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植物修复技术在环境污染中的应用

植物修复技术在环境污染中的应用
植物修复技术在环境污染中的应用

植物修复技术在环境污染中的应用

植物修复技术是一种近年来发展起来的绿色修复技术。它易为人们接受、成本低廉、技术要求低, 是一种非常有前途的生物修复技术。文章详细介绍了植物修复的基本类型及其修复空气、水、土壤中有毒有害物质的研究进展和应用情况。

植物修复(Phyto rem ediat ion) 技术是近年来发展起来的一种用于清除环境中有毒有害污染物的绿色修复技术, 是当前研究中的热点问题。植物修复技术是利用植物对某种污染物具有特殊的吸收富集能力, 将环境中的污染物转移到植物体内或将污染物降解利用, 对植物进行回收处理, 达到去除污染与修复生态的目的。目前生物修复在地表水、地下水、土壤中的无机污染物、有机污染物、重金属等应用中有大量的研究, 已有成功的修复实例, 在国外己达到商业化的水平; 对去除空气中氮氧化物也开始了逐步研究, 显示了非常好的前景。与传统的修复技术相比, 植物修复技术是一项易为人们接受的、廉价的、能切实有效地处理某些有毒污染物的新方法。植物修复在环境保护中具有重要的理论价值和广阔的应用前景。

利用植物将有毒有害污染物如重金属聚集在根系地带, 降低其活动性, 阻止其向深层土壤或地下水中扩散, 但并不为植物利用, 即根系对污染物起固定作用。

植物中超过20% 的营养成分如糖分、氨基酸、有机酸等都聚集在根部, 因此会生长很多微生物, 尤其在根表面向外1~ 3mm 的地方, 这些微生物是没有种植过植物的土壤的3~ 4 倍。一些有机物可以同植物相结合促进重金属的降解, 也可以矿化某些有机污染物如PAH s、PCB s。植物根系将土壤中重金属或有机污染物从污染的土壤中转移到植物的地上部分。一般指那些能累积超过叶子干重110% 的M n, 或者011% 的Co、Cu、Pb、N i、Zn, 或者0101%的Cd 的植物。目前世界上有5 0 0多种这样的植物。

植物的根、茎、叶吸收或降解污染物, 主要是有机污染物如PAH s、TPH s、PCB s, 无机污染物如氮氧化物、硫氧化物。判断这些污染物能否进入植物体内的指标是该物质在辛醇—水中的分配系数( logK OW )。logK OW 在1~ 315 之间的物质可以被植物吸收降解。

某些易挥发污染物被植物吸收后从植物表面组织空隙中挥发。如桉树降解三氯乙烯(TCE)、甲基叔丁基醚(M TBE) , 印度芥菜降解硒化合物; 烟草挥发甲基汞。从植物茎叶挥发出的物质可能被空气中的活性羟基分解。如有毒的Hg2+ 经植物挥发后变成了低毒的Hg, 高毒的硒变成了低毒的硒化物气体等。

植物通过叶表孔隙挥发水分的形式转移在水系中的污染物。如白杨、桉树、河香柏等树木具有很深的根系, 每天可以蒸腾大量的水, 将水中某些污染物转移至植物体内。氮氧化物N xO y 是污染空气的一类主要化合物, NO 2 同O 3 在光照的条件下容易形成光化学烟雾, N 2O 是一种能引起温室效应的气体, 它可以辐射传热, 破坏同温层的O 3。某些植物将氮氧化物转化为氨基酸或以其为氮源加以利用, 利用这些植物去除空气中的氮氧化物无疑是环保节能的好方法。H irom ich i Mo rikaw a 等人详细研究了NO 2 被217 种高等植物、50 种野生草本植物、60 种人工培育的草本植物和107 种木本植物吸收和还原为N 2 的情况, 结果表明辛荑对NO 2 吸收最高, 达1217 m g?g (干重) ;菊科、桃金娘科、茄科和杨柳科有较高的还原N 2 的能力。基因工程为培育高吸收NO 2 植物开辟了前景, 植物还原NO 2 时涉及硝酸盐还原酶(NR)、亚硝酸盐还原酶(N iR )、谷氨酸盐合成酶(GS)。这些酶的基因解码均在细胞核上。拟南芥、海桐、石斑木是N iR 很好的来源; 转基因拟南芥显示了良好的表达烟草NR 的能力[ 4 ]。植物修复在空气污染物中的应用目前尚处于研究阶段, 植物筛选与基因工程的深入研究为以后的空气污染治理提供了一个很好的方向。

水环境中的污染大致可分为三类: 无机营养元素如氮、磷等, 有机污染物如农药、杀虫

剂多环芳烃PAH s、炸药等和重金属的污染。利用水生植物去除由氮、磷等无机营养元素引起的水体富营养化问题已有大量研究。种植莲藕、水稻既可以去除氮、磷, 又有很好的经济价值; 香根草是一种高富集氮、磷的水陆两生植物, 通过香根草根系的吸收作用, 可大幅度地去除氮、磷, 它又是一种集原料、饲料、燃料三料于一体的经济植物,在修复污染水环境的同时也具有商业价值; 被制成浮床的大椿草、水芹、水荣草、多花黑麦草等对去除水体中的氮、磷和抑制藻类滋生均有明显的作用。这些植物发达的根系及与根系共生或混生的微生物往往共同对水环境起着净化作用。农药、杀虫剂、多环芳烃、炸药等有机污染物多具有“三致”作用, 有的还可以进入食物链累积, 威胁人体的健康。利用某些植物可以降解、矿化这些污染物为毒性弱的小分子、具有无机物的特性, 修复受污染的水体。水葫芦可以去除水体中的有机磷农药、染料、酚、多环芳烃、甲基对硫磷等有机污染物; 浮萍、伊乐藻对杀虫剂DDT 降解有明显的作用, 金鱼藻、伊乐藻或浮萍可以显著降低地表水中异丙甲草胺浓度; 长春花可用于修复受炸药TN T 污染的地表水;龙葵能有效地降解PCB s。植物通过根系吸收、浓缩和沉淀水体中有毒有害重金属是非常具有吸引力的一种含重金属废水的处理方法, 是目前研究的热点问题。用于修复水体污染物的植物大多是沉水和水面漂浮植物, 其中如绿藻对Cd、Hg、Cu、Pb 的去除率可达80%~ 90%; 水葫芦、水芹菜等植物治理重金属废水也取得了巨大的成功, 它们能在水中长期地吸收Pb、Cu、Cd 等金属, 并可以富集砷, 使体内砷的含量达到水中砷浓度的几十倍。黑麦草对黄金废水不仅有很强的净化能力, 而且也具有很高的富集功能, 其根部的含金量最高可达784 g?t (干重) 。植物种苗对水中重金属的去除作用比植物根的去除作用更强, 利用植物种苗去除水中重金属被称为种苗过滤, 是修复含重金属

