生物修复PPT课件

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新版第八章-污染环境的生物修复课件.ppt

精选
8
3、植物修复的特点
– 今年来的研究表明，植物修复是一个更经济、更适于现场操作的去除环境污染物的技术。植物具有庞大的叶冠和根系，在维持生态环境的平衡中起着重要作用。植物修复适用于大面积、低浓度的污染位点，不仅可以环境的有机污染物，还可以去除重金属和放射性元素。
精选
9
⑴、植物对环境中重金属的去除
• 植物对有机污染物的直接吸收作用 • 植物释放分泌物和酶 • 强化根区的矿化作用
精选
16
⑷、富营养化水体修复
• 富营养化水体 –水华和赤潮 –防治水体富营养化的对策： • 控制外源性营养物质的输入； • 减少内源性营养物质的负荷。
精选
17
– 防治水体富营养化的措施：
• 工程性措施：挖走底泥、水底深层曝气等；
精选
25
营养盐空气
抽水井
地下水位
废水处理系统污染区
注水观井测
井
生物修复原位处理方式示意图
精选
26
四、地下水生物修复工程技术
• 原位处理
– 特点：与土壤原位处理基本相同。
• 物理拦阻
– 指使用暂时的物理屏障以减缓并阻滞污染物在地下水中的进一步迁移。
精选
27
• 地上处理
–又称抽取－处理技术，将受污染的地下水从地下水层中抽取出来，在地面上用一种或多种工艺处理之后，再将水注入地层。
工程前期投入高
费用低
可与其它技术结合使用
需增加微生物监测项目
精选
4
4、生物修复与生物处理的异同
相同之处：都是利用微生物的降解作用，也都是利用微生物的同化作用扩大繁殖，并通过工程措施保持生物处理过程有很高的效率，在处理特殊废物时都需要驯化和筛选高效微生物。

环境生物技术(第七章生物修复) ppt课件

➢ 生物修复经常以原位方式进行，这样可使对污染位点的干扰或破坏达到最小，可在难以移动的地方（如建筑物下、公路下）进行，在生物修复时场地可以照常使用；
➢ 生物修复使有机物分解为二氧化碳和水，可以永久性地消除污染物和长期的隐患，无二次污染，不会使污染转移；
➢ 生物修复可与其他处理技术结合使用，处理复合污染；
ppt课件
26
据报道
中国重金属污染耕地总计：2000万公顷中国有机物污染农田总计：6000万公顷
ppt课件
27
全国土壤污染状况调查
《国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要》决定从 2006年起“开展全国土壤污染现状调查，综合治理土壤污染”。
2006年7月18日，国家环保总局组织召开全国土壤污染状况调查视频会议，全国土壤污染状况调查7月18日在北京启动。
ppt课件
8
生物修复
植物修复
植物萃取、植物稳定、根基修复、植物转化、根际过滤、植物挥发等
利用植物去治理水体、土壤和底泥等介质中的污染的技术
微生物修复
利用微生物将环境中的污染物降解或转化为其他无害物质的过程
动物修复
通过土壤动物群的直接或间接作用而修复土壤污染的过程
ppt课件
9
生物修复的基本定义
91.1 200
38.8 250
0.14 0．3
引自：王亮等，温州市城郊污灌对土壤和蔬菜品质的影响
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31
蔬菜重金属含量(mg/kg)
0.9
0.8
0.7
铅
0.6
镉
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0 莴苣小青菜大白菜甘蓝
葫芦
0.2 0.05

