微生物降解石油污染課件

石油污染的治理方法石油污染的治理方法1石油的介紹石油是一種含有多種烴類(正烷烴、支鏈烷烴、芳烴、脂環(huán)烴)及少量其他有機物(硫化物、氮化物、環(huán)烷酸類等)的復雜混合物。有的石油樣品可含200~300種烴類,分子量從16至1000左右,其物理狀態(tài)包括氣體、揮發(fā)性液體、高沸點液體以及固體。石油的介紹2土壤的石油污染石油污染泛指原油和石油初加工產(chǎn)品(包括汽油、煤油、柴油、重油、潤滑油等)及各類油的分解產(chǎn)物所引起的污染。石油對土壤的污染主要是在勘探、開采、運輸以及儲存過程中引起的,油田周圍大面積的土壤一般都受到嚴重的污染,石油對土壤的污染多集中在20cm左右的表層。石油類物質進入土壤,可引起土壤理化性質的變化,如堵塞了土壤孔隙,改變土壤有機質的組成和結構,引起土壤有機質的碳氮比(C/N)和碳磷比(C/P)的變化;引起土壤微生物群落、微生物區(qū)系的變化。土壤的石油污染石油污染泛指原油和石油初加工產(chǎn)品(包括汽油、3土壤的石油污染石油污染對作物生長發(fā)育的不利影響主要表現(xiàn)為:發(fā)芽出苗率降低,生育期限推遲,貪青晚熟,結實率下降,抗倒伏、抗病蟲害的能力降低等。土壤的石油污染直接導致糧食的減產(chǎn),而且通過食用生長于農(nóng)業(yè)土地上的植物及其產(chǎn)品影響人類的健康。石油類在作物體及果實部分主要殘留毒害成分是多環(huán)芳烴類。石油中的芳香烴類物質對人及動物的毒性極大,尤其是雙環(huán)和三環(huán)為代表的多環(huán)芳烴毒性更大。多環(huán)芳烴類物質可通過呼吸、皮膚接觸、飲食攝入等方式進入人和動物體內(nèi),影響其肝、腎等器官的正常功能,甚至引起癌變。石油類物質還通過地下水的污染以及污染的轉移構成對人類生存環(huán)境多個層面上的不良脅迫。土壤的石油污染石油污染對作物生長發(fā)育的不利影響主要表現(xiàn)為:4土壤的石油污染

動物體內(nèi),影響其肝、腎等器官的正常功能,甚至引起癌變。石油類物質還通過地下水的污染以及污染的轉移構成對人類生存環(huán)境多個層面上的不良脅迫。

全世界大規(guī)模開采石油是從20世紀初開始的,1900年全世界消費量約2000萬噸,100年來這一數(shù)量已增長百余倍,石油已成為人類最主要的能源之一[1]。當今世界上石油的總產(chǎn)量,每年約有22億噸,其中17.5億噸是由陸地油田生產(chǎn)的。僅石油污染一項每年全世界就有800萬噸進入環(huán)境,我國每年有近60萬噸進入環(huán)境,污染土壤、地下水、河流和海洋。土壤的石油污染動物體內(nèi),影響其肝、腎等器官的正5土壤的石油污染

我國自1978年原油年產(chǎn)量突破1億噸大關而成為世界十大產(chǎn)油國之一以來,目前勘探開發(fā)的油氣田和油氣藏已有400多個。有關主要污染物的調(diào)查統(tǒng)計報告顯示,1998年各石油、煉化企業(yè)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為428.98萬噸,利用率低于50%,工業(yè)固體廢物排放量為15.61萬噸;工業(yè)固體廢棄物歷年累計堆存量1884.5萬噸,占地面積181.7萬m2,年產(chǎn)石油污染土壤近10萬噸,累計堆放量近50萬噸。以上數(shù)據(jù)只是對國有石油企業(yè)的污染物排放調(diào)查統(tǒng)計,若考慮油田地區(qū)的相關地方企業(yè)排污量以及突發(fā)事故造成的污染和泄漏,情況將更加嚴重。