废水发展的新方向。渠荣遴等人研究了玉米、豌豆、蓖麻和向日葵等作物种苗对水体中Zn、Pb、Cu 的去除作用, 结果表明:蓖麻对Zn 的积累最高, 达3010m g?g; 向日葵对Pb 的积累最高, 达9116m g?g; 向日葵对Cu 的积累最高, 达2413 m g?g, 其茎、叶中也有一定量的铜积累。因而, 选择合适的一些传统作物种苗进行环境水体中重金属污染的植物修复具有良好的应用前景。

土壤中的污染物主要为有机物如有机农药、石油类(TPH)、酚类、氯溴代有机化合物等和重金属等。植物修复有机污染物的方式主要以植物固定、植物降解为主。有机污染物的植物修复技术最初用于清除军用物资如TN T , 但现在已被用在许多方面。紫花苜蓿, 黑麦草, 小蓝茎草已成功地用于土壤中PAH s 的修复,在6 个月内可以将PAH s 总量降低57% 。银合欢可以吸收和代谢二溴甲烷、三氯乙烯; 转基因胡萝卜根须中聚集的苯酚浓度可达1 000 mmo l?L , 氯酚50 mmo l?L , 在120 h 内可降解90% 以上的苯酚类化合物,研究表明根须中的过氧化酶可以促进这些物质的代谢[ 18 ]; 在黑麦与大豆轮作的地块上TPH 消失量显著高于无植被的地块; 植物还能降解杀虫剂和除草剂, 桑科植物及蔷薇科植物的根系分泌物能促进PCB 降解菌的生长。柳树、鹅掌揪、落羽松、掸木及栋属植物都能有效地降解除草剂灭草松[ 1 ]。土壤中重金属污染具有难于生物降解、毒性大和相对稳定的特点, 是影响生态系统安全的一类重要污染物质。其中尤以Pb,Cd, Cu、Hg、Zn 等及其复合污染为突出。植物修复主要是选用超富集植物通过根系吸收固定这些重金属, 并转移到地面部分, 可采用收割的方式去除土壤中重金属。宝山堇菜是一种Cd 超富集植物, 它不仅可以超量吸收Cd, 而且可以从地下向地上部位有效输送。蜈蚣草不仅有较强的耐受和富集Sn的能力, 同时也具有较强的耐Pb、Zn 的能力, 对低浓度的Cu 也具有一定的耐性, 而且具有生长速度快和生物量大的特点, 通过野外调查发现, 蜈蚣草具有较高修复Sn 污染表土的能力。印度芥菜对Zn 和Cd 有较好的忍耐和富集能力, 通过改善植物生长条件等措施可以大幅度提高其富集能力, 是有潜力的Zn、Cd 污染土壤的修复植物。

与传统的修复技术相比, 植物修复是一种容易接受、成本低、技术要求低的修复方法,

它可应用于空气、地表水、地下水、土壤中污染物的修复。植物修复技术可清除的污染物包括无机污染物如氮、磷、重金属等;有机污染物如农药、炸药、有机氯化物、杀虫剂、除草剂等但植物修复也存在缺点: 要求植株具有高的生物量; 对污染物的耐受性要高; 受植物根系分布的限制; 受气候、土质等的影响; 清除污染物所需的时间长; 转基因技术的应用可能会造成潜在的环境污染等等。但随着各方面研究和实践的深入, 它必将得到广泛推广与应用, 并为环境保护和治理工作带来新的前景与希望。

环境污染与生态修复复习资料

环境污染与生态修复总复习 1.全球十大环境问题 1.全球气候变暖 2.臭氧层的耗损与破坏 3.生物多样性减少 4.酸雨蔓延 5.森林锐减 2.土地荒漠化7.危险性废物越界迁移8.水污染9.海洋污染10.大气污染 2.有关碳排放的几点知识— 碳排放:关于温室气体排放的一个总称或简称。温室气体中最主要的气体是二氧化碳(CO2),也包括甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)和六氟化硫(SF6)等。 碳足迹:源于英语单词“Carbon Footprint”,是指一个人的能源意识和行为对自然界产生的影响,简单的就是指个人或企业“碳耗用量”。其中“碳”就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源;碳耗用得多,导致全球变暖的元凶CO2也制造得多。 生态足迹(Ecological Foodprint):能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间,其含义就是要维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的或者能够只纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积。 碳中和:是指人们计算自己日常活动直接或间接制造的二氧化碳排放量,并计算抵消这些二氧化碳所需的经济成本,然后个人付款给专门企业或机构,由他们通过植树或其他环保项目抵消大气中相应的二氧化碳量。 碳中和:植1棵树每年固碳4-18kg,在20年(计入期)里可吸收固定二氧化碳80-360kg。 3.如何做到低碳生活? ①我们如何在日常生活中做到低碳饮食? 1.多吃素食,包括果蔬类和谷物类等食品 2.减少食用肉类 3.吃饭避免奢侈浪费能打包打包 4.拒绝使用一次性塑料餐具 5.减少使用一次性餐具和带包装食品 ②我们如何在日常生活中做到低碳居家? 1.选择小户型的房子 2.科学设计,简约装修 3.使用环保节能建材 4.拒绝使用珍稀木材打造的家俱 5.巧用家用电器 ③我们如何在日常生活中做到低碳穿衣? 1.减少买衣服的频率 2.尽量选择环保面料和无印花的衣服 3.拒绝皮草 4.降低洗衣频率,使用无磷洗衣粉 5.最大限度利用旧衣服 ④我们如何在日常生活中做到低碳办公? 1.少用纸质用品 2.及时关闭办公电器 3.少用使用订书钉 4.避免不必要的加班 5.减少开会频率 有关雾霾的几点知识 雾——大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,使水平能见度小于1.0 公里。高纬度地区出现冰晶雾也记为雾。 霾——空气中的矿物尘、海盐、硫酸与硝酸微滴、硫酸盐与硝酸盐、有机碳氢化合物、黑碳等粒子也能使大气混浊,视野模糊并导致能见度恶化,水平能见度小于10km时,将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾

六大生态修复技术汇总2018.8.30

六大生态修复技术汇总 水环境生态修复六大技术汇总 1人工增氧技术 1)概念:通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧,加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备(如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等)和移动式充氧设备(如增氧曝气船),可以充空气,也可以进行纯氧曝气。 2)优缺点:为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件,有助于好氧生物区系的出现并不断发展,增加了河道生物多样性。但需要提供动力,对相对封闭的水体难以充分发挥作用。