《生物修复技术》课件

生物修复技术
02
利用微生物、水生植物等生物体对水
如利用活性污泥法处理工业废水，利用水生植物净化水体等。
空气污染的生物修复
空气污染的来源
包括工业废气、汽车尾气、燃煤烟气等。
生物修复技术
利用微生物、植物等生物体对空气中的污染物进行吸收、降解和转化。
实际应用案例
生物反应器修复原理
生物反应器
利用生物反应器中的微生物、植物、动物等生物体对有害物质进行降解、转化和富集等处理过程。
生物膜反应器
利用生物膜上的微生物对有害物质进行降解和转化。
悬浮生长反应器
利用悬浮在液体中的微生物对有害物质进行降解和转化。
03
生物修复技术的实际应用
Chapter
土壤污染的生物修复
1 2 3
土壤污染的来源
包括工业废弃物、农药化肥残留、重金属等。
生物修复技术
利用微生物、植物等生物体对土壤中的污染物进行降解、转化和固定，降低或消除污染物的毒性。
实际应用案例
如利用微生物降解有机污染物，利用植物吸收重金属等。
水体污染的生物修复
水体污染的来源
01
包括工业废水、生活污水、农业废水等。
适用范围
土壤、水体、空气等环境介质中的污染物治理。
生物修复技术的应用领域
01
02
03
土壤污染治理
修复被重金属、农药等污染的土壤，促进土壤生态恢复。
水体污染治理
净化被有机物、重金属等污染的水体，提高水质。
空气污染治理
降低空气中的有害气体和颗粒物含量，改善空气质量。
生物修复技术的发展历程
起源
20世纪80年代，随着环境保护意识的提高，生物修复技术开始受到关注。

《生物修复技术》PPT课件

生物修复技术
生物修复(Bioremediation)：
➢ 广义的生物修复通常是指利用各种生物（包括微生物，动物和植物）的特性，吸收、降解、转化环境中的污染物，使受污染的环境得到改善的治理技术，一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。
➢ 狭义的生物修复通常是指在自然或人工控制的条件下，利用特定的微生物降解、清除环境中污染物的技术。
底泥生物氧化技术通过把药物注射到河道底泥表面，
对河道黑臭泥进行生物氧化，可有效降低底泥有机物含量和耗氧速率，提高底泥对上覆水体的生物降解能力，促进底泥微量营养释放和藻类生长。
生物操纵技术生物操纵就是利用调整生物群落结构
的方法控制水质。其主要原理是调整鱼群结构，保护和发展滤食性的浮游动物，从而控制藻类的过量生长。其核心是利用浮游动物滤食浮游藻类，增加水体透明度。
总结——优点
与传统的修复技术相比, 植物修复是一种容易接受、成本低、技术要求低的修复方法, 它可应用于空气、地表水、地下水、土壤中污染物的修复。植物修复技术可清除的污染物包括无机污染物如氮、磷、重金属等;有机污染物如农药、炸药、有机氯化物、杀虫剂、除草剂等。
总结——缺点
要求植株具有高的生物量；对污染物的耐受性要高; 受植物根系分布的限制; 受气候、土质等的影响; 清除污染物所需的时间长; 转基因技术的应用可能会造成潜在的环境污染等等。但随着各方面研究和实践的深入, 它必将得到广泛推广与应用, 并为环境保护和治理工作带来新的前景与希望。
河道和湖泊人工增氧技术通过一定的增氧设备，增加水体中溶
解氧，能加速河湖水体和底泥微生物对污染物的分解，为水体中各种水生生物呼吸提供氧气，促进系统生物多样性。
生物强化技术实际上是外源微生物投放技术。在

污染土壤的生物修复PPT课件

• 动物修复技术主要包括蚯蚓养殖和线虫控制两种方式。蚯蚓养殖是指利用蚯蚓来改善土壤结构、提高土壤肥力，从而达到净化土壤的目的；线虫控制是指利用一些寄生线虫来控制土壤中的病原微生物，从而减少其对土壤的危害。
• 动物修复技术的优点包括改善土壤结构、提高土壤肥力等。但动物修复技术的缺点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的处理效果不佳。
技术成熟度
某些生物修复技术仍处于研究阶段，技术成熟度有待提高。
影响因素多
生物修复效果受到多种因素的影响，如污染物特性、土壤条件、气候条件等。
03 生物修复技术应用
微生物修复技术
微生物修复技术是指利用微生物的生命代谢活动来减少土壤环境中有毒有害物质的浓度，从而使土壤环境得到净化和修复的过程。
政府应加大对生物修复技术的政策支持和资金投入，促进技术的研发和应用。
建立评价体系
建立生物修复技术的评价体系，制定相关标准和方法，规范技术的实际应用。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国外先进技术和管理经验，提高我国生物修复技术的整体水平。
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感谢您的观看
微生物修复技术的优点包括处理效果好、适用范围广、对环境影响小等。但微生物修复技术的缺点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的处理效果不佳。
微生物修复技术主要包括原位修复和异位修复两种方式。原位修复是在污染场地就地处理，而异位修复是将污染土壤转运至集中处理场地进行修复。
微生物修复技术适用于有机物污染、重金属污染和农药污染等多种类型的土壤修复。其中，有机物污染土壤的微生物修复技术应用最为广泛。
利用土壤动物（如蚯蚓）对污染物的抗性和净化能力，实现污染土壤的治理和生态修复。

