降解與去除的方法。從修復(fù)場地來分,土壤微生物修復(fù)技術(shù)主要分為兩類,即原位微生物修復(fù)和異位微生物修復(fù)污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用24土壤微生物修復(fù)技術(shù)是在適宜條件下利用土著微生物或外源微生物的污染土壤的原位微生物修復(fù)技術(shù)原位修復(fù)生物通風(fēng)法生物強化法土地耕作法原位微生物修復(fù)不需將污染土壤搬離現(xiàn)場,直接向污染土壤投放氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)和供氧,促進土壤中土著微生物或特異功能微生物的代謝活性,降解污染物25污染土壤的原位微生物修復(fù)技術(shù)原位生物通風(fēng)法生物強化法土地耕作生物通風(fēng)法生物通風(fēng)又稱土壤曝氣,是基于改變生物降解環(huán)境條件(如通氣狀況等)而設(shè)計的,是一種強迫氧化的生物降解方法。其操作原理是在污染的土壤上至少打2口井,安裝鼓風(fēng)機和抽空機,將空氣強制注入土壤中,然后抽出土壤中的揮發(fā)性有機毒物。在通入空氣時,可以加入一定量的氧氣和營養(yǎng)液,改善土壤中降解菌的營養(yǎng)條件,提高土著微生物的降解活性,從而達到污染物降解的目的26生物通風(fēng)法生物通風(fēng)又稱土壤曝氣,是基于改變生物降解環(huán)境條件(2727生物強化法生物強化是基于改變生物降解中微生物的活性和強度而設(shè)計的,可分為土著菌培養(yǎng)法和投菌法。土著菌培養(yǎng)法是定期向污染土壤投加H202和營養(yǎng),以滿足土著降解菌的需要,提高土著微生物的代謝活性,將污染物充分礦化成C02和H20的方法。投菌法是直接向污染土壤中接入高效降解菌,同時提供給這些微生物生長所需營養(yǎng)的過程。28生物強化法生物強化是基于改變生物降解中微生物的活性和強度而設(shè)土地耕作法土地耕作法也稱農(nóng)耕法,是以就地污染土壤作為接種物的好氧生物過程。其簡要操作規(guī)程是:首先對污染土壤進行耕耙,同時施入肥料等養(yǎng)分,進行灌溉,加入石灰,從而盡可能地為微生物降解提供一個良好的環(huán)境,以便土壤中發(fā)生污染物的降解過程29土地耕作法土地耕作法也稱農(nóng)耕法,是以就地污染土壤作為接種物的土地耕作法30土地耕作法30污染土壤的異位微生物修復(fù)技術(shù)異位修復(fù)預(yù)制床法堆制法泥漿生物反應(yīng)器法異位微生物修復(fù)是把污染土壤挖出進行集中生物降解的方法31污染土壤的異位微生物修復(fù)技術(shù)異位預(yù)制床法堆制法泥漿生物反應(yīng)器預(yù)制床法預(yù)制床修復(fù)是農(nóng)耕法的延續(xù),它可以使污染物的遷移量減至最低。其簡要操作規(guī)程為:在不泄露的平臺上鋪上沙子和石子,將污染土壤平鋪(15~30cm厚度)于平臺上,并加入營養(yǎng)液和水,必要時加入表面活性劑,定期翻動供氧,以滿足土壤微生物的生長需要,處理過程中流出的滲濾液,及時回灌于土層,以徹底清除污染物32預(yù)制床法預(yù)制床修復(fù)是農(nóng)耕法的延續(xù),它可以使污染物的遷移量減至3333堆制法堆制法是利用傳統(tǒng)的堆肥方法,將污染土壤與有機廢棄物質(zhì)(如木屑、秸稈、樹葉等)、糞便等混合起來,使用機械或壓氣系統(tǒng)充氧同時加入石灰以調(diào)節(jié)pH值,經(jīng)過一段時間依靠堆肥過程中微生物作用來降解土壤中有機污染物34堆制法堆制法是利用傳統(tǒng)的堆肥方法,將污染土壤與有機廢棄物質(zhì)(泥漿生物反應(yīng)器法泥漿生物反應(yīng)器法是將污染土壤轉(zhuǎn)移至生物反應(yīng)器,加水混合成泥漿,調(diào)節(jié)適宜的pH,同時加入一定量的營養(yǎng)物質(zhì)和表面活性劑,底部鼓入空氣充氧,滿足微生物所需氧氣的同時,使微生物與污染物充分接觸,加速污染物的降解,降解完成后,過濾脫水35泥漿生物反應(yīng)器法泥漿生物反應(yīng)器法是將污染土壤轉(zhuǎn)移至生物反應(yīng)器泥漿生物反應(yīng)器法36泥漿生物反應(yīng)器法36微生物處理技術(shù)對重金屬污染物微生物只能固定改變存在形式以減少其危害,而不能做到將之從土壤中徹底去除37微生物處理技術(shù)3704污染土壤的微生物修復(fù)問題與展望3804污染土壤的微生物修復(fù)問題與展望38污染土壤微生物修復(fù)中存在的問題環(huán)境對微生物的變異作用01修復(fù)過程中產(chǎn)生的次生污染02引入外源微生物的原則與條件0339污染土壤微生物修復(fù)中存在的問題環(huán)境對微生物的變異作用01修復(fù)研究報道較多,實際應(yīng)用較少微生物代謝活動易受復(fù)雜多變土壤環(huán)境的影響,特定微生物只能降解一種或幾種特定類型的污染物,使得目前微生物技術(shù)仍處實驗室研究和田間試驗階段,在實際應(yīng)用中受限40研究報道較多,實際應(yīng)用較少40污染土壤微生物修復(fù)的研究與展望篩選和馴化具有廣譜性的多功能降解菌,構(gòu)建新型高效降解菌菌種庫加強微生物降解酶的研究,推進降解酶的工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用污染土壤修復(fù)過程與生態(tài)風(fēng)險評估,微生物修復(fù)的聯(lián)合化或組合式修復(fù)技術(shù)研發(fā)等41污染土壤微生物修復(fù)的研究與展望篩選和馴化具有廣譜性的多功能降聯(lián)合化或組合式修復(fù)技術(shù)復(fù)合污染土壤的修復(fù)不可能單獨依靠一種修復(fù)措施就能徹底解決問題,即使是單一污染土壤,我們也可以采用多途徑、多方式強化微生物修復(fù)效果微生物一土壤物理改良微生物一化學(xué)活化微生物一動物微生物一植物微生物一植物一動物42聯(lián)合化或組合式修復(fù)技術(shù)復(fù)合污染土壤的修復(fù)不可能單獨依靠一種修根際促生菌一植物修復(fù)物修復(fù)和微生物修復(fù)均屬于生物修復(fù)的范疇,二者均具有環(huán)境友好、運行成本低等優(yōu)點。將兩種方法結(jié)合使用時,將會大大提高重金屬污染土壤的修復(fù)效率。在眾多微生物一植物修復(fù)方案中,根際促生菌一植物修復(fù)由于其獨特的優(yōu)勢,受到廣泛關(guān)注43根際促生菌一植物修復(fù)物修復(fù)和微生物修復(fù)均屬于生物修復(fù)的范疇,4444小白酒花45小白酒花45蒲公英46蒲公英46苜蓿草47苜蓿草47激動人心的提問環(huán)節(jié)微生物降解有機污染物主要依靠哪兩種作用方式污染土壤的原位微生物修復(fù)技術(shù)主要有哪幾種方法簡述異位微生物修復(fù)技術(shù)中泥漿生物反應(yīng)器法的原理48激動人心的提問環(huán)節(jié)微生物降解有機污染物主要依靠哪兩種作用方式感謝聆聽49感謝聆聽49微生物在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用與展望主講:馬佳偉50微生物在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用與展望主講:馬佳偉1土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要生命體,具有巨大的、潛在的環(huán)境修復(fù)功能。污染土壤的微生物修復(fù)是指利用土壤中天然存在或人工培養(yǎng)的功能微生物群,在適宜條件下,通過促進或強化微生物的代謝功能,從而達到降低有毒污染物活性或?qū)⑵浣到獬蔁o毒物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù),已成為污染土壤修復(fù)技術(shù)的一個重要組成部分前言Introduction51土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要生命體,具有巨大的、潛在的環(huán)境目錄/CONTENTS

