环境污染治理技术手册

环境微生物技术在污染治理中的应用

现在治理环境污染的方法很多,其中,用物理化学方法虽可清除部分污染物,但效率普遍较低,且易造成二次污染。近年来利用细菌、真菌、藻类、原生动物等微生物去除废水中的重金属离子和降解有机物的研究引起国内外学者的关注和重视，并在净化污水和处理工业废水领域中投入实际应用。该法由于费用少、环境影响小、降解污染物能力强,且避免了二次污染。

微生物处理重金属污染物的主要途径为生物吸附。所谓生物吸附是指利用某些生物体本身的化学结构及成份特性来吸附溶液中金属离子,再通过固液两相分离来去除水中金属离子。微生物吸附金属的机理十分复杂,主要有以下几种:(1)胞外富积、沉积等发现一细菌在生长过程中释放出的蛋白质能使溶液中可溶性的Cd2+、Hg2+、Cu2+、Zn2+形成不溶性的沉淀而被除去。但通过胞外吸附分离金属,只有当溶液中金属浓度很低时才是可行的。(2)细胞表面吸附或络合。大部分的微生物对金属的富集往往发生在细胞壁表面,细胞表面对金属的吸附通常是一快速、依赖pH的过程。一般认为吸附机理主要是由于金属离子与细胞表面活性基团络合/离子交换以及络合基团为晶核进行吸附沉淀。如某种藻类在吸附Sr2+的同时释放了等量的Ca2+和Mg2+,这说明此种微生物对碱金属或碱土金属的吸附是由于静电相互作用的离子交换过程,而吸附过渡金属Cu2+时同时有H+的释放,表明此时有共价结合过程存在。（3）微生物细胞膜上某些酶的存在也会导致重金属的沉积。柠檬酸细菌对铅和镉的分离就与细胞上磷酸酯酶有关。对于不同的吸附体系,它们的吸附机理各有特点。胞内富集已观察到金属可以被富集在细菌、真菌、海藻细胞内,如铜绿假单孢菌在细菌内富集UO22+,活发面酵母在胞内富集Cd2+等。其中细胞表面的吸附和络合对死、活微生物都存在,而胞外和胞内的大量富集则往往要求微生物具有活性。金属离子在细胞表面的吸附(即细胞外多聚物,细胞壁上的官能团与金属离子结合)是被动吸附,它包括离子交换、表面络合、氧化还原等;细胞表面吸附的金属离子和细胞表面的某些酶相结合而转移至细胞内是主动吸附。它包括运输和沉积,表面为酶促机理、微沉积等。

环境污染治理成本5年增长75.4%

“隐身”已久的“绿色GDP”再次“上线”。

12月25日，环保部环境规划院低调披露了2008年全国环境经济核算(也即俗称的“绿色GDP”)的部分研究结果。

这是自2006年第一次公布2004年“绿色GDP”结果之后，第二次公布相关结果。根据《中国环境经济核算研究报告2008(公众版)》，和2004年相比，2008年我国环境退化成本增长了74.8%，虚拟治理成本增长了75.4%。这意味着伴随着经济的高速增长，中国在环境和生态方面所付出的代价日益增大。

从计算范围上来看，《报告2008》完善了《中国绿色国民经济核算研究报告2004》的计算方法，后者为中国第一份也是目前唯一一份被公布的绿色GDP核算报告。

根据《报告2008》，2008年的生态环境退化成本达到12745.7亿元，占当年GDP的3.9%。其中环境退化成本（指环境污染所带来的各种损害，如对农产品产量、人体健康、生态服务功能等的损害）8947.5亿元，生态破坏损失（指森林、湿地、草地和矿产开发）3798.2亿元，分别占生态环境总损失的70.2%和29.8%。

就环境退化成本而言，《报告2008》显示，2008年，利用污染损失法核算的环境退化成本为8947.5亿元，比上年增加了1613.5亿元，增长了22.0%，增幅略高于2007年。“这一增长速度，远远高于同期GDP9%的增长速度，这是对我们现有经济发展模式不可持续的最好说明。”WWF全球应对气候变化主任杨富强对记者评论。

《报告2008》课题组专家指出，目前的核算结果还不能完整反映出环境污染和生态破坏损失，因为报告没有将在核算方法上不够成熟以及基础数据不具备的环境污染损失和生态破坏损失若干项目计算在内。

即便如此，2008年的环境虚拟治理成本已经高达5043.1亿元，比2004年增长了75.4%。所谓虚拟治理成本，指目前排放到环境中的污染物按照现行的治理技术和水平全部治理所需要的支出。