污染环境的生物修复 PPT课件

2. 环境污染的植物修复
植物的生态功能? 植物修复的特点
可同时去除有机污染物和重金属、放射性核素，适用于大面积、低污染的位点。
蜈蚣草（Pteris vittata Linn.）
东南景天
宝山堇菜（Viola baoshanensis）
植物组织积累植物排斥
植物挥发植物降解植物固定
植物修复重金属污染土壤的机理示意图
– 微生物具有降解自然界产生的有机化合物的代谢机制，从而促使地球有机碳平衡，而在自然界具有新颖结构的合成化合物（异型生物质，又称非生物性物质， xenobiotics）往往对微生物的降解表现出抗逆性，其原因可能是这些化合物进入自然界的时间比较短，微生物界还未进化出降解此类难降解化合物的代谢机制。
这些化合物大多数对环境具有毒害作用，故称之危险性化合物。
• 危险性化合物来源
– 人工合成的农药、杀虫剂、除草剂、防腐剂、溶剂、增塑剂等
• 危险性化合物的降解特点和研究
– 尽管其在自然界可能会有部分缓慢降解，微生物有可能通过多种途径来改变自身的结构信息以获得对这类化合物的降解能力，但这需要一个漫长的过程来实现，依靠微生物的自然进化过程远不能满足要求，而且长此以往将会造成生态系统的失衡。因此，研究一些可以使微生物群体在较短时间内获得最大的降解该物质能力的方法显得愈加重要和迫切。
生物修复技术的特点
优点：投资费用省，对环境影响小，能有效降低
污染物浓度，适用于在其他技术难以应用的场地，而且能同时处理受污染的土壤和地下水。
局限性：需对具体地点的状况和污染物进行详细
而昂贵的考察，微生物活性受温度和其他环境条件的影响，某些情况下，生物修复不能去除全部的污染物。

污染环境的生物修复(大学课件)

4 污染环境的生物修复
1
4.1 生物修复概述 4.2 环境微生物修复机理 4.3 环境修复微生物生态学原理 4.4 影响生物修复的污染物特性
2
4.1 生物修复概述
4.1.1 4.1.2
生物修复概念生物修复的产生与发展
4.1.3 4.1.4
生物修复的特性生物修复的类型
4.1.5 生物修复原则及可处理性实验
29
国外有较长的研究史，国
动物修复内的研究还处于摸索阶段。
土壤动物如蚯蚓、线虫、跳虫、蜈蚣、蜘蛛等，能吸收或富集土壤中的残留农药，并通过代谢把农药分解为低毒或无毒产物。
30
按照自然界自身规律强
生态修复化自然界的自净能力。
利用培养的生物或微生物的生命活动，对环境中污染物进行降解。
31
按修复受体分类
• 特点
– 修复效果好但成本高昂，适合于小范围、高污染的环境。
37
原位-异位联合生物修复
• 概念
– 将原位生物修复和异位修复相结合。
化学淋洗修复异位生物修复
• 方法
– 水洗-生物反应器法 – 土壤通气-堆肥法
•
特点
土壤蒸气浸提生物强化修复
原位工程生物修复
– 能扬长避短，应用前景好。
38
4.1.5 生物修复原则及可处理性实验
• 利用生物修复处理其费用大约为4000 日元/m3 ； • 采用淋洗或加热等处理成本高约5~10万日元/m3 。
16
环境影响小
最终产物是二氧化碳、水和脂肪酸等，不会造成二次污染
17
最大限度降低污染物的浓度
• 生物修复技术可以将污染物的残留浓度降到最低
– BTX（苯-甲苯-二甲苯）污染的土壤经生物修复处理后，总浓度降为0.05~0.10 mg/L，甚至低于检测限。

