主講:楊志敏污染環境生物修復工程整理ppt工業“三廢”污染農地面積1000萬hm2，“三廢”污染減產糧食120億kg

農用化學品污染農地面積約870萬hm2，使糧食每年減產100億kg

農田污灌面積已達130多萬hm2，每年灌水污染減產糧食12.5億kg

全國受污染耕地面積2000萬hm2，約占耕地總面積的1/6.

整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt污染控制途徑產前控制產中控制產后控制整理ppt更新技術,改進工藝,減少污染產生的總量----清潔生產。整理ppt污染物集中處理-----達標排放。整理ppt對進入環境中的污染物進行處理、修復受損環境。整理ppt

污染環境的修復技術包括物理方法、化學方法和生物方法三大類。（其中生物方法已成為環境保護技術的重要組成部分。本門課程主要研討生物方法對污染環境的修復）。整理ppt對已經被廣泛污染的大面積環境，采用廢水及垃圾處理的方法是不可修復的。那么我們人類對此就無能為力了嗎？近年來，各國科學家已經成功的研究開發出可用于治理被大面積污染環境的生物技術，這就是生物修復技術。在大面積污染治理領域，被普遍認為是最有效、最經濟、最具有生態性的高新環境技術。整理ppt生物修復技術:指一切以利用生物為主體的環境污染的治理技術。它包括利用植物、動物和微生物吸收、降解、轉化環境中的污染物，使污染物的濃度降低到可接受的水平，或將有毒有害的污染物轉化為無害的物質，也包括將污染物穩定化，以減少其向周邊環境的擴散。整理ppt第一章緒論

整理ppt第一章緒論

教學目的：掌握生物修復的概念和類型、生物修復的原則和可處理試驗，了解生物修復工程設計的一般程序。整理ppt第一章緒論

教學重點和難點：生物修復的概念生物修復的類型生物修復的特點生物修復的可處理試驗生物修復的原則生物修復的可處理試驗生物修復工程設計程序整理ppt第一章緒論污染環境生物修復的概念機生物修復的類型生物修復的產生與發展生物修復的可處理試驗生物修復的應用生物修復的特點整理ppt一、生物修復的產生與發展30多年的歷史1972年，美國Ambler清除管線泄漏的汽油（首次記錄）1989年，美國阿拉斯加海灘污染后生物修復成功，是修復史上的里程碑（首次大規模應用）美國從1991年開始實施超基金項目superfundprograms整個歐洲從事生物修復工程技術的研究機構和商業公司大約有近百個。整理ppt二、污染環境生物修復的概念指人類直接或間接地向環境排放超過其自凈能力的物質或能量，從而使環境的質量降低，對人類的生存與發展、生態系統和財產造成不利影響的現象。（一）環境污染整理ppt（二）環境修復

借助外界作用力使某個受損的特定對象部分地或全部恢復到原初狀態的過程，修復包括恢復、重建、改建等三個方面的活動。環境修復

指對被污染的環境采取物理、化學與生物學技術措施，使存在于環境中的污染物質濃度減少，或毒性降低或完全無害化。修復（remediation）整理ppt（二）環境修復恢復（restoration）：將使部分受損的對象向原初狀態發生改變重建（reconstruction）：使完全喪失功能的對象恢復至原初水平改建（renewal）：部分受損的對象進行改善，增加人類所期望的“人造”特點，減小人類不希望的自然特點

三者間關系（圖一）整理ppt第四狀態原初狀態完全受損狀態部分受損狀態重建改建恢復恢復、重建、改建之間的關系

整理ppt環境修復

強調人類有意識的外源活動對污染物質或能量的清除過程，是一種人為的、主動的過程。

環境凈化強調的是環境中內源因子對污染物質或能量的清除過程，是一種自然的、被動的過程。區別環境修復與環境凈化

共同點

目的都是使進入環境中的污染因子的總量減少，或強度降低，或毒性下降。

整理ppt（三）生物修復（bioremediation）：廣義的生物修復：指利用生物的生命代謝活動，減少存于環境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害化，使污染了的環境能夠部分地或完全的恢復到原初狀態的過程包括微生物修復、植物修復、動物修復和細胞游離酶生物修復四大主要類型。

狹義的生物修復：是指通過微生物的作用清除環境中的污染物，或是使污染物無害化的過程。它包括自然的和人為控制條件下的污染物降解或無害化過程。整理ppt三、生物修復的類型

生物修復可根據修復主體、修復受體和修復場所等進行分類。整理ppt（一）修復主體修復主體微生物修復植物修復動物修復生態修復整理ppt（一）修復主體修復主體土著生物修復外源生物強化修復

整理ppt修復受體（環境要素）污染大氣生物修復污染水體生物修復污染土壤生物修復固體廢棄物生物修復（二）修復受體整理ppt修復場所原位生物修復聯合生物修復異位生物修復原位自然生物修復原位工程生物修復（三）修復場所整理ppt四、生物修復的特點優點

