第七章 受污染环境 的修复.

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1 第七章 受污染环境 的修复

2 第1节 微生物修复技术 第2节 植物修复技术 第3节 化学氧化技术 第4节 电动力学修复 第5节 地下水修复的可渗透反应格栅技术
主要内容： 第1节 微生物修复技术 第2节 植物修复技术 第3节 化学氧化技术 第4节 电动力学修复 第5节 地下水修复的可渗透反应格栅技术 第6节 表面活性剂及共溶剂淋洗技术 修复技术日新月异；课程讲的是个启蒙，更偏于理论，应用涉及少。虽然再版有所更新。 对象：重金属、有机污染物

3 重点要求： 要求掌握主要修复技术的基本原理、修复过程中污染物的降解和消除过程、以及影响因素。 要了解各技术适用的污染物及介质。

4 近海岸：潮汐带，土壤和水的混合带 固定化:产生沉淀，固定化，形态改变了，毒性降低。 矿化作用是在土壤微生物作用下 ，土壤中有机态化合物转化为无机态化合物过程的总称。 物理作用也有，但没有改变污染物的毒性，没有实质解决污染。

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6 第一节 微生物修复技术 一、概述 微生物修复技术(Microbial Remediation)是指通过微生 物的作用清除土壤和水体中的污染物，或是使污染物无害 化的过程，包括自然和人为控制条件下的污染物降解或无 害化过程。 更讲原理 人为的干预，污染物无法自然修复

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8 自然修复过程 ：利用土著微生物(indigenous)降解 环境条件：
充分和稳定的地下水流 有微生物可利用的营养物 有缓冲pH的能力 有使代谢能够进行的电子受体

9 人为修复工程：采用外源微生物((exogenous))降解，又称强化生物修复或工程化的生物修复手段：
生物刺激技术bio-simulation：满足微生物生长环境条件 生物强化技术bio-augmentation：投入外源微生物等 英文考研会考,生物刺激和生物强化的区别 共代谢，co-metabolism 共代谢（co-metabolism）：微生物虽然可以降解它们，但却不能利用该污染物作为碳源合成自身生长需要的有机质，因此需要另外的生长基质维持自身的生长。

10 原位生物修复(in-situ bioremediation)

11 异位生物修复 ex-situ bioremediation：
将污染物移动到邻近点或反应器内进行。

12 海洋污染的生物修复，可用三种方式： 可用于生物修复的微生物 投表面活性剂，增加污染海面与微生物接触面积 投微生物菌剂
投N、P等营养物，促进降解菌繁衍 可用于生物修复的微生物　 表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。 （1）细菌：好氧细菌、厌氧细菌、兼氧细菌 （2）真菌：软腐菌、褐色菌、白腐菌

13 二、影响微生物修复效率的因素 (Influencing factors for the remediation efficiency)
1、营养物质 Nutrients 多氯联苯（PCB, Polychlorodiphenyls）联苯苯环上的氢被氯取代而形成的多氯化合物，对生物体有积蓄性毒害作用。单体有209个。 POPs是英文（Persistent Organic Pollutants）的缩写，中文名称为“持久性有机污染物”，

14 2、电子受体 Electron acceptors
在土壤微生物种群中，很大一部分是把氧气作为其终端电子受体的。有氧条件，无氧条件。 溶解氧的情况也决定着最终降解产物，如某些氯代脂肪族的化合物在厌氧降解时，产生有毒的分解产物。

15 3、污染物的性质 Properties of Contaminations
①污染物的可降解性（关键，分子量越大降解性越小）； ②污染物及其降解中间产物对微生物的毒性； ③污染物的挥发性； ④污染物的溶解度。 可降解性随分子量增大而减小 锁定造成生物修复不完全 化学物质挥发性太高，往往挥发部分就大于降解部分，微生物往往只能利用土壤溶液溶解态的污染物 锁定：污染物与土壤颗粒物相互作用，生物有效性下降，造成了修复的不完全，是微生物修复技术面临的最大挑战。

16 4、环境条件（ Environmental Conditions）
土壤中有机质含量一般不超过10% 进入到有机质致密的刚性结构中的污染物很难再返回到土壤颗粒表面或土壤溶液中，被微生物所利用，这种现象称为不可逆吸附。

17 5、微生物的协同作用 Synergism 协同效应原本为一种物理化学现象，又称增效作用，是指两种或两种以上的组分相加或调配在一起，所产生的作用大于各种组分单独应用时作用的总和。 1+1大于2；2种或多种微生物作用

18 三、强化生物修复的主要类型

19 1. 原位强化修复技术

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22 重度污染的石油烃类污染物，需要联合修复才可，化学修复之后

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24 2. 异位生物修复 发酵

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26 厌氧产生甲烷和硫化氢

27 生物修复的优缺点

28 第二节 植物修复技术phytoremediation
一、概述 根有多深，就可修复到多深 中、低度污染

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30 植物修复去除污染物的方式：

31 兼有景观的效应

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33 杨树，十年树木

34 二、 植物修复重金属污染的过程和机理 1. 植物修复重金属污染的主要作用过程

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40 2.植物耐受重金属毒害的机制

41 三、植物修复有机污染物的过程和机理 （The process and mechanism of Phytoremediation of Organic Contaminated soil）

42 1.直接吸收

43 2.植物分泌物的降解作用

44 3.增强根际微生物降解