2复合生态滤床技术 1)概念:复合生态滤床是一种特殊人工湿地,是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等 共同组成。 2)优缺点:建设和运行费用低,能耗少,维护方便,具有一定的景观作用。容易造成堵塞,后期需要人力长期管护。 3生物膜净化技术 1)概念:生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体,使用经培养驯化的高效微生物和微型生物,附着在填料或载体上繁殖。 2)优缺点:抗污水和

化学物的侵蚀,保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。吸附、分解氧化有机污染物、藻类、氮磷等营养物,使河道水体得到净化。投资较高、单位处理效率较低。 4水生植物修复技术 1)概念:通过种植水生植物,利用其对污染物的吸收、降解作用,达到水质净化的效果。水生植物生长过程中,需要吸收大量的氮、磷等营养元素,以及水中的营养物质,通过富集作用去除水中的营养盐。 2)优缺点:建设和运行费用低,可结合景观设计打造优美的植物景观。周期较长、需要配合其他工程技术使用。 5底泥生物氧化技术 城市水环境是一个开放的系统,其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水,而底泥是河道多年污染的积累,是河道黑臭和富营养化的重要原因。

矿山生态环境破坏与生态修复

矿山生态环境破坏与生态修复 人口、环境、资源问题是当今社会可持续发展的三大主要问题。实现三者的协调、均衡、和谐发展是当务之急。从某种角度来,区域可持续发展是社会可持续发展的子集,而矿山生态环境问题是区域可持续发展的核心或枢纽,因为矿产资源开发利用对一定区域的生态环境系统扰动最大、破坏力最强。运用资源经济学、恢复生态学的原理和方法对矿山生态环境进行探讨,对一定区域可持续发展至关重要。修复矿区土地的生产力、维护生态系统健康对区域农业生产、环境保护均具有重要的现实意义。由于矿藏的不可移动性,以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地,改变了区域水系结构,破坏了动植物区系,引发一系列社会经济与生态环境问题,成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。我国矿区土地复垦工作起步较晚,土地复垦率较低,迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术,提高土地复垦率和生产潜力。本文将在系统分析矿山开采生态环境效应的基础上,总结适合我国矿区土地复垦的典型技术,以期推动全国土地复垦工作的进一步发展。1.矿山开采的生态环境效应(一)诱发地质灾害。由于地下采空,地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定,往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷,废石与泥土混合堆放,使废石的摩擦力减小,透水性变小而出现渍水,在暴雨下也极易诱发泥石流。(二)水文地质条件发生变化与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗;地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。同时,矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等,一般较少达到工业废水排放标准,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。(三)土壤退化与污染由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣,加上大型采矿设备的重压,往往使土壤坚硬、板结,有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降。矿山固体废渣(煤矸石等)经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分 2 渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染(主要是强酸性污染)、有机毒物污染与

环境污染与修复

小麦无公害生产病虫害绿色治理方案 论文课题:环境污染与修复 学院:农学院 专业:农产品质量与安全 年级: 12级 学号: 1209010375 学生姓名:杨雨婷 指导教师:胡安龙 2015年6月11日

目录 第一章前言 (4) 第二章小麦无公害生产的原则 (5) 第三章小麦主要病虫害的种类 (6) 第四章主要病虫发生为害特点 (6) 4.1主要病害为害特点 (6) 4.2主要虫害为害特点 (8) 第五章病虫治理措施与依据 (9) 5.1病害治理措施与依据 (9) 5.2虫害治理措施与依据 (10) 第六章推荐使用药剂及其特点 (11) 结语 (12) 参考文献 (13)

小麦无公害生产病虫害绿色治理方案 摘要 小麦是中国最重要的口粮之一,小麦产业发展直接关系到国家粮食安全和社会稳定。近年来,国内资源环境、粮食供求格局和国际贸易形势都发生了深刻变化因此小麦无公害生产病虫害绿色治理方案尤为重要。 关键词:小麦无公害病害虫害绿色治理

Wheat pollution-free production plant diseases and insect pests of green management scheme Abstract Wheat is one of the most important grain ration Chinese, wheat industry development is directly related to national food security and social stability. In recent years, the domestic resources and the environment, food supply and demand pattern and the international trade situation has changed so wheatpollution-free production plant diseases and insect pests of green treatment planis important. Keywords: pollution-free green wheat disease pest control

生态修复总结

生态修复总结 一、概述 1生态学及生态修复概念 生态学是研究生物体与其周围环境(包括非生物环境和生物环境)相互关系的科学。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。当前生态学主要由无机环境、生产者、消费者和分解者四个部分组成。生态修复是指在生态学原理指导下,以广义的生物修复(包括微生物修复、植物修复、动物修复和酶学修复)为基础,结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合和技术再造,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。 2生态修复概述 生态修复所需要修复的是关键种(keyspecies)、功能群(functionalgroup)和生态过程(Ecologicalprocess)三个类型,而生态修复所需要的是植物、微生物和原生动物。 进行生态修复首先要进行诊断(Diagnose),对生态系统进行调查诊断,判断生态系统的破坏状况,然后构建和修复生态系统结构(Buildandrestoration),最后调整和强化生态功能,提高稳定性和自净能力(Repairing、strengthening、improving)。 生态修复的原则: 1地理学原则:要考虑生态修复地域性差异 2生态学原则:受限制性因子的影响

3系统学原则:整体和单一相互连接 4社会经济学原则 5美学原则 环境问题生态学根源主要包括:代谢失衡(metabolicimbalance)、系统无序(systemdisorder)、管理失调(managerialdissonance) 二、水环境生态修复技术 水环境生态修复部分主要介绍了富营养浅水湖泊生态修复、河道污染治理技术、生态浮床技术以及人工湿地等。 在富营养浅水湖泊生态中,主要探讨了三种修复思路。第一种是进行杀藻除藻。可通过投加化学药剂进行杀藻除藻,虽然可以快速杀除藻类,但是化学药剂的投加会对水环境产生污染。第二种是进行营养盐的控制。可以通过截污对外源营养盐及污染进行控制,通过清淤挖泥对内源营养盐进行控制,还可以钝化营养盐。第三种是进行生物控制。包括以浮游动物、鱼类控制浮游植物的生物调控和以水生高等植物控制水体营养盐及浮游植物的生物调控。 水生态修复中常用的植物有三种:沉水植物、浮叶植物和挺水植物。 在河道污染治理中,用的方法较多,包括物理方法、化学方法、生物方法以及生态方法。常用的物理方法有截流分污、引水冲污、底泥疏浚和曝气复氧。化学方法主要包括化学除藻和重金