1、可以現場進行，節省治理費用2、環境影響小3、最大限度地降低污染物的濃度4、適用于其它技術難以使用的場地，5、可以同時處理受污染的土壤和地下水

局限性1、耗時長2、條件苛刻3、污染物的低生物有效性、難利用性及難降解性等常常使生物修復不能進行4、工程前期投入高5、有的化學物質經降解后的毒性、移動性更強

特點整理ppt五、應用實例

生物修復“蘇州河底泥”河道污染，底泥是個難以解決的大問題。采用清淤辦法撈起底泥所造成的二次污染更是令人頭疼。馮坤范對蘇州河生物修復的原理是利用改變菌的電子受體和它的營養源，讓它成為復合菌群。但是投入放線菌本身會不會形成新的污染？不會！因為它是吃掉有機污染之后就無物可吃了，自己也就消亡了。人類在治理環境時手段非常重要，必須考慮到它可能會給子孫后代造成后遺癥。采用生物修復技術治理河流底泥，這在全國范圍內還是首創。整理ppt美國一塊2.8hm2的土地，堆放石油廢棄物已有多年，以致于土壤中含有10種金屬和20多種有機物（大多具有揮發性）。經原位生物修復后，土壤中總揮發性有機物濃度從3400mg/L降為150mg/L，苯從300mg/L降為12mg/L，氯乙烯從600mg/L降為17mg/L。整個生物修復工程耗資0.47億$，若采用其它技術，估計需耗資0.63～1.67億$。整理ppt應用前景具有低耗、高效和環境安全的特色和優點，必將成為本世紀初環境技術的主攻方向之一。作為環境科學研究中一個富有挑戰性的前沿領域，目前已進入一個相當活躍的時期。

整理ppt生物修復并不是萬能的，它必須在一定的原則下，經過可處理試驗，確定生物修復設計工藝參數。整理ppt六、生物修復的可處理試驗1、生物修復的原則適合的生物（主體）

——先決條件適合的場所（受體）

——污染物和合適的生物相接觸的地點適合的環境條件

——控制或改變環境條件使生物的代謝與生長活動處于最佳狀態環境因子包括溶解氧、溫度、pH值、無機養分（氮、磷）、電子受體（氧氣、硝酸鹽、硫酸鹽、二氧化碳）等。整理ppt2、生物修復的可處理試驗5、確定生物修復效果所需的監測手段。

（1）、可處理試驗的目的1、提供污染物在生物修復過程中的行為和歸宿的數據2、評價生物修復所能達到的速度和程度:對任何系統,最重要的問題是確定能達到的處理水平和耗時長短3、評估生物修復技術的可行性和局限性

4、評價污染物被修復后所帶來的二次污染問題整理ppt反應器試驗（2）、可處理性試驗方法土壤滅菌試驗土壤柱試驗搖瓶試驗現場小區試驗整理ppt土壤滅菌試驗

選取有代表性土壤經混勻后分裝于容器中。容器分為兩組，一組經高溫滅菌或適當藥劑處理以殺滅其中微生物，另一組不滅菌。分別施入同量的目標污染物，置于空氣中培養。在一個時期內，定期監測兩組土壤中該污染物的消失情況，最后判定是否為可生物降解性物質及其降解速率。如試驗周期長于7d，需補充無菌水以利土壤微生物的活動。整理ppt土壤柱試驗一般以擬修復的污染土壤類型及耕作層深度，并按相應的疏松程度（容重）裝成土柱。土柱內徑至少5cm以上。加氧（強制通氣或用雙氧水）。整理ppt搖瓶試驗

在三角瓶中配制以該污染物為主要碳源的培養液，另補加適當的N、P、S、生長素等其它營養物質，調節pH值（必要時可調至中性微堿及微酸性兩種培養液以分別適應細菌與真菌的需要）。設不接種微生物的處理組作為對照，接種的微生物可以是一種或多種，也可接種經馴化的活性污泥，在不同的通氣條件與溫度條件下進行培養。在一個階段內定時連續監測各三角瓶內培養液的變化。

整理ppt反應器試驗探頭入孔采樣口樹脂收集器CO2收集器土壤、水懸浮混合液直接傳動混合器空氣圖1－3實驗室反應器試驗模型整理ppt生物轉化：在生物酶的作用下使污染物的形態、結構發生微小的改變，使污染物毒性加強或減弱。生物降解：在生物酶的作用下經過一系列生化反應轉化為簡單化合物的現象。礦化：終極生物降解。指有機污染物降解為CO2和水的過程。整理ppt現場小區試驗在處理現場的一部分區域，從1~幾百平方米，用木板隔開，深度2~4米。整理ppt3、生物修復工程設計

生物修復是一項系統工程，它需要依靠工程學、環境學、生物學、生態學、微生物學、地質學、土壤學、水文學、化學等多學科的合作，為了確定生物修復技術是否適用于某一受污染環境和某種污染物，需要進行生物修復的工程設計。整理ppt生物修復工程設計要素：生物修復工程設計場地信息收集技術查詢技術路線選擇可處理性試驗修復效果評價實際工程設計小試中試整理ppt場地信息收集（1）污染物的種類和化學性質、在土壤中的分布和濃度、受污染的時間。（2）當地正常情況下和受污染后微生物的種類、數量和活性以及在土壤中的分布，分離鑒定微生物的屬種，檢測微生物的代謝活性，從而確定該地是否存在適于完成生物修復的微生物種群。（3）土壤特征，如溫度、孔隙度、滲透率。（4）受污染現場的地理、水力地質和氣象條件以及空間因素（如可用的土地面積和溝渠）。（5）有關的管理法規，根據相應的法規確立修復目標。整理ppt修復效果評價在可行性研究的基礎上，對所選方案進行技術經濟評價。%10