5章 原位生物修复

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土 壤 温 度 影 响有 机 化 合 物 降 生 物 反 应遵 循 的 个 总 的原则 是 反 应 速 率 随 温 度 升 高 而 升 高 张旭 等 睁】 究 了 包 气 带 石 油 污 染 研 物 生 物 降解 的温 度 效 应 得 出土 壤 中微 生 物 降解 石 油 污 染 物 速 率 的影 响 可 用 阿 仑 尼 乌斯 定 律 描 述 ： K A e x p( 岳)

的增加，去除率越来越高并逐渐趋于稳定� 取样 的菌液� � � � � � � 深度各为 1 5 � 25 �4 5 � 当然由于深度的 2. 2 碳源的选择 微生物细菌 对实验用菌进行不同营养成分的测试实验， 不同也就是说水通过砂层的距离不同 , 实验所选碳源：乳酸� 乳糖� 乙醇� 乙酸钠，进 的反硝化作用强度不同，其去除效率 � 效果有所 差别� 行一周的静态实验 � � � 采样口 1 深度为 15 ，该层 最高去除率为 2. 3 装置的搭建与运行 本次实验装置为直径 5 为： 15 �25 �4 5 ）� � 高 55 的2 只 玻璃管，管壁有取样孔共 3 个 （ 距顶部高度依次 4 6. 14 % ，平 均去 除率 17. 1 1% � 由 于浅 层砂 层 薄，细菌数量和有机碳源就相对少一些, 而且随水 流会带入少量溶解氧，反硝化作用不强，去除率
� 我国有 1/2 以上的城市以地下水为主要水源， � N O 3- + F + 2 H 3O + = N O 2 - + 3H 2 O + F � 为匮乏，污染问题也十分突出 � 世界卫生组织 � N O 3- + 6H 2 O + 8 = N H 3 + 9OH -
+ 2 2 +
� 但是由于过量开采及补给不足， � 地下 水资源极 2 N O 3- + 5F + 12 H 3O += N 2 + 18H 2 O + 5 F
在无菌条件下，将富集培养液稀释 10 倍后 涂布在含有分离培养基的平板上，将平板倒扣放 在培养箱中进行培养，并控制温度在 1 5 � 2. 1. 3 菌种离心 使用 5- 2 型离心 机，在 3000 转 /

较便利的改良措施之一是：按一定比例施入含锌的肥料， 以缓解镉对农作物的毒害作用。
应用二：日本在治理根横田盯小马木矿山附近Mo的毒害
时就是以拮抗原理为依据，施用石膏，使得作物生长发育 良好，产量明显提高。
(4)化学沉淀剂
对重金属污染的土壤，可以施加与重金属发生沉淀反应的物 质，来改变重金属离子形态和生物有效性。 碳酸盐对治理Pb、Cd、Hg、Zn等造成的污染有很好的效果 熔融磷肥对Fe、Mn、Cr等造成的污染有很好的效果。 ZnSO4或MgCl2：As污染的土壤中加入，可形成难溶性的Zn、 Mg砷酸盐，若配以适量Fe，还可抑制土壤还原，使砷被 Fe(OH)3吸附或与之发生共沉淀。 含硫物料:在重金属污染严重的土壤中施入含硫物料，能使 土壤中的Cd、Hg形成CdS、HgS沉淀。因此，可利用这些化学 反应改良被Pb、Fe、Mn、Cr、Zn污染的土壤。
1．施用改良剂
施用改良剂的作用是降低重金属的活性，有 效降低重金属的水溶性、扩散性和生物有效 性，从而降低它们进入植物体、微生物和水 体的能力，减轻它们对生态环境的危害。
(1)石灰性物质
经常施用的石灰性物质包括熟石灰、硅酸镁钙和碳酸钙等。 目的：主要是中和土壤酸性，提高土壤pH值，降低重金属污 染物的浓度。 实施：为保证石灰性物质与金属离子充分接触和反应，可以 考虑将石灰磨细，提高其比表面积，然后放入土壤。 原理：1、施用石灰性物质可以改变污染土壤固相中的阳离 子组成，使氢离子被钙离子取代，从而使土壤的阳离子交换 量增加。2、钙还能改善土壤结构，增加土壤胶体凝聚性， 因此，可以增强植物根表面对重金属离子的拮抗作用。 注意：方式存在缺陷，如向土壤施入石灰性物质后可能导致 某些植物营养元素的缺乏。
第五章Ⅲ 污染土壤修复技术

土壤修复技术分述——原位及异位修复修复原理：污染土壤修复的重点在于降低土壤中污染物的含量，固定土壤污染物。

将土壤污染物转化为毒性较低或无毒的物质，或阻断土壤污染在生态系统中的转移途径，从而减小土壤污染物对环境、人体或其他生物体的危害。

我国土壤修复技术“发展史”我国经历了从简单的挖走发展为填埋、化学治理，到现在的生物治理，用植物吸收有毒重金属、用微生物降解土壤中的农药、石油及其他有机污染物：基本上和国际同步。

简单挖除但在技术研究的广泛性和深度方面与发达国家还有一定的差距，特别在工程修复方面的差距还比较大。

污染土壤修复技术可以分为原位修复和异位修复两种。

原位修复：可以深层次污染的土壤进行修复。

特点：经济有效，对污染物就地处置，使之得以降解和减毒，不需要建设昂贵的地面环境工程基础设施和远程运输，操作维护起来比较简单。

异位修复技术：环境风险较低，系统处理的预测性高于原位修复。

实例对比介绍原位修复越来越显示出旺盛的生命力。

在美国超基金支持的修复计划中，原位修复技术所占的比例呈现上升的趋势(图1)，其平均百分比从1985～1988年的28%上升到1995～1999年的51%。

原因与环境工程技术人员和当地政府对这些新兴技术信赖度的提高关系密切。

较大面积的污染土壤，异位修复必须大量挖掘土壤并进行处理，工程造价太高，此时更适合采用原位土壤修复技术。

美国超基金修复计划17年中所选择的各种原位和异位土壤修复技术的总览如下图所示。

土壤原位蒸气浸提、原位固化/稳定化技术和原位生物修复是最常用到的原位土壤修复技术，应用频数较高的异位土壤修复技术是异位固化稳定化技术、异位热解吸技术以及异位生物修复技术。

土壤异位修复土壤修复技术特性对照表美国超基金源头控制技术中原位修复工程各年变化污染土壤修复新方法的研究与现有技术的改进，需要诸如生物学、植物学、化学、物理、土壤学和地质学等基础学科的知识，并融会贯通。

由此，也促进了这些学科的进一步交叉，有利于新的学科生长点的形成，从而在一定程度上能够推进我国环境科学与工程技术研究进入到一个新的水平和新的发展阶段。