因此,隨著石油開采和使用量的增加,大量的石油及其加工品進入環(huán)境,不可避免地對環(huán)境造成了污染,給生物和人類帶來危害。目前,石油污染問題已成為世界各國普遍關注的問題。土壤的石油污染我國自1978年原油年產(chǎn)量突破1億6石油污染的治理措施

近年來,世界各國開始重視污染土壤的治理技術的研究,歐美國家先后投入大量的人力物力進行被污染土壤的修復和治理,污染土壤的修復技術研究成為當前環(huán)境保護工程科學和技術研究的一個新熱點。現(xiàn)有的石油污染土壤處理方式包括物理處理、化學處理和生物處理(生物修復)等。1.物理處理：焚燒法，隔離法，換土法，2.化學方法：萃取法，土壤洗滌法，化學氧化法3.微生物修復技術：原位生物修復（投菌法，生物培養(yǎng)法，生物通氣法）異位生物修復（土壤耕作法，土壤堆腐法，預制床法，生物反應器）4.植物修復技術（植物提取，植物降解，植物穩(wěn)定化）石油污染的治理措施近年來,世界各國開始重視污染土7生物修復技術污染土壤的生物修復是指利用特定的生物(植物、微生物或原生動物)吸收、轉化、清除或降解環(huán)境污染物,實現(xiàn)環(huán)境凈化、生態(tài)效應恢復的生物措施。由于生物修復具有費用低、處理效果好、對環(huán)境影響低、無二次污染、不破壞植物生長所需要的土壤環(huán)境等優(yōu)點,因此,生物修復技術將成為我國生態(tài)環(huán)境保護領域最有價值和最具生命力的生物處理技術。生物修復可以通過改變土壤理化條件(包括溫度、pH、供氧量及營養(yǎng)添加等),也可接種特殊馴化與構建的工程微生物提高降解速率。微生物修復技術的一般方法污染土壤的微生物修復主要利用土壤中的土著微生物或向污染環(huán)境補充經(jīng)馴化的高效微生物,在優(yōu)化的環(huán)境條件下,加速分解污染物,修復被污染的土壤。早期的生物修復均指此類修復。污染土壤生物修復技術根據(jù)是否取土操作分為兩大類,即原位生物修復、異位生物修復。生物修復技術污染土壤的生物修復是指利用特定的生物(植物、微8生物修復技術

原位生物修復即污染土壤不經(jīng)攪動,在原位和易殘留部位進行處理。最常用的原位處理方式是進入土壤飽和帶的污染物生物降解。采取添加營養(yǎng)、供氧(加H2O2)和接種特異工程菌等措施提高其降解力,并通過一系列貫穿于污染區(qū)的井,直接注入配好的溶液來完成。亦可采用把地下水抽至地表,進行生物處理后,再注入土壤中進行再循環(huán)的方式改良土壤。由于氧交換的需要,該法適于滲透性好的不飽和土壤的治理。原位生物修復包括投菌法、生物培養(yǎng)法、生物通氣法等。（1）投菌法(Bioangmentation)直接向遭受污染的土壤接入外源的污染降解菌,同時提供這些微生物生長所需要的營養(yǎng),包括常量的營養(yǎng)元素和微量的營養(yǎng)元素。常量營養(yǎng)元素包括氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂、鐵、錳等,其中氮和磷是土壤微生物治理系統(tǒng)中最主要的營養(yǎng)元素,微生物生長所需的碳、氮、磷質量比大約為120：10：1。（2）生物培養(yǎng)法(Bioculture)定期向污染土壤中加入營養(yǎng)和氧或H2O2作為微生物氧化的電子受體,以滿足污染環(huán)境中已經(jīng)存在的降解菌的需要,提高土著微生物的代謝活性,將污染物徹底地礦化為CO2和H2O。研究認為,通過提高受污染土壤中土著微生物的活力比采用外源微生物的方法更可取,因為土著微生物已經(jīng)適應了污染物的存在,外源微生物不能有效地與土著微生物競爭,只有在現(xiàn)存微生物不能降解污染物時,才考慮引入外源微生物。生物修復技術原位生物修復即污染土壤不經(jīng)9生物修復技術生物通氣法(Bioventing)是一種強迫氧化的微生物降解方法。在污染的土壤上打至少兩口井,安裝鼓風機和抽真空機,將空氣強排入土壤中,然后抽出,土壤中揮發(fā)性的有毒有機物也隨之去除。在通入空氣時,加入適量的氨氣,可以為土壤中的降解菌提供氮素營養(yǎng),促進微生物降解活力的提高。生物通氣法生物修復系統(tǒng)的主要制約因素是土壤結構,不合適的土壤結構會使氧氣和營養(yǎng)元素在到達污染區(qū)域之前就被消耗,具有多孔結構的土壤污染可以采用生物通氣法來處理。生物修復技術生物通氣法(Bioventing)是一種強迫10生物修復技術