环境污染的生物修复

环境污染的生物修复 【摘要】随着我国经济的快速发展,环境污染问题日趋突出,减少环境污染、遏制生态环境的恶化已成为人们关注的焦点。生物修复技术以其成本低、效果好、无二次污染等优点受到普遍关注,成为环境治理的主要方法和技术。本文综述了环境生物技术的形成发展、应用前景等,着重分析了环境生物修复技术在水产养殖废水方面的应用。 【关键词】环境生物技术;生物修复技术;水产养殖废水 1 生物修复技术的基本概念及其原理 生物修复又称生物改良,是指利用生物的生命代谢活动,来减少污染环境中的有毒有害物的浓度或使其无害化,从而使污染了的环境能够部分或完全地恢复到原初状态的过程。 生物修复根据所利用的生物,可以分为植物修复、动物修复、生态修复、微生物修复四类。根据被修复的污染环境,可以分为土壤生物修复、水体生物修复和大气生物修复。而由于生物修复的实施方法不同,又分为原位生物修复和异位生物修复。 1.1 生物修复的基本原理 生物修复技术是通过生物的降解和转化,将有机污染物转化为无害的小分子化合物和二氧化碳与水。利用生物对环境污染物的吸收、代谢及降解等功能,对环境中污染物的降解起催化作用,加速去除环境中的污染物。 1.2 生物修复技术的特点 生物修复技术具有投资费用低,对环境影响小,使用效果好,使用区域范围广,使用面积大等特点,而且能同时处理受污染的土壤和地下水。在土壤修复中还可以去除环境中的重金属和放射性核素。但其也存在局限性,生物不能降解进入环境中的所有污染物,并且受外部环境的影响较大。 2 生物修复技术在水产养殖废水中的应用 氨氮是水产养殖的最主要危害,但传统的加注新水、曝气、漂白粉或臭氧氧化、使用斜发沸石进行离子交换等方法脱氮效果并不理想[2]。而活性污泥法、生物膜法和稳定塘法等生物处理法存在或伴有污泥产生、反应启动慢、出水水质不稳定等问题。随着生物技术的发展,生物修复技术在水体氨氮污染的处理上被广泛应用。微生物修复技术在水产养殖中主要应用于养殖环境的原位修复中,主要处理底泥的有机污染和水体的富营养化问题。

农村污染水体生态修复技术

农村污染水体生态修复技术 农村水环境指分布在广大农村的河流、湖泊、溪流、池塘、水库等地表水、土壤水和地下水的总称叭随着当前农村水环境的不断恶化,农村生活污水不经处理随意排放的问题也日益凸显。目前,我国农村生活污水年均排放量估计在80亿~90亿吨左右,且还在增加,与此相反的是全国大约96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统,生活污水肆意排放。 大量富含N、P的农村生活污水未经处理直接排放到水体中,造成水体的富营养化严重,使水体中藻类过度繁殖,形成严重“水华”,水质恶化,严重影响广大农村地区居民身体健康;因此控制并且修复农村水环境的污染问题已经成为一项刻不容缓的任务。 一、农村生活污水水质特征 我国农村地区人口分布广而且分散,生活污水水质水量波动性大,排水管网很不健全,村镇经济力量薄弱,缺乏污水处理专业人员。农村生活污水的主要来源是厕所冲洗水、厨余水、洗衣排水、淋浴排水等,其水质水量随各地的自然条件、生活水平和生活习惯差异很大。生活污水所含的主要污染物质是纤维素、糖类、脂类和蛋白质以及N、P,可生化性好。 二、农村生活污水的收集 由于农村地区所具有的人口密度低且分布分散的特点,客观造成生活污水排放面广,城市生活污水单一的集中收集模式并不适合农村,农村生活污水收集系统的建设必须要根据各地农村的实际情况合理选择。我国南北方地理地形差异明显,北方总体来说地势平坦,而南方多属丘陵地带。在北方平坦且人口较集中的农村地区,可将农村生活污水集中收集。而在南方山区人口密度小时,由于地势高低不平,采用重力流集中收集生活污水在动力学方面有很大局限性,可以考虑每户或邻近几户单独配备小型一体化污水处理设施,进行生活污水的收集处理。郊区农村,在周边有市政污水管道通过时也可以使用市政污水管道统一收集。考虑到气候方面的影响,在北方雨量稀少的地区可实行雨污合流制,南方降雨量较大的地方可采用分流制。在生态敏感区,为了保证生态敏感区发挥正常的功能,重点收集敏感地域产生的全部污水。 目前我国大部分的污水收集系统均采用重力流排水,由于重力流排水系统需要铺设呈一定的坡度,如果距离太长,在地势平坦的地区势必会造成管道埋深过大,使工程量加大。在南方水系发达地区更是需要频繁的增设倒虹管,增大施工难度,且容易导致管道污泥淤积,管理困难。使得这一系统的建设和运行在人口密度小、地势平坦或者南方水系发达的地区存在着诸多困难。针对这一问题,国内已有一些新的收集技术投入使用,主要包括无需管道形成坡度且不会导致淤积的真空排水系统、压力排水系统。 三、农村生活污水的处理技术 目前,我国农村生活污水处理工艺比较多,归纳起来可以分为两大类:生物处理技术、生态处理技术。 3.1 生物处理技术 生物处理技术根据污泥的生长状态可以分为活性污泥法和生物膜法。其中活性污泥法一般适用于大型污水处理,虽然工艺成熟,但存在运行成本高、耐冲击负荷能力不强、管理复杂以及污泥膨胀的问题,因此不适合用于农村生活污水的处理,但水解酸化池可用来对农村生活污水进行预处理,提高生活污水的可生化性,并减小后续处理工艺的处理负荷。相比而言,生物膜法运行费用低、管理简单、抗冲击负荷能力强,具有很高的处理效率。表1归纳了生物处理工艺的概况。 目前,我国对上述这几种工艺在生活污水处理方面都有研究,且处理效果良好。黄学平利用生物接触氧化工艺处理生活污水,出水可达、污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。曝气生物滤池用于生活污水处理时,不仅能取得较好的BOD去除效果,在进行适

环境生物修复技术复习题

2016环境生物修复技术复习题 一、名词解释 1、原位生物修复 指在污染的原地点采用一定的工程措施进行生物修复。采用工程措施但不挖掘或抽取地下水等方法。 2、环境生物技术 直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能.建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统,称之为环境生物技术。 3、膜污染 膜污染是指在膜过滤过程中,水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。 4、稳定塘处理技术 稳定塘旧称氧化塘或生物塘,是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整,建成池塘,并设置围堤和防渗层,依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。 5、植物促进 也称之为植物提取,植物根系将土壤中重金属或有机污染物从污染的土壤中转移到植物的地上部分。一般指那些能累积超过叶子干重%的Mn,或者%

