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5.2有机污染的生物修复技术一、地表水有机污染的生物修复技术•在水体的生物修复时，不仅要处理受污染的水体，也要处理水下的淤泥。•受污染的水体或淤泥可采用原位或异位修复。（一）地表淡水有机污染的生物修复案例美国德克萨斯州开矿形成的坑塘，3万m2，被有机物污染的生物修复。污染情况•有机废物2.5万m3，成分：工业废油、电镀酸性废渣、酚、PCB与重金属；•污染范围：5.4万m3淤泥与3.8左右m3土壤被污染，从塘中水体到地面9m深的土壤受到污染。采取方法•从污泥和水体中分离降解污染物的菌株；•按3：1添加氮磷；•原位处理，装置中心安装曝气器充氧；•过程中，因产酸pH值下降，投加石灰中和。结论•地表水体有机污染的生物修复过程中，常利用土著菌，只要通过工程手段提高微生物的活性就能取得理想的修复效果。（二）海洋有机污染的生物修复目前较严重的大面积有机污染事件发生在海洋、港湾和淡水河流中的石油泄漏。海洋石油泄漏，污染面积大，影响范围广，特别是对海洋生态环境破坏大。石油污染中的海鸟希腊“威望”号油轮在西班牙沉船漏油希腊“威望”号油轮断成两截造成大片污染案例•ExxonValdez号油轮触礁事件。污染情况•1989年3月24号，该船在阿拉斯加一海湾触礁，泄漏原油4200万L，同时污染了海水与附近的海岸。修复技术（1）微生物•氧化烃类微生物有细菌、放线菌、酵母、真菌等；•在近海、海湾等受石油污染程度高的地方，石油降解菌数量多；•解烃微生物常生长在油水界面。（2）环境因素•温度：不同菌株对温度要求差别大（如在阿拉斯加分离到嗜冷性石油分解菌）；•氧：好氧；实际中，海洋中的风浪可起到搅拌作用；•营养盐：氮磷缺乏；本例中，使用做成胶囊的亲油性添加剂，氮源是含尿素的油酸，磷源是三－（4－月桂烷基）磷酸酯；结果表明，添加了肥料石油降解速率比没有添加的快二、地下水有机污染的生物修复地下水有机污染的修复方法概述•原位修复•异位修复地下水有机污染的修复方法概述•原位修复原地处理，有物理、化学和生物方法，通常结合使用。•异位修复二、地下水有机污染的生物修复地下水有机污染的修复方法概述•原位修复•异位修复•抽走处理，有气提法、活性炭吸附、超滤、臭氧/紫外线氧化、活性污泥法及生物膜反应器等；处理后，回注地下。二、地下水有机污染的生物修复（一）生物充气法方法•使用空压机向地下水充空气，并用真空泵使抽气井中保持低压，促使氧在地下的传递，加速微生物修复。空气注入气体排出或处理充气井提取井（可选择）生物充气法改进：生物吸气法•省略了加压系统；•利用负压使土壤和地下水的有机污染物成为蒸气，同时使空气中的氧通过压降向吸气口移动，增加渗流区域的溶解氧，加速地下水生物修复。方法•利用地下水循环把氧与营养盐送到地下水中。常见问题•微生物生长导致井透水孔堵塞，需要定期加氯、双氧水或调节pH来减轻堵塞程度。（二）地下水循环系统地下水处理添加氮源、磷源和氧等水循环系统（三）其他修复方法1、内在微生物修复通过天然存在的微生物在好氧或厌氧的条件下使复杂有机污染物降解为简单无毒化合物。好氧时，需要向地下水中通氧气及其他营养物质；厌氧处理含氯有机物效果较好。2、外加微生物处理•对刚受污染的地下水，在外加微生物添加同时，还需要添加营养盐与电子受体等。3、自然衰减•天然的生物修复，通过各种物理、化学和生物的过程，在非人为的条件下降低地下水污染物的数量；•前提是调查清楚该区域有较高的天然生物修复能力；•但需要定时检测，防止污染面扩大。地下水修复的注意事项•调查水文地质学参数是否允许向地上抽取地下水，并将处理后的地下水返注；•地下水的深度和范围;•地下水流的渗透能力和方向;•地下水的水质参数，如pH、溶氧、营养物、碱度以及水温等.三、土壤中有机污染的生物修复土壤的有机污染源•农业中化学农药、化肥、生长剂；•工矿业的有机污染，化学品泄漏等土壤有机污染的生物修复方法•原位修复•异位修复：挖掘堆置反应器处理（一）原位修复基本方法•常用土著微生物，有时加入经驯化和培养的微生物；•使用各种工程措施强化处理。•强化措施钻注水井，接种微生物、水、营养物及电子受体；钻抽水井，抽地下水造成所需要的地下水在地层中流动，促进传质实例•美国空军将原位处理中的生物通风法应用到处理受喷气机燃料污染土壤。•将两个井作空气注入与空气抽出使用，来保持土壤中氧浓度稳定（二）挖掘堆置处理基本方法•将受污染的土壤挖掘、运送到指定地点堆放，进行微生物处理，处理后土壤再运回原地。•堆放地点通常需要进行布置衬里、设置通风管道；•堆置过程中需要收集流出的污水。•优点在于在土壤受污染初期限制污染物的扩散和迁移，减小污染范围；但费用较高，运输途中可能造成二次污染（三）反应器处理基本方法•挖掘土壤与水混合，在接种了微生物的反应器内进行处理；•处理后的土壤与水分离，经脱水后运回原地。土壤有机污染微生物处理中的问题•微生物碳源充足但氮源、磷源或其他无营养缺乏•溶解氧供应不足•湿度限制微生物快速分解污染物的因素（表层土容易被风干）•pH适合的范围6.0～8.0•添加适当的表面活性剂可促进吸附于土壤表面的碳氢化合物或DDT的分解•直接或间接利用高等植物分解有机物•可用于土壤、某些情况下浅层沉积物中化合物的生物修复•包括：植物对污染物质的吸收植物根部及根部附近土壤中微生物对污染物的分解四、植物修复植物修复技术的优点与其他生物处理技术相比费用比较低；污染土壤的深度在1～2m时，此技术有相当的保证性适用目前尚不清楚适用何种污染物，但吸附能力极强或已经处于老化或处于螯合状态的有机物不宜采用此技术。植物修复技术通常速率较低，需要时间较长小结地表水有机污染修复常用土著微生物；含油类的处理需要考虑营养物质与油的亲和关系；地下水有机污染修复要考虑氧的传质；土壤有机污染修复多用原位修复，异位修复处理特殊有机污染效果较好。