01020304重金屬污染土壤的微生物修復(fù)有機污染土壤的微生物修復(fù)污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用污染土壤的微生物修復(fù)問題與展望52目錄/CONTENTS01020304重金屬污染土01重金屬污染土壤的微生物修復(fù)5301重金屬污染土壤的微生物修復(fù)4重金屬污染土壤的修復(fù)土壤重金屬污染治理途徑主要有兩種:一是改變重金屬在土壤中的存在狀態(tài),使其由活化態(tài)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定態(tài)二是從土壤中除去重金屬54重金屬污染土壤的修復(fù)土壤重金屬污染治理途徑主要有兩種:5重金屬污染土壤的微生物修復(fù)微生物治理是利用土壤中的某些微生物等對重金屬具有吸收、溶解、沉淀、氧化和還原等作用,降低土壤中重金屬的毒性。原核生物(細(xì)菌、放線菌)比真核生物(真菌)對重金屬更敏感,檸檬酸桿菌產(chǎn)生的酶能使Cu、Pb、Cd形成難溶磷酸鹽;,格蘭氏陽性菌可吸收Cd、Cu、Pb等55重金屬污染土壤的微生物修復(fù)微生物治理是利用土壤中的某些微生物生物富集生物轉(zhuǎn)化污染土壤的原位微生物修復(fù)技術(shù)56生生污染土壤的原位微生物修復(fù)技術(shù)7微生物對重金屬的生物富集微生物對重金屬的生物富集(如生物積累和生物吸著等)主要表現(xiàn)在胞外絡(luò)合、胞外沉淀以及胞內(nèi)積累等3種形式,其作用方式有以下幾種:①金屬磷酸鹽、金屬硫化物沉淀;②細(xì)菌胞外多聚體;③金屬硫蛋白、植物螯合肽和其他金屬結(jié)合蛋白;④鐵載體;⑤真菌來源物質(zhì)及其分泌物對重金屬的去除57微生物對重金屬的生物富集微生物對重金屬的生物富集(如生物積累一些微生物如藍細(xì)菌、假單胞桿菌、硫酸鹽還原菌以及其它的某些藻類,能夠產(chǎn)生如多糖、糖蛋白等含有大量陰離子基團的胞外聚合物,與重金屬離子反應(yīng)形成絡(luò)合物胞外絡(luò)合58一些微生物如藍細(xì)菌、假單胞桿菌、硫酸鹽還原菌以及其它的某些藻在微生物分泌的氧化還原酶作用下金屬元素發(fā)生氧化還原反應(yīng),或某些微生物的代謝產(chǎn)物(S2-、CO32-、OH-和HPO42-)與金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng),以硫化物、磷酸鹽或碳酸鹽形式沉淀,直接或間接使有毒有害重金屬元素轉(zhuǎn)化為低毒或無毒金屬沉淀物胞外沉淀59在微生物分泌的氧化還原酶作用下金屬元素發(fā)生氧化還原反應(yīng),或某胞外絡(luò)合60胞外絡(luò)合11胞外沉淀61胞外沉淀12微生物細(xì)胞表面載有負(fù)電荷,且存在氨基、羧基和醛基等多種官能團,可與帶正電的重金屬離子通過靜電吸附、絡(luò)合、螯合、離子交換和共價吸附等方式結(jié)合,或攝取必要的營養(yǎng)元素主動吸收重金屬離子,將其富集在細(xì)胞表面或內(nèi)部胞內(nèi)積累62微生物細(xì)胞表面載有負(fù)電荷,且存在氨基、羧基和醛基等多種官能團胞內(nèi)累積63胞內(nèi)累積14微生物對重金屬的生物轉(zhuǎn)化重金屬污染土壤中存在一類特殊的微生物,它們對有毒重金屬離子不僅具有抗性,同時也可以使重金屬進行生物轉(zhuǎn)化。