的Co、Cu、Pb、 Ni、Zn,或者%的Cd的植物。目前世界上有 500多种这样的植物。 6、湿地处理系统 人工湿地处理系统是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能,且可认为监督控制的废水处理系统,是一种集物理,化学,生化反应于一体的废水处理技术;一般由人工基制和生长在其上的水生植物组成,是一个独特的土壤,植物,微生物综合生态系统。 7、土地处理技术 利用土壤-植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能对被污染的河水进行异位处理的技术。 8、矿化作用 指有机污染物在一种或多种微生物的作用下彻底分解为H2O、CO2和简单的无机化合物如含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的过程。 9、生物强化 是指通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物,提高有效微生物的浓度,增强对难降解有机物的降解能力,提高其降解速率,并改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。 10、生物冶金 生物冶金技术,又称生物浸出技术,通常指矿石的细菌氧化或生物氧化,由自然界存在的微生物进行。这些微生物被称作适温细菌,大约有微米长、微米宽,只能在显微镜下看到,靠无机物生存,对生命无害。这些细菌靠黄铁矿、砷黄铁矿和其他金属硫化物如黄铜矿和铜铀云母为生。 12、颗粒污泥 颗粒污泥是指UASB工艺中起净化污水作用的污泥颗粒。好氧颗粒污泥

土壤污染及其修复技术模板

第二章污染物控制技术 6 土壤污染及其修复技术 6.1 土壤污染 (2) 6.1.1 土壤污染的定义 (2) 6.1.2 土壤污染的类型和来源 (3) 6.1.3 土壤污染的特点 (5) 6.1.4 土壤污染的危害 (5) 6.2 土壤污染及治理 (6) 6.2.1 我国土壤污染现状 (6) 6.2.2 土壤污染治理 (7) 6.3 修复技术 (9) 6.3.1 热力学修复 (9) 6.3.2 热解吸修复技术 (9) 6.3.3 焚烧法 (10) 6.3.4 土地填埋法 (10) 6.3.5 化学淋洗 (10) 6.3.6 堆肥法 (10) 6.3.7 植物修复 (10) 6.3.8 渗透反应墙 (10) 6.3.9 生物修复 (10)

6 土壤污染及其修复技术 6.1 土壤污染 土壤是自然环境要素的重要组成之一,它是处在岩石圈最外面的一层疏松的部分,具有支持植物和微生物生长繁殖的能力,被称为土壤圈。土壤圈处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带,是联系有机界和无机界的中心环节。土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。土壤固相包括矿物质和有机质,其中矿物质约占土壤固体总重量的90%以上,而有机质约占固体总重量的1%~10%。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中有无数孔隙充满空气,即土壤气相。典型土壤约有35%的体积是充满空气的孔隙,因而土壤具有疏松的结构。 土壤具有两个重要的功能,一是土壤作为一项极其宝贵的自然资源,是农业生产的基础,二是土壤对于外界进入的物质具有同化和代谢能力。由于土壤具有这种功能,所以人们肆意开发土壤资源,同时将土地看作人类废物的垃圾场,而忽略了对土地资源的保护。由于这种原因,人类面临着土地退化、水土流失和荒漠化以及土壤污染等诸多问题。其中,土壤污染的形势极为严峻。 6.1.1 土壤污染的定义 6.1.1.1 土壤背景值 土壤背景值是指未受或少受人类活动特别是人为污染影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。土壤背景值是各种成土因素综合作用下成土过程的产物,地球上的不同区域,从岩石成分到地理环境和生物群落都有很大的差异,所以实质上它是各自然成土因素(包括时间因素)的函数。由于成土环境条件仍在不断地发展和演变,特别是人类社会的不断发展,科学技术和生产水平不断提高,人类对自然环境的影响也随之不断地增强和扩展,目前已难以找到绝对不受人类活动影响的土壤。因此,现在所获得的土壤背景值也只能是尽可能不受或少受人类活动影响的数值。 研究土壤背景值具有重要的实践意义。因为污染物进入土壤环境之后的组成、数量、形态和分布变化,都需要与背景值比较才能加以分析和判断,所以土壤背景值是土壤环境质量评价,特别是土壤污染综合评价的基本依据,是研究和确定土壤环境容量,制定土壤环境标准的基本数据,也是研究污染元素和化合物在土壤环境中的化学行为的依据。另外,在土地利用及其规划,研究土壤生态、施肥、污水灌溉、种植业规划,提高农、林、牧、副业生产水平和产品质量,食品卫生、环境医学等方面,土壤环境背景值也是重要的参比数据。 我国在20世纪70年代后期开始进行土壤背景值的研究工作,先后开展了北京、南京、广州、重庆以及华北平原、东北平原、松辽平原、黄淮海平原、西北黄土、西南红黄壤等的土壤和农作物的背景值研究。

生态修复技术

受污染水体的生物 董哲仁,刘蒨,曾向辉 1 概述 对受污染的江河湖库水体进行修复,已是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。特别是南水北调东线沿线的治污工程,量大面广,寻找先进实用、造价低廉的技术迫在眉睫。 我国的江河湖库水体污染主要包括氮磷等营养物和有机物污染两方面。另外,湖泊水库蓝藻及赤潮给水域生态、人体健康也造成了严重危害。对于富营养化的控制,发达国家以控制营养盐为主,大多采取“高强度治污-自然生态恢复”的技术路线,即控制外源磷污染负荷并配合生态恢复措施,在这方面已经取得较大成效。 去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体恢复与保护的难题。目前国际上采用的技术主要有三类:1〕化学方法:如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等,但是易造成二次污染;2〕物理方法:疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等,但往往治标不治本;3〕生物-生态方法:如放养控藻型生物、构建人工湿地和水生植被。开发生物-生态水体修复技术,是当前水环境技术的研究开发热点。实际上,大自然在发展变化的长期过程中,本身已经具备了自我净化、自我完善的强大能力,使得自然界得以持续而有序地运行。其中水体的自然生物净化能力,在人类出现之前的远古时期,就保证了自然界江河湖泊的水体洁净。目前开发的水体生物-生态修复技术,实质上是按照仿生学的理论对于自然界恢复能力与自净能力的强化。可以说,按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌;强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体,这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路,也是一条创新的技术路线。 生物-生态污水处理技术,是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动,对水中污染物进行转移、转化及降解作用,从而使水体得到净化的技术。近年来这种技术发展很快,在国外已经达到工程实用化的程度,并且积累了系列观测数据。水体的生物-生态修复技术具有以下优点:首先是处理效果好。其次,生物-生态水体修复的工程造价相对较低,不需耗能或低耗能,运行成本低廉。所需的微生物具有来源广、繁殖快的特点,如能在一定条件下,对其进行筛选、定向驯化、富集培养,可以对大多数有机物质实现生物降解处理。另外,这种处理技术不向水体投放药剂,不会形成二次污染。所以,这种廉价实用技术十分适用我国江河湖库大范围的污水治理工作。用生物-生态方法治污,还可以与绿化环境及景观改善相结合,在治理区建设休闲和体育设施,创造人与自然相融合的优美环境。 帖子28 精华0 威望25 土木币33 在线时间1 小时注册时间2006-11-10 查看详细资料TOP 2 主要处理工艺方法 生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧-好氧组合处理;利用细菌、藻类、微型动物的生物处理;利用湿地、土壤、河湖等自然净化能力处理等。以下重点介绍几种针对江河湖库污染大水体的修复技术。 2.1 生物膜法处理技术 生物膜法是指用天然材料(如卵石)、合成材料(如纤维)为载体,在其表面形成一种特殊的生物膜,生物膜表面积大,可为微生物提供较大的附着表面,有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是:1〕基质向生物膜表面扩散;2〕在生物膜内部扩散;3〕微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应;4〕代谢生成物排出生物膜。生物膜法具有较高的处理效率。它的有机负荷较高,接触停留时间短,减少占地面积,节省投资。此外,运行管理时