異位生物修復是將污染土壤挖出,在場外或運至場外的專門場地進行處理的方法。主要方法有:土壤耕作法、土壤堆腐法、預制床法、生物反應器法等。土壤耕作法、土壤堆腐法是就地處理廢物最早使用的方法之一,并且廣泛應用于煉油廠廢油污泥的處理。（1）土壤耕作法(Landfarming)是一種廣泛采用的處理土壤污染的方法,需要監(jiān)測土壤水分和補充無機營養(yǎng)物(N、P、K),耕作機械定期使廢物與營養(yǎng)物、細菌和空氣充分接觸,使上部處理帶保持好氧狀態(tài)。這是一項節(jié)約成本的方法,適于處理石油工業(yè)廢物和污泥,可在幾個月時間內(nèi)使石油濃度從70000mgkg-1降低到100~200mgkg-1。修復到100mgkg-1則需要更長的處理時間以及增加微生物、表面活性劑和頻繁的土壤旋耕和翻耕。這種方法存在的問題是,揮發(fā)性有機物會造成空氣污染,難降解物質的緩慢積累會增加土壤的毒性。（2）土壤堆腐法(Compostingpiles)是一種和土壤耕作法相似的生物修復過程,但是它加入了土壤調(diào)理劑以提供微生物生長和石油生物降解的能量。這個過程對去除含高濃度不穩(wěn)定固體的有機復合物是最有效的,加入的物質或調(diào)理劑可以是干草、刈割草、樹葉、木屑、麥稈、鋸屑或肥料,加入土壤調(diào)理劑是為了提高土壤的滲透性,增加氧的傳輸,改善土壤質地,以及為快速建立一個大的微生物種群提供能源。生物修復技術異位生物修復是將污染土壤挖出,在場11生物修復技術微生物既消耗土壤調(diào)理劑又消耗石油產(chǎn)品。和土壤耕作法相比土壤堆腐法可以降低承載石油土壤的生物修復處理時間。處理時間是1~4個月。(3)預制床法(Preparedbed)在不泄漏的平臺上,鋪上石子和沙子,將受到污染的土壤以15~30cm的厚度平鋪其上,加入營養(yǎng)物和水,必要時也可以加一些表面活性劑,定期翻動土壤補充氧氣,以滿足土壤中微生物生長的需要。處理過程中流出的滲濾液,回灌于該土層上,以便徹底清除污染物。這一技術將污染土壤集中在生物修復預制床上,可保證理想的工藝條件與處理效果,還可防止處理過程中污染物向環(huán)境轉移,被視為一項具有廣闊應用前景的處理技術。(4)生物反應器(Bioreactor)是用于處理污染土壤的特殊反應器,可建在污染現(xiàn)場或異地處理場地。泥漿生物反應器是最靈活的方法,污染土壤用水調(diào)成泥漿,裝入生物反應器內(nèi),控制一些重要的生物降解條件,提高處理效果。還可用上批處理過的泥漿接種下一批新泥漿。泥漿生物反應器工作的典型流程是:土壤挖出后進行預篩,篩去大塊部分,然后將土壤分散于水中(一般20%~50%重量濃度)送入生物反應器,生物反應器可在好氧或厭氧條件下運轉。生物修復技術微生物既消耗土壤調(diào)理劑又消耗石油產(chǎn)品。和土壤耕作12植物修復技術