第10章环境污染生物修复技术PPT课件

四、生物修复影响因素与基本措施
1. 用于生物修复的生物种类
土著微生物
A
用于生物修复其它微生
物
D
外来微生物 B
微生物产品和酶 E
基因工程菌 C
植物及超累积植物 F
17
土著微生物
• 自然界有大量微生物，环境受污染后会出现自然选择，使适合的微生物不断增长。
• 生物降解通常是分步进行的，一种微生物的分解产物可成为另一种微生物的底物。 • 污染物和其相应的降解菌请见下表
• 方法
• 水洗-生物反应器法 • 土壤通气-堆肥法
土壤蒸气浸提原位工程生物修复 • 特点生物强化修复
• 能扬长避短，应用前景好。
14
二、生物修复技术的条件特点
1. 生物修复条件：
• 必须具备有代谢活性的微生物； • 微生物必须能以相当速率降解污染物，并使污染物浓
度降低到要求范围内； • 过程中不产生有毒副产物； • 污染场地污染物对微生物无害； • 目标化合物需能被微生物利用； • 污染场地或反应器条件有利于微生物生长或保持活性； • 对于重金属污染，选择适合当地环境的植物； • 处理费用尽可能低。
01
土壤
02
水体
03
大气
04
固废
9
• 原位生物修复（in-site bioremediation） • 异位生物修复（ex-site bioremediation） • 原位-异位联合生物修复（combined bioremediation）
10
• 概念
• 采取工程措施，有目的地操作环境系统中的生物过程，加快环境修复。
18
19
• 污染环境中，当土著微生物生长过慢，代谢活性不高，或者污染物造成其数量下降时；可人为投加一些适宜该污染物降解、与土著微生物能相容的高效菌。 • 投珊瑚色诺卡菌来处理含腈废水 • 用热带假丝酵母来处理油脂废水 • 用光合细菌加强硫、氮素的转化 • 用玉垒菌降解河底淤泥的有机物

污染环境的生物修复ppt课件

➢ 狭义的生物修复通常是指在自然或人工控制的条件下，利用特定的微生物降解、清除环境中污染物的技术。
环境生物修复技术主要由三方面的内容组成：
• （1）利用土著微生物代谢能力的技术 • （2）活化土著微生物分解能力的方法 • （3）添加具有高分解难降解化合物能力的
特定微生物的方法
2. 生物修复的产生发展
– 共代谢基质微生物的共代谢基质对一些顽固污染物的降解起着重要作
用，因此，共代谢基质对生物修复有重要影响。
– 污染现场和土壤特性：土壤特性影响污染物和微生物的相对活性，最终影响生物
修复的速度和程度。
– 有毒有机污染物的物理化学性质如有机污染物的化学结构、毒性、生物可利用性。
3.微生物修复与物质循环
• 4.1 生物修复概述 • 4.2 环境微生物修复机理 • 4.3 环境修复微生物生态学原理 • 4.4 影响生物修复的污染物特性
4.1生物修复概述
1. 生物修复(Bioremediation)的概念
➢ 广义的生物修复通常是指利用各种生物（包括微生物，动物和植物）的特性，吸收、降解、转化环境中的污染物，使受污染的环境得到改善的治理技术，一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。
• 可处理性试验方法 • （1）土壤灭菌试验 • （2）土壤柱试验 • （3）摇瓶试验 • （4）反应器试验
6 生物修复工程技术
生物修复工程技术可行性研究
（－）数据调查
– 污染物性质，受污染前后生物性质、分布，污染现场条件，有关管理法规，确立净化目标。
（二）技术查询（三）选择技术路线
– 对各种修复技术以及它们可能组合进行全面客观评价，列出可行方案，并确定最佳技术。
• 1989年，美国阿拉斯加海域受到大面积石油污染，生物修复技术首次大规模应用，取得了很好的效果。阿拉斯加溢油生物修复成为生物修复史上的里程碑，至此，生物修复技术成为一种可被人们接受的油泄漏治理方法。