第四章 环境污染的修复与防治

第四章有机污染物的微生物降解及环境污染修复 第一节有机污染物的微生物降解作用 一、烃类有机污染物的微生物降解 烃类的微生物降解,在解决碳氢化合物环境污染方面起着重要的作用,在环境中烃类微生物降解以有氧氧化占绝对优势。 1.正构烷烃的微生物降解 正构烷烃的降解途径有三种:通过烷烃的末端氧化,或次末端氧化,或双端氧化,逐渐生成醇、醛及脂肪酸,而后经β-氧化进入双羧酸循环,最终降解成二氧化碳和水。其中以烷烃末端氧化最为常见(图4-1)。许多微生物都能降解碳原子数大于1的正构烷烃。而能降解甲烷的是一群专一性微生物,如好氧型的甲基胞囊菌、甲基单胞菌、甲基球菌、甲基杆菌。 2.烯烃的微生物降解 烯烃的微生物降解途径主要是烯烃的饱和末端氧化,再与正构烷烃相同的途径成为不饱和脂肪酸;或者是烯的不饱和末端双键环氧化成为环氧化合物,再经

开环所成的二醇至饱和脂肪酸。然后,脂肪酸通过β-氧化进入三羧酸循环,降解成二氧化碳和水(图4-2)。能降解烯烃的微生物有拉小球菌、酮绿色板毛菌等。 3.苯及同系物的的微生物降解 第一,降解前期,带测链芳香烃往往先从侧链开始分解,并在单加氧酶作用下使芳环羧基化形成双醇中间产物(如儿茶酚)。第二,形成的双酚化合物在高度专一性的双加氧酶作用下,环的二个碳原子上各加一个氧原子,使环键在邻位或间位分裂,形成相应的有机酸。第三,得到的有机酸逐渐转化为乙酰辅酶A、虎伯酸等,从而进入三羧酸循环,最后降解成二氧化碳和水。苯系列化合物能被假单胞菌、分枝杆菌、不动杆菌、节杆菌、芽孢杆菌、诺卡氏菌等氧化降解(图4-3)。

4.二、三环芳香烃的微生物降解 萘、蒽、菲等二环和三环芳香烃化合物,微生物降解途径是先经过包括单加氧酶在内的若干步骤生成双酚化合物,再在双加氧酶作用下逐渐开环形成侧链,而后按直链化合物方式氧化,最终分解成二氧化碳和水(图4-4)。 图4-4 二、三环芳烃的微生物降解 二、农药的微生物降解 1.有机氯农药的微生物降解 以2,4-D乙酯为例,其生物降解途径如图4-5。其它此类农药的微生物降解与其类同。能降解此类农药的微生物有球形杆菌、聚生孢噬纤维菌、绿色产色链霉菌、黑曲菌等。

污染环境生物修复技术

污染环境生物修复技术 摘要:最着生物技术的飞速发展,生物修复技术在污染环境的治理中显示出明显的优势,并在预防环境污染和治理环境污染方面起到越来越重要的作用。[1]本文对生物修复应满足的生态条件做了详尽总结,分别是微生物、处理场地、水分、营养物质、氧气与电子受体、根圈作用和土壤物化因素,这些因素将决定生物修复的成败。本文还重点分析了影响微生物修复的关键因素,包括生物因素、营养因素、O2和电子受体、表面活性剂和共代谢物等。[4]关键词:生物修复;污染环境;生态条件、微生物 生物修复即利用微生物降解环境中有毒有害物质,消除污染者,减少其浓度的修复方法。大体上,可以将生物修复分为原位生物修复和异位生物修复。原位生物修复(就地生物修复)即污染土壤或水体不经过搬运或运输,而是通过投加微生物、营养盐、电子受体等方法进行原位生物降解。异位生物修复即利用物理化学方法将受污染物质搬离原地进行集中生物降解,通常对于污染严重的土壤与水体多采用该技术。与传统的物理化学修复技术相比,生物修复技术具有可以原地进行、投资省、对周围环境的扰动小、对污染物的去除具有持久性、公众易于接受、可以与物理化学方法结合使用等优点。[2] 生物修复的目标及应满足的最佳生态条件[3] 生物修复的目标至少是将土壤及地下水或地表水环境中的污染物降低到环境安全标准值以下,作为一种生物处理技术,生物修复是否成功取决于多种因素。从技术参数上大体可分以下几点: (1)微生物必须筛选获得具有活性的专性微生物。这些微生物必须有能力在合理的速率下将污染物从起始的高浓度降解达到规定的标准浓度以下,并且在分解污染物的过程中不应产生毒性代谢物。 (2)处理场地处理场地中存在的化学污染物及其浓度不应显著抑制微生物或酶的降解活性和高积累植物的吸收作用,否则应加以稀释;处理的化学污染物必须是生物可利用的;在处理点或反;应器中的条件必须适合生物生长,为此首先有必要对处理场地本身及处理过程所需达到的生态条件进行了解和设置。 (3)水分大量资料表明,水分是调控微生物、植物和细胞游离酶活性的重要因子之一。因为它是营养物质和有机组分扩散进入生物活细胞的介质,也是代谢废物排出生物机体的介质。特别是,水分通过对土壤通透性能、可溶性物质的特性和数量、渗透压、土壤溶液pH 和土壤不饱和水力学传导率发生作用而对污染土壤及地下水的生物修复产生重要影响。一些研究表明,25 %~85 %持水容量或- 10 kPa 或许是土壤水分有效性的最适水平。