植物修復技術即植物對環(huán)境的修復簡稱,是利用植物對環(huán)境污染物質進行處理的技術。它是利用植物及其微生物與環(huán)境之間的相互作用,對環(huán)境污染物質進行清除、分解、吸收或吸附,使土壤環(huán)境重新得到恢復。植物的生活周期會對其周圍環(huán)境發(fā)生物理化學和生物的影響,在枝條和根的生長、水和礦物質的吸收、植株的衰老及其腐解等過程中,植物都能極大的改變周圍的土壤環(huán)境。植物修復的方式有:(1)植物提取(phytoextraction),植物吸收積累污染物,待收獲后進行處理。收獲后可以進行熱處理、微生物處理和化學處理;(2)植物降解(phytodegradation),植物及其相關微生物區(qū)系將污染物轉化為無毒物質;

(3)植物穩(wěn)定化(phytostabilization),植物在同土壤的共同作用下,將污染物固定,以減少其對生物與環(huán)境的危害。植物主要通過這植物直接吸收有機污染物、植物釋放分泌物和酶、刺激根區(qū)微生物的活性并強化生物轉化作用這三種機制去除環(huán)境中的有機污染物。植物修復技術植物修復技術即植物對環(huán)境的修復簡稱,13植物修復技術植物是一個有效的土壤污染處理系統(tǒng)。植物修復技術與其他修復技術相比,具有成本低、對環(huán)境影響小,能使地表長期穩(wěn)定,可在清除土壤污染的同時,清除污染土壤周圍的大氣和水體中的污染物,有利于改善生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點。由于這一環(huán)境處理技術作為一個單獨技術進行研究的時間短(至今只有10年左右的時間),且研究效果的體現(xiàn)時間較長,至今所積累的知識和經(jīng)驗仍然較少,但其發(fā)展和應用前景卻已被世人所矚目.植物修復技術植物是一個有效的土壤污染處理系統(tǒng)。植物修復技術與14微生物降解石油污染

微生物修復因其成本低、無二次污染、處理效果好等特點，已成為修復石油污染土壤的關鍵術，具有顯著的社會效益和環(huán)境效益。我做的實驗通過馴化分離出2株高效的石油降解真菌，并對其在土壤中的降解效果予以檢測，為該地區(qū)石油污染鹽堿土壤的治理提供理論依據(jù)，并且對于基金利用真菌和真菌-植物聯(lián)合修復石油污染鹽堿土壤的研究具有重要意義。