主要作用機理包括微生物對重金屬的氧化和還原作用,沉淀和溶解作用,甲基化與去甲基化,降解轉(zhuǎn)化重金屬,改變其溶解性、移動性以及生態(tài)毒性,從而達到對重金屬污染的修復(fù)的目的64微生物對重金屬的生物轉(zhuǎn)化重金屬污染土壤中存在一類特殊的微生物土壤中一些重金屬元素(如銅、汞、鉻、硒等)可呈現(xiàn)多種價態(tài),不同價態(tài)的溶解性不同,當(dāng)其以低價離子形態(tài)存在時溶解度較大,易遷移,而當(dāng)其呈高價離子化合物存在時溶解度較小,不易遷移。微生物可以通過改變重金屬的氧化還原狀態(tài),使其離子化合價變化,影響其溶解性和流動性,從而轉(zhuǎn)化重金屬,最終將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化成低毒或無毒物質(zhì)氧化還原作用65土壤中一些重金屬元素(如銅、汞、鉻、硒等)可呈現(xiàn)多種價態(tài),不土壤中分布著多種可以使鉻酸鹽和重鉻酸鹽還原的微生物,如產(chǎn)堿菌屬、芽孢桿菌屬、棒桿菌屬、腸桿菌屬、假單胞菌屬和微球菌屬等,這些菌能將高毒性的Cr6+,還原為低毒性的Cr3+氧化還原作用66土壤中分布著多種可以使鉻酸鹽和重鉻酸鹽還原的微生物,如產(chǎn)堿菌微生物對重金屬的溶解主要是微生物利用有效的能源和營養(yǎng),通過代謝活動產(chǎn)生多種低分子量的有機酸來溶解土壤中的重金屬化合物,增強其有效性,有利于植物的吸收和利用重金屬的溶解沉淀67微生物對重金屬的溶解主要是微生物利用有效的能源和營養(yǎng),通過代02有機污染土壤的微生物修復(fù)6802有機污染土壤的微生物修復(fù)19環(huán)境中有機污染物可以通過各種途徑進入土壤,日漸積累并惡化。目前,國內(nèi)外對有機物污染土壤的修復(fù)較多關(guān)注于多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和農(nóng)藥等,這類污染物具有高毒、生物積累和親脂憎水等特性,一旦污染土壤,修復(fù)困難,并且對人類健康和環(huán)境安全造成不利影響。土壤中微生物可以直接轉(zhuǎn)化、降解大部分有機污染物,將其礦化,從而達到修復(fù)效果有機污染土壤的微生物修復(fù)69環(huán)境中有機污染物可以通過各種途徑進入土壤,日漸積累并惡化。目有機污染物進入微生物細(xì)胞的過程微生物降解有機污染物主要依靠兩種作用方式:通過微生物分泌的胞外酶降解;污染物被微生物吸收至其細(xì)胞內(nèi)后,由胞內(nèi)酶降解;微生物從胞外環(huán)境中吸收攝取物質(zhì)的方式主要有主動運輸、被動擴散、促進擴散、基團轉(zhuǎn)位及胞飲作用等70有機污染物進入微生物細(xì)胞的過程微生物降解有機污染物主要依靠兩降解有機污染物的主要反應(yīng)類型微生物降解和轉(zhuǎn)化土壤中有機污染物,通常依靠以下基本反應(yīng)模式來實現(xiàn):氧化作用;還原作用;基團轉(zhuǎn)移作用;水解作用;酯化、縮合、氨化、乙?;绕渌愋停?1降解有機污染物的主要反應(yīng)類型微生物降解和轉(zhuǎn)化土壤中有機污染物03污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用7203污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用23土壤微生物修復(fù)技術(shù)是在適宜條件下利用土著微生物或外源微生物的代謝活動,對土壤中污染物進行轉(zhuǎn)化、降解與去除的方法。