生物修复对环境污染的作用

微生物对环境污染的生物修复作用 摘要:随着化肥、农药、洗涤剂等的普遍应用, 环境中的氮、磷含量增加引起水体富营养化已经成为现代废水处理一项新的研究课题,本文综述了植物-微生物-土壤动物交互作用在生物联合修复、微生物对水产养殖环境修复作用、环境生物技术在污水除磷脱氮过程中的应用及发展前景. 关键字:环境生物技术;氮磷去除;污水;生物修复 Microbial bioremediation on environmental pollution Abstract: Because of universal application of chemical fertilizer , pesticide and detergents, the increasing content of nitrogen and phosphorus of wastewater which bring about rich nutrition in water has become a matter of interest to many people. The study on nitrogen and phosphorus removal of wastewater has become a new problem. Plant-micro-organisms-the interaction of soil animals in the United biological repair, micro-organisms on the environment for aquaculture repair. Application and prospects of environmental biotechnology in nitrogen and phosphorus removal of wastewater were introduced in this paper . Key words: environmental biotechnology ; nitrogen and phosphorus removal ; wastewater;biological repair 微生物是生物修复的一支主力军,它不仅能消除水体的油污,其他许多类型的污水也不在话下,并发展出了很多相关处理技术。例如,现在很多污水处理厂的核心部分实际就是一个生物修复反应器—活性污泥或生物膜,它们都是由许多微生物生长在一起形成的,只是前者呈泥状,后者呈膜状。这些微生物分解污物的能力非常强,黑乎乎的工业和生活废水经过它们的作用能大大得到净化。近年来对于令人头疼的湖泊蓝藻和日益频繁的近海赤潮,一些科学家也正尝试用生物修复的方法加以治理,即借助于蓝藻和赤潮生物的致病病毒使其染病死亡,这真是不折不扣的生物战。生物修复还能清除土壤的污染。土壤和水一样都是非常宝贵的资源,但令人遗憾的是,今天它也成为人类对环境破坏的主要受害者之一。通过如污水灌溉、化肥和农药的大量施用等种种渠道,大量污染物进入土壤,土壤品质不断下降,一些污染物经过食物链进入人体危害人的健康。正因如此,一些地方的农民甚至从不吃自己种的菜,尽管这是他们用汗水换来的。对于被农药、石油、苯等有机物污染的土壤,可以像阿拉斯加原油泄漏事件中采取的方法一样,向土壤中加入合适的微生物营养物质,使居住在土壤中的那些能分解这些污染物的微生物生长速度加快,从而使这些污染物的分解速度大大加快。为了提高效果,也可以向土壤中引入合适的外来微生物,这些外来微生物可以是科学家从自然界分离到的分解这些污染物能力特别强的菌株,还可以是采用基因工程修饰改良的菌株。利用天然存在的或特别培养的微生物在可调控环境条件下将有毒污染物转化为无毒物质的处理技术,可以消除或减弱环境污染物的毒性,减少污染物对人类健康和生态系统的风险[1]。为此,生物修复属于生产后期的污染控制,简称产后控制,是可持续发展在环境保护上的重要体现。

土壤重金属污染生态修复方法与相关技术

本技术公开了一种土壤重金属污染生态修复方法,一个生态修复周期包括:S1冬耕,S2种植一季绿植,S3稻田改造,S4沟内种植水草,S5春耕,S6养殖一季小龙虾,S7种植一季水稻。本技术在不破坏稻田现有生态环境的前提下,提供种植一季绿植+养殖一季小龙虾+种植一季水稻的边生产边修复模式,减少了化肥农药的投入;减轻并逐步消除稻田病虫害和土壤连作障碍,水稻每亩增产5%以上;降低小龙虾的发病率及死亡率,小龙虾产量可达100~300斤/亩;有机种植和养殖提升了农产品的品质,每亩比传统种植一季水稻种植增收1000元以上,很好的调动农民实施本技术的积极性,是投资低、可持续进行且适用大范围推广的土壤重金属污染修复与农业生产兼顾的生态修复模式。 权利要求书

1.一种土壤重金属污染生态修复方法,其特征在于,一个生态修复周期包括如下步骤: S1冬耕:一季稻收割后,稻田保持适当水量,每亩撒施30-80公斤左右粪肥后将酵素益生菌按比例稀释遍洒在稻桩和稻草上,进行深度为15CM-20CM的翻耕,之后稻田保持翻耕后稻桩、稻草和粪肥可发酵水量; S2种植一季绿植:半月后,在稻田种植一季冬春季绿植,作为第二年改善土壤肥沃程度的有机肥; S3稻田改造:第二年的1-2月份在稻田的周边开小于稻田总面积10%的围沟,开好围沟后,对稻田和围沟用生石灰兑水化开遍洒清野消毒; S4沟内种植水草:清野消毒半月后同时稻田水温在5度以上时,在围沟内种植不超过围沟面积30%的水草,沟内水位保持在60CM以上; S5春耕:3月,稻田保持适当水量,每亩撒施30-80公斤左右粪肥后将酵素益生菌按比例稀释后遍洒在稻田绿植上,进行深度为15-20CM的翻耕,之后稻田保持翻盖后绿植粪肥可发酵水量; S6养殖一季小龙虾:三月底4月初,稻田内水温在15度左右时,向围沟内投放小龙虾虾苗,放养规格为每尾0.1-0.2两,放养密度为每亩5000-10000尾,5-6月份陆续采用捕大留小的方式捕获小龙虾,未捕获的小龙虾继续在围沟内生长并根据生长情况捕获,其间稻田内水位保持在10CM-15CM之间; S7种植一季水稻:先用生石灰10公斤/亩兑水化开满田遍洒消毒杀虫,适时在稻田内种植一季稻,水稻成熟后及时收割稻谷。 2.如权利要求1所述的一种土壤重金属污染生态修复方法,其特征在于,在S1冬耕步骤中,翻耕时,将粪肥、稻桩和稻草覆盖在土壤下充分发酵分解,翻耕上来的土壤高于稻田水面进行冬晒。

环境修复技术

环境修复技术 Environmental Bioremediation Technology 一、课程基本信息 学时:32 学分:2.0 考核方式:考查 中文简介:环境修复技术是在上世纪90年代迅速发展的一种治理土壤、沉积物、水体和海洋中有毒化学品污染的新技术。本课程重点围绕生物修复技术,主要讲授生物修复的基本特点及其理论基础,即微生物对污染物的作用及其毒理效应、污染物对生物降解的作用、环境因子对污染物生物降解的影响等。同时,本课程结合实例以专题形式介绍修复技术在不同污染环境中的应用,包括富营养化湖泊和河涌的生态修复、人工湿地在污水处理中的应用、有机污染物土壤的生物修复、重金属污染土壤的生态修复、连作土壤微生物污染的修复和农业非点源污染修复技术等。 通过本课程的学习,使学生了解当前修复技术的发展和应用情况,掌握针对不同污染环境下所采用的生物修复技术,提高学生理论知识应用能力,为培养具有较强实操能力的环境专业人才打下坚实基础。 二、教学目的与要求 环境修复技术是一个多学科的交叉课程,需要化学、微生物学、生物化学、毒理学、工程学、土壤学、水文地质学、植物学等方面的综合知识。本课程从生物修复的基本知识入手,重点介绍不同污染环境下所采用的修复技术、污染物降解的基本过程及其影响因素,以使学生对生物修复的原理、发展、应用以及存在的问题有明晰和透彻的了解。 三、教学方法与手段 本课程教学过程中主要采用的方法和手段有:讲授法、案例教学法、讨论法、体验学习教学法、调查研究和专业网站学习法等。 四、教学内容及目标 教学内容教学目标学时分配 第一章绪论 3 第一节本课程授课内容、成绩评定与学习方法了解 第二节背景知识了解 第三节基本概念掌握