目前，國內(nèi)外學者者傾向于采用細菌對石油污染土壤進行生物修復。一般認為，細菌分解原油比真菌容易，但真菌的降解效果好于細菌。天然土壤中含有豐富的微生物，其中可降解石油的真菌在長期的污油中不斷馴化，而具有較強的降解石油污染物的能力。采用投加從石油污染土壤中篩選出的微生物進行生物強化，能克服其他外源菌所面臨的存活力較弱、與土著微生物之間可能存在競爭關系等一系列問題，且這種生物強化技術操作簡便、實用性強，因而在生物修復方面具有較廣闊的應用前景。微生物降解石油污染微生物修復因其成本低、無二次污染15微生物降解石油污染微生物降解石油污染16微生物降解石油污染微生物降解石油污染17微生物降解石油污染微生物降解石油污染18微生物降解石油污染課件19微生物降解石油污染課件20微生物降解石油污染通過實驗比較優(yōu)選適宜的固定化載體和固定化方法。而考察中各種因素（包括載體用量、菌載體比例、吸附時間、交聯(lián)時間）對固定化微生物性能（包括機械強度、孔徑、傳質性質能）的影響，同時對制備出的固定化微生物進行結構和性能表征。微生物降解石油污染通過實驗比較優(yōu)選適宜的固定化載體和固21修復技術展望隨著石油工業(yè)的發(fā)展,土壤石油污染正在不斷擴大。對石油污染土壤進行處理,使其在較短的時間內(nèi)達到重復利用的標準,是污染土壤治理過程中亟待解決的問題。對于污染物的處理,選擇哪些方法最適宜,除了要考慮處理污染物所在地點、污染物量的多少、處理效果的好壞、所需時間的長短和處理的難易程度等技術因素外,處理費用的高低是一個十分重要的因素。在生命科學已成為自然科學前沿的今天,對于石油污染的治理應更多地采用低成本、無污染、高效率的生物治理技術。

近年來,生物修復技術在國內(nèi)外都得到了較快的發(fā)展,一批具有特殊生理生化功能的植物、微生物應運而生,基因修

、改造,克隆與基因轉移等現(xiàn)代生物技術的滲透,推動了生物修復技術的進一步應用與發(fā)展。

總之,在石油污染土壤治理過程中,一方面要進一步完善生物修復技術,使其成熟化和系統(tǒng)化;另一方面,要注意傳統(tǒng)方法與生物修復方法相結合,發(fā)揮各自優(yōu)點,使環(huán)境修復的過程成為一個有機的整體,達到系統(tǒng)化和最優(yōu)化,同時要綜合考慮經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。修復技術展望22微生物降解石油污染課件23石油污染的治理方法石油污染的治理方法24石油的介紹石油是一種含有多種烴類(正烷烴、支鏈烷烴、芳烴、脂環(huán)烴)及少量其他有機物(硫化物、氮化物、環(huán)烷酸類等)的復雜混合物。有的石油樣品可含200~300種烴類,分子量從16至1000左右,其物理狀態(tài)包括氣體、揮發(fā)性液體、高沸點液體以及固體。石油的介紹25土壤的石油污染石油污染泛指原油和石油初加工產(chǎn)品(包括汽油、煤油、柴油、重油、潤滑油等)及各類油的分解產(chǎn)物所引起的污染。石油對土壤的污染主要是在勘探、開采、運輸以及儲存過程中引起的,油田周圍大面積的土壤一般都受到嚴重的污染,石油對土壤的污染多集中在20cm左右的表層。石油類物質進入土壤,可引起土壤理化性質的變化,如堵塞了土壤孔隙,改變土壤有機質的組成和結構,引起土壤有機質的碳氮比(C/N)和碳磷比(C/P)的變化;引起土壤微生物群落、微生物區(qū)系的變化。土壤的石油污染石油污染泛指原油和石油初加工產(chǎn)品(包括汽油、26土壤的石油污染石油污染對作物生長發(fā)育的不利影響主要表現(xiàn)為:發(fā)芽出苗率降低,生育期限推遲,貪青晚熟,結實率下降,抗倒伏、抗病蟲害的能力降低等。土壤的石油污染直接導致糧食的減產(chǎn),而且通過食用生長于農(nóng)業(yè)土地上的植物及其產(chǎn)品影響人類的健康。石油類在作物體及果實部分主要殘留毒害成分是多環(huán)芳烴類。石油中的芳香烴類物質對人及動物的毒性極大,尤其是雙環(huán)和三環(huán)為代表的多環(huán)芳烴毒性更大。多環(huán)芳烴類物質可通過呼吸、皮膚接觸、飲食攝入等方式進入人和動物體內(nèi),影響其肝、腎等器官的正常功能,甚至引起癌變。石油類物質還通過地下水的污染以及污染的轉移構成對人類生存環(huán)境多個層面上的不良脅迫。土壤的石油污染石油污染對作物生長發(fā)育的不利影響主要表現(xiàn)為:27土壤的石油污染

