土壤修复资料
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土壤工程修复技术方案土壤工程修复技术是指通过科学的手段和方法,修复受损土壤,恢复其功能和生产力,达到生态环境保护和可持续利用的目的。
本文将从土壤修复的原理与方法、技术流程和案例分析等方面展开研究,提出一套完整的土壤工程修复技术方案。
一、土壤修复的原理与方法1.1 土壤修复的原理土壤修复的原理主要包括生物修复、化学修复和物理修复三种类型。
生物修复是指通过微生物、植物和土壤动物等生物活动,降解和清除土壤中的有机和无机污染物,起到净化土壤的作用。
这种方法具有成本低、效果好和环保等优点,适用于污染物浓度较低的土壤修复。
化学修复是指采用化学物质或化学方法来清除和降解土壤中的污染物,以达到修复土壤的目的。
这种方法在处理高浓度有机和无机污染物的土壤修复中具有一定的效果。
物理修复是指采用物理方法,如土壤挖掘、填充、覆盖等手段,对受损土壤进行处理和修复。
这种方法适用于土壤污染轻、污染范围局部的修复工程。
1.2 土壤修复的方法土壤修复的方法主要包括植物修复、淋溶修复、生物堆肥、土壤通气和固源治理等技术。
植物修复是指通过植物的生长,吸收土壤中的污染物,达到净化土壤的目的。
植物修复在大面积污染土壤的修复中具有较好的效果和环保性能。
淋溶修复是指通过淋溶液浸渍土壤,将土壤中的污染物浸出,达到土壤修复的目的。
这种方法适用于土壤浸出液变迁较好的污染土壤修复。
生物堆肥是指采用土壤生物堆肥技术,将污染土壤中的有机污染物和有机氮化合物降解为无害物质,达到土壤修复的目的。
土壤通气是指采用土壤通气技术,通过地下管道引导空气进入土壤,促进土壤降解和清除污染物,达到土壤修复的目的。
固源治理是指通过固源污染物治理技术,对土壤中的污染物进行固定和处理,达到净化土壤的目的。
二、土壤工程修复技术流程2.1 项目启动和方案研究土壤工程修复项目启动前,应进行现场调查和污染物浓度分析,确定受损土壤的类型和污染程度,然后编制土壤修复方案,确定土壤修复的技术流程和装备设备。
土壤污染修复资料总结范文土壤是人类赖以生存的重要自然资源之一,然而,随着工业化、城市化和农业现代化的快速发展,土壤污染问题日益严重。
土壤污染不仅会影响农作物的产量和质量,还会对生态环境和人类健康构成威胁。
因此,土壤污染修复已成为当前环境保护领域的重要任务。
本文将对土壤污染修复的相关资料进行总结,以期为土壤污染修复工作提供参考。
一、土壤污染的类型及来源(一)土壤污染的类型土壤污染主要包括无机污染、有机污染和生物污染三大类。
无机污染主要指重金属污染,如汞、镉、铅、铬、砷等;有机污染主要包括农药、石油、多环芳烃、多氯联苯等;生物污染则主要是指病原体、寄生虫卵等。
(二)土壤污染的来源1、工业污染源工业生产过程中排放的废水、废气和废渣是土壤污染的重要来源。
例如,采矿、冶炼、化工等行业排放的废水和废渣中含有大量的重金属和有机污染物;工厂排放的废气中的颗粒物也会携带污染物沉降到土壤中。
2、农业污染源农业生产中使用的农药、化肥、农用地膜等是土壤污染的重要来源。
农药和化肥中的化学成分在土壤中残留,长期积累会导致土壤污染;农用地膜难以降解,残留的地膜会破坏土壤结构,影响土壤的通气性和透水性。
3、生活污染源生活垃圾、生活污水和城市垃圾填埋场的渗滤液等也是土壤污染的来源之一。
生活垃圾中的有害物质如电池、电子废弃物等,生活污水中的氮、磷等营养物质以及有机物,如果处理不当,都会进入土壤造成污染。
二、土壤污染的危害(一)对农作物的影响土壤污染会影响农作物的生长发育,导致农作物减产、品质下降。
重金属污染会影响农作物对养分的吸收和利用,降低光合作用效率;有机污染物会干扰农作物的正常代谢过程,影响农产品的质量和安全。
(二)对生态环境的影响土壤污染会破坏土壤生态系统的平衡,影响土壤中微生物的活性和群落结构,降低土壤的自净能力。
同时,土壤中的污染物还可能通过地表径流、地下渗流等方式进入水体和大气,造成二次污染,进一步影响生态环境。
(三)对人类健康的影响土壤中的污染物可以通过食物链进入人体,对人类健康造成危害。
土壤污染修复工程复习资料土壤污染修复工程复习资料近年来,土壤污染问题引起了广泛的关注。
土壤污染对人类健康和生态环境造成了严重的威胁。
为了解决这一问题,土壤污染修复工程应运而生。
本文将对土壤污染修复工程进行复习资料的介绍。