受污染水体的生物修复技术ppt课件

①污染物在原地被降解；
②修复时间较短；
③就地处理操作简便，对周围环境干扰少；
④较少的修复金费，仅为传统化学、物理修复金费的30%—50%；
⑤人类直接暴露在这些污染物下的机会减少；
⑥不产生二次污染，遗留问题少。
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12
生物修复的局限性
不能降解所有进入环境的污染物
需对污染区的状况和存在的污染物进行详细而昂贵的现场调查
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四.富营养化的底泥疏浚修复
底泥疏浚是清除江河湖库内源污染的重要措施,其疏浚方案的制定有其重要的内涵,应对疏挖深度、疏挖形式、疏浚设备、底泥处置等问题给予科学的分析,真正实现通过疏浚改善水环境的目标,并能为进一步修复和重建良好的水生态系统创造条件.
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40
目前我国水环境生物修复存在的问题
特定的微生物只降解特定类型的化学物质
微生物活性受温度和其他环境条件影响
生物修复不能将污染物全部去处
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水体修复的主要处理方法
生物处理技术
生态塘(氧化塘)处理法
人工湿地处理技术
土地处理技术
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14
污染河流的生物修复
强化自然净化修复：通过采取措施，向河流输送某种形式的能量或物质，强化河流的自我净化过程，加快河流的修复,是一类原位修复技术。
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32
水生植物可以显著提高富营养水体的水质，对有毒的有机污染也有明显的净化作用。恢复以沉水植物为主的水生植被是合理有效的水质净化和生态系统恢复的重要措施。
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水生植被的优化设计
先锋物种的选择
先锋物种的选择是对水生植物生物学特性，耐污性，对N，P出去能力等的研究基础上，筛选出几种具有一定耐受性的，能适应湖泊水质现状的物种作为恢复的先锋物种同时为水生植物群落恢复提供建群物种。复