動物體內(nèi),影響其肝、腎等器官的正常功能,甚至引起癌變。石油類物質還通過地下水的污染以及污染的轉移構成對人類生存環(huán)境多個層面上的不良脅迫。

全世界大規(guī)模開采石油是從20世紀初開始的,1900年全世界消費量約2000萬噸,100年來這一數(shù)量已增長百余倍,石油已成為人類最主要的能源之一[1]。當今世界上石油的總產(chǎn)量,每年約有22億噸,其中17.5億噸是由陸地油田生產(chǎn)的。僅石油污染一項每年全世界就有800萬噸進入環(huán)境,我國每年有近60萬噸進入環(huán)境,污染土壤、地下水、河流和海洋。土壤的石油污染動物體內(nèi),影響其肝、腎等器官的正28土壤的石油污染

我國自1978年原油年產(chǎn)量突破1億噸大關而成為世界十大產(chǎn)油國之一以來,目前勘探開發(fā)的油氣田和油氣藏已有400多個。有關主要污染物的調(diào)查統(tǒng)計報告顯示,1998年各石油、煉化企業(yè)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為428.98萬噸,利用率低于50%,工業(yè)固體廢物排放量為15.61萬噸;工業(yè)固體廢棄物歷年累計堆存量1884.5萬噸,占地面積181.7萬m2,年產(chǎn)石油污染土壤近10萬噸,累計堆放量近50萬噸。以上數(shù)據(jù)只是對國有石油企業(yè)的污染物排放調(diào)查統(tǒng)計,若考慮油田地區(qū)的相關地方企業(yè)排污量以及突發(fā)事故造成的污染和泄漏,情況將更加嚴重。

因此,隨著石油開采和使用量的增加,大量的石油及其加工品進入環(huán)境,不可避免地對環(huán)境造成了污染,給生物和人類帶來危害。目前,石油污染問題已成為世界各國普遍關注的問題。土壤的石油污染我國自1978年原油年產(chǎn)量突破1億29石油污染的治理措施

近年來,世界各國開始重視污染土壤的治理技術的研究,歐美國家先后投入大量的人力物力進行被污染土壤的修復和治理,污染土壤的修復技術研究成為當前環(huán)境保護工程科學和技術研究的一個新熱點。現(xiàn)有的石油污染土壤處理方式包括物理處理、化學處理和生物處理(生物修復)等。1.物理處理：焚燒法，隔離法，換土法，2.化學方法：萃取法，土壤洗滌法，化學氧化法3.微生物修復技術：原位生物修復（投菌法，生物培養(yǎng)法，生物通氣法）異位生物修復（土壤耕作法，土壤堆腐法，預制床法，生物反應器）4.植物修復技術（植物提取，植物降解，植物穩(wěn)定化）石油污染的治理措施近年來,世界各國開始重視污染土30生物修復技術污染土壤的生物修復是指利用特定的生物(植物、微生物或原生動物)吸收、轉化、清除或降解環(huán)境污染物,實現(xiàn)環(huán)境凈化、生態(tài)效應恢復的生物措施。由于生物修復具有費用低、處理效果好、對環(huán)境影響低、無二次污染、不破壞植物生長所需要的土壤環(huán)境等優(yōu)點,因此,生物修復技術將成為我國生態(tài)環(huán)境保護領域最有價值和最具生命力的生物處理技術。生物修復可以通過改變土壤理化條件(包括溫度、pH、供氧量及營養(yǎng)添加等),也可接種特殊馴化與構建的工程微生物提高降解速率。微生物修復技術的一般方法污染土壤的微生物修復主要利用土壤中的土著微生物或向污染環(huán)境補充經(jīng)馴化的高效微生物,在優(yōu)化的環(huán)境條件下,加速分解污染物,修復被污染的土壤。早期的生物修復均指此類修復。污染土壤生物修復技術根據(jù)是否取土操作分為兩大類,即原位生物修復、異位生物修復。生物修復技術污染土壤的生物修復是指利用特定的生物(植物、微31生物修復技術