河湖水污染生物生态综合治理与修复技术

河湖水污染生物生态综合治理与修复技术 1我国地表水污染现状 随着经济社会的快速发展,水污染不断加剧,已成为制约我国经济社会可持续发展的重大“瓶颈”问题。 目前我国七大江河流域均已受到不同程度的污染,特别是在全国138个城市河段中,流经繁华区域的绝大部分水体均污染严重,其中低于国家《地表水环境质量标准》V类水体的占38%。 2012全年共监测地表水五大水系88条河段,长2048.2公里,IV类、V类水质河长占监测总长度的4.3%;劣V类水质河长占监测总长度的42.1%。 河湖水体治理修复,是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。 2河湖水污染生态修复技术 目前,国内已广泛使用的河湖污染水体生态治理技术主要有五项:生物膜修复技术、人工湿地技术、生态浮岛技术、固定化生物酶技术以及曝气增氧技术。 生物膜修复技术核心在于微生物生境载体材料的选择。生物膜修复材料一般分为孔性材料、聚合物膜材料、有机/无机凝絮剂、光催化材料、氧化剂五大类,市面上常见的有仿水草式填料、辨带式填料、环状悬浮式填料、悬浮球状填料、复合式填料等。 人工湿地技术主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。 生态浮岛技术是利用植物生态原理来降解水中的COD、氮、磷的含量。它能使水体透明度大幅度提高,同时水质指标也得到有效的改善,特别是对藻类有很好的抑制效果,同时浮岛植物也营造了水面的景观。 固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上,使其高度密集并保持生物活性,在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。 固定化酶技术是用载体把酶约束在一定的区域中进行催化反应,使反应后的酶可以反复使用的一项技术。

环境污染及其生物修复的研究

第24卷第2期 2004年5月 承德民族师专学报 Jo urnal o f Chengde Teacher s'College for Nationalities Vo l .24No .2M ay.2004  收稿日期:2003-06-05 作者简介:张温典(1965-),女,承德民族师专化学系副教授。 环境污染及其生物修复的研究 张温典1 , 姚钢乾 2 (1.承德民族师专, 河北 承德 0670002.承德旅游职业学院, 河北 承德 067000) 摘要:随着人类生活水平的提高,各种各样的污染越来越严重,环境污染对人类造成的伤害日渐明显,引起了人类高度的重视。人类治理环境污染的方法越来越多,也更加完备。特别是生物治理的方法,由于它无第二次污染的优点,现已广泛被研究和应用,它会给环境污染的治理带来光明的前景。本文介绍了环境污染的类型,可以对污染的环境进行修复的各种重要微生物。 关键词:环境污染;治理方法;生物修复 中图分类号:X 172 文献标识码:B 文章编号:1005-1554(2004)02-0054-03 1 环境污染的类型 随着人类生活水平的日益提高,相应产生越来越多的生活污水、人粪便,有机固体废弃物(包括厨余),生活用品废弃物等生活垃圾。随着现代工业的不断发展,工业合成的非天然物质日益增多。例如:有机磷农药、有机氯农药、塑料、合成洗涤剂等,不宜被现存的微生物分解,它们在土壤和水中停留的时间较长,严重污染环境。同时工业产生废水。废水源源不断地排入江、河、湖、海,严重污染水体。由于长期的污、废水灌溉农田和废水的土地处理,有机固体废弃物的填埋处置,造成地下水和土壤的严重污染。各种类型的工厂和汽车产生大量的废气,废气中含有CO 、CO 2、NOx 、SO 2、H 2S 、NH 3、碳氢化合物、酚、氰、粉尘及附着在其上的各种微生物,甚至致病的微生物。人类健康受到极大损害。SO 2和NOx 导致酸雨产生。大量CO 2排入大气引起世界性气候异常,引起全气球行性温室效应和厄尔尼诺现象。氮氧化合物和碳氢化合物经阳光下反应形成光化学烟雾,含有的有害物质如NO 、O 3和过氧乙酰硝酸酯(PAN )等,造成大气二次污染,引起人类许多疾病。50年代后公害问题相继发生。美国洛杉矶的光化学烟雾、伦敦烟雾、日本四日市的哮喘病、熊本由于汞引起的水俣病及神通川骨痛病,均对人类造成极大伤害。总而言之,废水、废气、固体废弃物三大公害严重污染人类的生存环境。我们国家的环境污染问题 的解决已迫在眉睫。 2 对污染环境的常规治理方法 为了治理有毒污染物的污染,使用物理的、化学的或物理化学的方法对环境进行修复。最传统的修复方法是将污染的土壤挖出,卫生填埋或施用土壤改良剂等进行土壤修复,或者是将污染的地下水抽出来处理进行地下水修复。如今已开发出多种新的物理和化学修复方法。例如物理修复采用污染物萃取技术或热处理技术去除污染物;化学修复使用氧化还原剂,如氧化物、过氧化物,还使用光解、紫外—氧化处理和还原脱氯等方法分解污染物;物理化学法有固化法、玻璃化法、电化学法、空气吹脱法以及热频加热等。3 生物修复的方法 由于生物修复法与物理法、化学法相比,具有经济高效的优点,更重要的是可以达到无害化。微生物是对废弃物进行生物处理,净化环境的工作主体。在自然界中存在许多优良菌种,有的可以快速的降解对环境的污染物。使得微生物在环境保护和环境治理中,在保持生态平衡方面与其他生物一样起着举足轻重的作用。微生物有其容易发生变异的特点,随着新污染物的产生和数量的增多,微生物的种类可随之相应增多,显现出更加多样性。这使其又有别于其他生物,在环境污染治理中,微生物的作用更独树一帜。 3.1 可用于治理环境污染的微生物 自20世纪70年代以后,许多极端环境生活的微生物引起了人们的极大兴趣和关注,开发极端微生物资源来修复环境有着广阔的前景。降解微生物 — 54—

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