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3
生物修复的基本内容
植物修复：就是利用植物去治理水体、土壤和底泥等介质中的污染的技术。植物修复技术包括六种类型：植物萃取、植物稳定、根际修复、植物转化、根际过滤、植物挥发等技术。
微生物修复：即利用微生物将环境中的污染物降解或转化为其他无害物质的过程。
动物修复：指通过土壤动物群的直接
（吸收、转化和分解）或间接作用（改善
8、有些情况下，生物修复不能将污染物全部除去，因为当污染物浓度太低不足以维持一定数目的降解菌时，残余的污染物就会留在土壤中。
.
8
生物修复的主要方法
生物修复方法的种类很多，可以根据不同的标准进行分类。
根据被修复的污染环境，可以分为土壤生物修复、地下水生物修复、沉积物生物修复和海洋生物修复等。
快速、安全、费用低
条件严格、不宜用于治理重金属污染
有机物污染
异位生物修复
快速、安全、费用低
条件严格、不宜用于治理重金属污染
有机物污染
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10
生物修复的主要技术
生物修复技术的种类很多，但大致可以分为原位生物修复和异位生物修复两类。原位生物处理中的污染对象不需移动，处理费用低，但处理过程控制比较难。异位生物处理需要通过某种方法将污染对象转移到现场之外，再进行处理。通常污染物搬运费用较大，但处理过程容易控制。
3、生物修复可永久性地消除污染物和长期的隐患，无二次污染；
4、生物修复可与其他处理技术结合使用，处理复合污染；
5、降解过程迅速，费用低，
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5
生物修复的优点
3、生物修复可永久性地消除污染物和长期的隐患，无二次污染；
4、生物修复可与其他处理技术结合使用，处理复合污染；
5、降解过程迅速，费用低，只是传统Biblioteka 理、化学修复费用的30％～50％。
.
16
影响生物修复的环境因素
3、电子受体微生物的活性除了受营养盐的限制，土壤中污染物氧化分解的最终电子受体的种类与浓度也极大的影响着生物修复的速度和程度.包括O2、H2O2和其它的一些离子。
.
17
影响生物修复的环境因素
4、复合基质
污染环境中常存在多种污染物，这些污染物可能合成有机物、天然物质碎片、土壤或沉积物中的腐植酸等。在这样多种污染物与多种微生物共存条件下的生物修复过程与实验室进行的单一微生物分解单一化合物的情况有很大区别。
土壤理化性质，提高土壤肥力，促进植物
和微生物的生长）而修复土壤污染的过程。
.
4
生物修复的优缺点
生物修复同传统或现代的物理、化学修复方法相比，有许多优点：
1、生物修复可现场进行，减少了运输费用和人类直接接触污染物的机会；
2、生物修复经常以原位方式进行，对污染位点的干扰或破坏达到最小，可在难以处理的地方(如建筑物下、公路下) 进行，在生物修复时场地可以照常用于生产；
根据生物修复利用微生物的情况，可以分为使用污染环境土著微生物、使用外源微生物和进行微生物强化作用。
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9
生物修复的主要方法
类型生物修复
修复技术植物修复
优点
缺点
适用类型
成本低、不改变土壤性质、没有二次污染
耗时长、污染程度不能超过修复植物的正常生长范围
重金属、有机物污染等
原位生物修复
3、有些化学品的生物降解产物的毒性和移动性比母体化合物还大；
4、可处理性研究和评价的费用要高于常规技术的费用，一些低渗透性土壤往往不适合生物修复；
.
7
生物修复的优缺点
5、微生物活性受温度和其他环境条件的影响；
6、执行时的监测指标除化学监测项目以外，还需要微生物监测项目；
7、特定的微生物只降解特定的化合物类型，化合物形态一旦变化就难以被原有的微生物酶系降解；
.
11
生物修复的主要方法
原位生物修复的主要技术手段是添加：① 营养物质；②溶解氧；③微生物或酶；④表面活性剂；⑤补充碳源及能源。根据被处理对象的性质、污染物种类、环境条件等的区别，营养物质的添加方式也不同。
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12
生物修复的主要方法
异位生物修复涉及各种类型的生物反应器的利用。与原位生物处理一样，根据处理对象、处理工艺的要求，处理过程中常需要添加各种辅助有机物分解的物质。生物反应器的加工制造及控制系统的设置等虽然增加了异位生物修复的费用，但对一些难以处理的污染物，异位生物修复是不可代替的选择。此外，生物反应器的条件可以严格控制，生物修复的除污效率较高。
狭义的生物修复：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。它包括自然的和人为控制条件下的污染物降解或无害化过程。
一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。根据生物修复的污染物种类，它可分为有机污染生物修复和重金属污染的生物修复和放射性物质的生物修复等。
生物修复
.
1
生物修复技术
1. 生物修复的基本内容 2. 生物修复的优缺点 3. 生物修复的主要方法 4. 影响生物修复的环境因素 5. 生物修复三原则 6. 生物修复技术的应用 7. 生物修复技术的进展
.
2
生物修复的基本内容
广义的生物修复：指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术。它包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。
.
13
影响生物修复的环境因素
1、非生物因素影响生物修复最重要因素有温度、
pH值、湿度水平、盐度、有毒物质、静水压力。
.
14
影响生物修复的环境因素
2、营养物质异养微生物及真菌的生长除需要有机物提供
的碳源及能源之外，还需要一系列营养物质及电子受体。
.
15
影响生物修复的环境因素
生物修复技术是利用生活的有机体处理污染物，因而必须受到许多外界环境的影响。在被污染的土壤和地下水中，石油污染物是微生物可利用的大量碳底物，但它只能够提供有机碳而不能提供其它营养物，因而N、P常常是限制微生物活性的重要因素，为了使污染物完全降解，适当的添加外源营养物具有重要的作用。
.
6
生物修复的缺点
生物修复技术虽然已经取得了长足的发展，但由于受生物特性的限制，生物修复技术还存在着许多
的局限性：
1、不是所有的污染物都适用于生物修复，污染物的难生物降解性、不溶性以及污染物土壤腐殖质或泥土结合在一起常使生物修复难以进行；
2、生物修复要求对地点状况进行工程前期的考察，往往费时、费钱；