從修復(fù)場地來分,土壤微生物修復(fù)技術(shù)主要分為兩類,即原位微生物修復(fù)和異位微生物修復(fù)污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用73土壤微生物修復(fù)技術(shù)是在適宜條件下利用土著微生物或外源微生物的污染土壤的原位微生物修復(fù)技術(shù)原位修復(fù)生物通風(fēng)法生物強化法土地耕作法原位微生物修復(fù)不需將污染土壤搬離現(xiàn)場,直接向污染土壤投放氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)和供氧,促進土壤中土著微生物或特異功能微生物的代謝活性,降解污染物74污染土壤的原位微生物修復(fù)技術(shù)原位生物通風(fēng)法生物強化法土地耕作生物通風(fēng)法生物通風(fēng)又稱土壤曝氣,是基于改變生物降解環(huán)境條件(如通氣狀況等)而設(shè)計的,是一種強迫氧化的生物降解方法。其操作原理是在污染的土壤上至少打2口井,安裝鼓風(fēng)機和抽空機,將空氣強制注入土壤中,然后抽出土壤中的揮發(fā)性有機毒物。在通入空氣時,可以加入一定量的氧氣和營養(yǎng)液,改善土壤中降解菌的營養(yǎng)條件,提高土著微生物的降解活性,從而達到污染物降解的目的75生物通風(fēng)法生物通風(fēng)又稱土壤曝氣,是基于改變生物降解環(huán)境條件(7627生物強化法生物強化是基于改變生物降解中微生物的活性和強度而設(shè)計的,可分為土著菌培養(yǎng)法和投菌法。土著菌培養(yǎng)法是定期向污染土壤投加H202和營養(yǎng),以滿足土著降解菌的需要,提高土著微生物的代謝活性,將污染物充分礦化成C02和H20的方法。投菌法是直接向污染土壤中接入高效降解菌,同時提供給這些微生物生長所需營養(yǎng)的過程。77生物強化法生物強化是基于改變生物降解中微生物的活性和強度而設(shè)土地耕作法土地耕作法也稱農(nóng)耕法,是以就地污染土壤作為接種物的好氧生物過程。其簡要操作規(guī)程是:首先對污染土壤進行耕耙,同時施入肥料等養(yǎng)分,進行灌溉,加入石灰,從而盡可能地為微生物降解提供一個良好的環(huán)境,以便土壤中發(fā)生污染物的降解過程78土地耕作法土地耕作法也稱農(nóng)耕法,是以就地污染土壤作為接種物的土地耕作法79土地耕作法30污染土壤的異位微生物修復(fù)技術(shù)異位修復(fù)預(yù)制床法堆制法泥漿生物反應(yīng)器法異位微生物修復(fù)是把污染土壤挖出進行集中生物降解的方法80污染土壤的異位微生物修復(fù)技術(shù)異位預(yù)制床法堆制法泥漿生物反應(yīng)器預(yù)制床法預(yù)制床修復(fù)是農(nóng)耕法的延續(xù),它可以使污染物的遷移量減至最低。其簡要操作規(guī)程為:在不泄露的平臺上鋪上沙子和石子,將污染土壤平鋪(15~30cm厚度)于平臺上,并加入營養(yǎng)液和水,必要時加入表面活性劑,定期翻動供氧,以滿足土壤微生物的生長需要,處理過程中流出的滲濾液,及時回灌于土層,以徹底清除污染物81預(yù)制床法預(yù)制床修復(fù)是農(nóng)耕法的延續(xù),它可以使污染物的遷移量減至8233堆制法堆制法是利用傳統(tǒng)的堆肥方法,將污染土壤與有機廢棄物質(zhì)(如木屑、秸稈、樹葉等)、糞便等混合起來,使用機械或壓氣系統(tǒng)充氧同時加入石灰以調(diào)節(jié)pH值,經(jīng)過一段時間依靠堆肥過程中微生物作用來降解土壤中有機污染物83堆制法堆制法是利用傳統(tǒng)的堆肥方法,將污染土壤與有機廢棄物質(zhì)(泥漿生物反應(yīng)器法泥漿生物反應(yīng)器法是將污染土壤轉(zhuǎn)移至生物反應(yīng)器,加水混合成泥漿,調(diào)節(jié)適宜的pH,同時加入一定量的營養(yǎng)物質(zhì)和表面活性劑,底部鼓入空氣充氧,滿足微生物所需氧氣的同時,使微生物與污染物充分接觸,加速污染物的降解,降解完成后,過濾脫水84泥漿生

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