原位生物修復即污染土壤不經(jīng)攪動,在原位和易殘留部位進行處理。最常用的原位處理方式是進入土壤飽和帶的污染物生物降解。采取添加營養(yǎng)、供氧(加H2O2)和接種特異工程菌等措施提高其降解力,并通過一系列貫穿于污染區(qū)的井,直接注入配好的溶液來完成。亦可采用把地下水抽至地表,進行生物處理后,再注入土壤中進行再循環(huán)的方式改良土壤。由于氧交換的需要,該法適于滲透性好的不飽和土壤的治理。原位生物修復包括投菌法、生物培養(yǎng)法、生物通氣法等。（1）投菌法(Bioangmentation)直接向遭受污染的土壤接入外源的污染降解菌,同時提供這些微生物生長所需要的營養(yǎng),包括常量的營養(yǎng)元素和微量的營養(yǎng)元素。常量營養(yǎng)元素包括氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂、鐵、錳等,其中氮和磷是土壤微生物治理系統(tǒng)中最主要的營養(yǎng)元素,微生物生長所需的碳、氮、磷質量比大約為120：10：1。（2）生物培養(yǎng)法(Bioculture)定期向污染土壤中加入營養(yǎng)和氧或H2O2作為微生物氧化的電子受體,以滿足污染環(huán)境中已經(jīng)存在的降解菌的需要,提高土著微生物的代謝活性,將污染物徹底地礦化為CO2和H2O。研究認為,通過提高受污染土壤中土著微生物的活力比采用外源微生物的方法更可取,因為土著微生物已經(jīng)適應了污染物的存在,外源微生物不能有效地與土著微生物競爭,只有在現(xiàn)存微生物不能降解污染物時,才考慮引入外源微生物。生物修復技術原位生物修復即污染土壤不經(jīng)32生物修復技術生物通氣法(Bioventing)是一種強迫氧化的微生物降解方法。在污染的土壤上打至少兩口井,安裝鼓風機和抽真空機,將空氣強排入土壤中,然后抽出,土壤中揮發(fā)性的有毒有機物也隨之去除。在通入空氣時,加入適量的氨氣,可以為土壤中的降解菌提供氮素營養(yǎng),促進微生物降解活力的提高。生物通氣法生物修復系統(tǒng)的主要制約因素是土壤結構,不合適的土壤結構會使氧氣和營養(yǎng)元素在到達污染區(qū)域之前就被消耗,具有多孔結構的土壤污染可以采用生物通氣法來處理。生物修復技術生物通氣法(Bioventing)是一種強迫33生物修復技術