基于微波技术的环境污染治理

彭芬 胡胜

（凯天环保科技有限公司，410100）

摘要：微波技术具有高效节能、操作简便、无二次污染等诸多优点，随着其不断的发展，目前已经广泛应用于环境保护领域。本文简要介绍了微波技术，并综述了微波技术在环境保护领域的应用原理和现状，如土壤修复、固体废弃物处理、污水治理和废气治理等方面。最后，本文对微波技术在环境污染治理领域应用的发展方向作了展望。

关键词：微波技术；环境污染；治理

1 微波技术概论

微波是指频率为300MHz~300GHz的波段，目前常用的是915MHz和2450MHz波段。微波的基本性质有三个：穿透、反射和吸收[1]。大多数有机化合物、极性无机盐及含水物质能很好吸收微波后高速旋转而产生热效应，同时改变体系的热力学函数，降低反应的活化能和分子的化学键强度，加速反应的进行，这为以微波介入化学反应提供了可能性，同时使得其在环境污染领域的治理中得到广泛应用[2]。

微波技术在工业生产中的应用技术研究始于1983年。1999年，世界上第一台“多功能工业微波炉”诞生，并在水处理领域取得了良好的应用效果。目前，微波技术在环境保护领域已成功地用于土壤净化、固体废弃物、废气、废水的处理及环境监测等多个方面。如土壤中多氯联苯、有机农药、邻苯二甲酸酯等有机物的消除[3, 4]；处理废电路板回收贵金属、富油淤泥中废油的消解或回收[5]；处理烟气中的SO2和NOx[6, 7]；污水厂污泥的微波处理[8]等。

1.1 微波的热效应

微波能穿透到介质内部，与介质发生一定的相互作用，使介质分子产生强烈震动和摩擦，从而不断被吸收并转化为热能，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温。不同的物质对微波的吸收能力、穿透深度和升温速率不同，详见以下三个方程式[9]

1）物质吸收微波能的大小可由下式计算：

2'0tan2EfPr （1-1）

上式中，π为圆周率；f 为微波频率；E为电场强度；0为无外电场时物质的介电常数；'r为相对介电常数；tan为物质的介质损耗角正切，表示物质在特定频率和温度下将电磁能转化为热能的能力。

环境工程与治理技术手册

一、引言

环境问题日益严峻，为了解决人类面临的环境挑战，环境工程与治理技术应运而生。本技术手册将详细介绍环境工程与治理的基本知识、方法和应用，旨在帮助读者更好地理解和应对环境问题。

二、环境评估

1. 概述

环境评估是环境工程与治理的第一步，它通过对环境资源、状况和影响因素的评估，确定环境问题的严重程度和解决方案的可行性。

2. 环境监测技术

（1）传感器技术：介绍传感器在环境监测中的应用，如气体传感器、水质传感器等。

（2）遥感技术：介绍遥感技术在环境监测中的作用，如卫星遥感、航空遥感等。

（3）地理信息系统（GIS）：介绍GIS在环境监测中的应用，如环境信息系统建设、数据处理、空间分析等。

三、环境污染治理技术

1. 水污染治理技术 （1）传统水处理技术：介绍沉淀、过滤、吸附等传统水处理方法及其原理。

（2）高级水处理技术：介绍反渗透、电离子交换、超滤等高级水处理技术，提高水质。

（3）排放控制技术：介绍水污染物排放标准和排放控制技术，如重金属去除、有机物控制等。

2. 大气污染治理技术

（1）大气净化技术：介绍静电除尘、湿式除尘等大气污染净化技术，降低颗粒物和气态污染物的浓度。

（2）烟气脱硫技术：介绍湿法脱硫、干法脱硫等烟气脱硫技术，减少二氧化硫排放。

（3）燃烧控制技术：介绍燃烧过程中的控制技术，如燃烧优化、氮氧化物控制等。

3. 土壤污染治理技术

（1）土壤修复技术：介绍化学法、生物法、物理法等土壤修复技术，恢复土壤功能。

（2）污染物迁移控制技术：介绍土壤污染物迁移途径和阻控技术，减少土壤污染扩散。

四、可持续发展与环境工程

1. 绿色设计与工程 （1）生态建筑设计：介绍生态建筑设计原则和实践，减少对环境的负面影响。

（2）循环经济：介绍循环经济的概念和实施，提高资源利用效率。

2. 资源管理与回收利用

（1）废物处理与再利用：介绍废物处理技术和资源回收利用方法，减少对环境的压力。