異位生物修復是將污染土壤挖出,在場外或運至場外的專門場地進行處理的方法。主要方法有:土壤耕作法、土壤堆腐法、預制床法、生物反應器法等。土壤耕作法、土壤堆腐法是就地處理廢物最早使用的方法之一,并且廣泛應用于煉油廠廢油污泥的處理。（1）土壤耕作法(Landfarming)是一種廣泛采用的處理土壤污染的方法,需要監(jiān)測土壤水分和補充無機營養(yǎng)物(N、P、K),耕作機械定期使廢物與營養(yǎng)物、細菌和空氣充分接觸,使上部處理帶保持好氧狀態(tài)。這是一項節(jié)約成本的方法,適于處理石油工業(yè)廢物和污泥,可在幾個月時間內(nèi)使石油濃度從70000mgkg-1降低到100~200mgkg-1。修復到100mgkg-1則需要更長的處理時間以及增加微生物、表面活性劑和頻繁的土壤旋耕和翻耕。這種方法存在的問題是,揮發(fā)性有機物會造成空氣污染,難降解物質的緩慢積累會增加土壤的毒性。（2）土壤堆腐法(Compostingpiles)是一種和土壤耕作法相似的生物修復過程,但是它加入了土壤調(diào)理劑以提供微生物生長和石油生物降解的能量。這個過程對去除含高濃度不穩(wěn)定固體的有機復合物是最有效的,加入的物質或調(diào)理劑可以是干草、刈割草、樹葉、木屑、麥稈、鋸屑或肥料,加入土壤調(diào)理劑是為了提高土壤的滲透性,增加氧的傳輸,改善土壤質地,以及為快速建立一個大的微生物種群提供能源。生物修復技術異位生物修復是將污染土壤挖出,在場34生物修復技術微生物既消耗土壤調(diào)理劑又消耗石油產(chǎn)品。和土壤耕作法相比土壤堆腐法可以降低承載石油土壤的生物修復處理時間。處理時間是1~4個月。(3)預制床法(Preparedbed)在不泄漏的平臺上,鋪上石子和沙子,將受到污染的土壤以15~30cm的厚度平鋪其上,加入營養(yǎng)物和水,必要時也可以加一些表面活性劑,定期翻動土壤補充氧氣,以滿足土壤中微生物生長的需要。處理過程中流出的滲濾液,回灌于該土層上,以便徹底清除污染物。這一技術將污染土壤集中在生物修復預制床上,可保證理想的工藝條件與處理效果,還可防止處理過程中污染物向環(huán)境轉移,被視為一項具有廣闊應用前景的處理技術。(4)生物反應器(Bioreactor)是用于處理污染土壤的特殊反應器,可建在污染現(xiàn)場或異地處理場地。泥漿生物反應器是最靈活的方法,污染土壤用水調(diào)成泥漿,裝入生物反應器內(nèi),控制一些重要的生物降解條件,提高處理效果。還可用上批處理過的泥漿接種下一批新泥漿。泥漿生物反應器工作的典型流程是:土壤挖出后進行預篩,篩去大塊部分,然后將土壤分散于水中(一般20%~50%重量濃度)送入生物反應器,生物反應器可在好氧或厭氧條件下運轉。生物修復技術微生物既消耗土壤調(diào)理劑又消耗石油產(chǎn)品。和土壤耕作35植物修復技術

植物修復技術即植物對環(huán)境的修復簡稱,是利用植物對環(huán)境污染物質進行處理的技術。它是利用植物及其微生物與環(huán)境之間的相互作用,對環(huán)境污染物質進行清除、分解、吸收或吸附,使土壤環(huán)境重新得到恢復。植物的生活周期會對其周圍環(huán)境發(fā)生物理化學和生物的影響,在枝條和根的生長、水和礦物質的吸收、植株的衰老及其腐解等過程中,植物都能極大的改變周圍的土壤環(huán)境。植物修復的方式有:(1)植物提取(phytoextraction),植物吸收積累污染物,待收獲后進行處理。收獲后可以進行熱處理、微生物處理和化學處理;(2)植物降解(phytodegradation),植物及其相關微生物區(qū)系將污染物轉化為無毒物質;

(3)植物穩(wěn)定化(phytostabilization),植物在同土壤的共同作用下,將污染物固定,以減少其對生物與環(huán)境的危害。植物主要通過這植物直接吸收有機污染物、植物釋放分泌物和酶、刺激根區(qū)微生物的活性并強化生物轉化作用這三種機制去除環(huán)境中的有機污染物。植物修復技術植物修復技術即植物對環(huán)境的修復簡稱,36植物修復技術植物是一個有效的土壤污染處理系統(tǒng)。植物修復技術與其他修復技術相比,具有成本低、對環(huán)境影響小,能使地表長期穩(wěn)定,可在清除土壤污染的同時,清除污染土壤周圍的大氣和水體中的污染物,有利于改善生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點。由于這一環(huán)境處理技術作為一個單獨技術進行研究的時間短(至今只有10年左右的時間),且研究效果的