一、土壤污染修复的概念和意义土壤污染修复是指通过一系列的技术手段和措施,将受到污染的土壤恢复到一定的环境质量标准,以保护人类健康和生态环境的一项工程。
土壤污染修复具有重要的意义。
首先,它可以减少土壤污染对人类健康的危害。
土壤污染的物质可以通过食物链进入人体,对人体健康造成潜在的威胁。
其次,土壤污染修复可以保护生态环境。
土壤是生态系统的重要组成部分,它的污染会对生物多样性和生态平衡产生不利影响。
因此,进行土壤污染修复对于维护生态环境的稳定具有重要的意义。
二、土壤污染修复的技术手段土壤污染修复涉及到多种技术手段。
以下是一些常用的修复技术:1. 生物修复技术:生物修复是利用微生物、植物等生物体对土壤中的有害物质进行降解、转化或吸附的修复方法。
常见的生物修复技术包括菌根修复、植物修复和微生物修复等。
2. 物理修复技术:物理修复是通过物理手段将污染物从土壤中分离出来的修复方法。
常见的物理修复技术包括热解、蒸汽吸附和挖掘等。
3. 化学修复技术:化学修复是利用化学物质对土壤中的有害物质进行转化、稳定或去除的修复方法。
常见的化学修复技术包括氧化还原、酸碱中和和吸附等。
4. 综合修复技术:综合修复是指将多种修复技术结合起来,形成一套完整的修复方案。
综合修复技术可以根据具体的污染情况和修复目标来选择和组合修复技术,提高修复效果。
三、土壤污染修复的实施步骤土壤污染修复需要经过一系列的实施步骤。
以下是一般的修复步骤:1. 评估与调查:首先需要对受污染土壤进行评估与调查,确定污染程度和范围,了解污染物的性质和来源,为后续的修复工作提供依据。
2. 制定修复方案:根据评估结果,制定适合的修复方案。
方案中应包括修复目标、修复技术选择、修复时间和成本等内容。
土壤污染修复资料总结范文关于推进土壤污染修复的建议土壤污染与大气污染、水污染被并称为三大主要环境污染问题。
一直以来,由于土壤污染具有隐蔽性、滞后性、累积性和地域性,以及治理难、周期长等特点,已经造成对生态安全的重大威胁。
近年来,____“镉麦”事件、--____西“镉大米”事件、____无极倾倒废液事件、“____宋家庄农药厂污染”等环境事件的出现已经向我们敲响了警钟。
我市区位独特,打造优良的环境质量、健康的投资环境、生态安全的小康社会,开展土壤污染的调查,修复势在必行。
一、我市土壤污染现状我市国土总面积____万平方公里,全市土地总面积____#万亩,其中农用地面积____万亩,占土地总面积的____#%;建设用地____#万亩,占土地总面积的____%;未利用地____#万亩,占土地总面积的____%。
有关数据显示,我市局部区域土壤污染状况不容忽视,尤其是在我市在重污染企业、采矿区和畜禽养殖场周边地区,镉、钒、铅等无机污染物和滴滴涕总量、苯并(a)芘和二苯并(a,h)蒽等有机污染物均存在点位超标问题,特别是我市七八十年代十五小企业大发展时期。
重金属,农药对土壤污染较为严重,至今都未做有效处理。
土壤污染防治形势相对较为严峻。
二、土壤污染成因分析当前,我市正处于工业化、城镇化加速推进时期,超强度的开发和利用,加之历史遗留问题。
造成土壤污染呈现新老污染并存,有机污染和无机污染交织的复杂局面。
造成土壤污染的主要原因有:一是农村生活污水、生活垃圾的任意排放。
目前,全市____%的村庄没有污水处理设施,直接排放;部分生活垃圾没有进行处理直接堆放在田间地头、河道沟壑、路边两旁及村庄周围等地域,产生的渗沥液严重污染着地下水、地表水及土壤。
二是化肥农药的过度使用及地膜的不可降解污染。
按全市耕地面积计算,全市化肥使用量平均每公顷____公斤,有的达到了每公顷____公斤,最多达到每公顷____公斤,远远超过发达国家设置的每公顷____公斤的安全上限。
2022年土壤污染修复资料总结范文污染土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。
以阻断污染物进入食物链,防止对人体健康造成危害,促进土地资源的保护与可持续发展。
通过一学期的学习,我对于全球目前的土壤污染及其防治和修复有了一定的认识和了解。
针对本学期的课程,关于土壤修复的部分我更加感兴趣,尤其是生物修复,于是我总结了一些内容并且查找了一些相关信息。
2土壤修复技术分类土壤修复技术按照修复场地分为原位修复和异位修复,即对污染土壤就地处置或进行异地处理。
按照技术类别可以将污染土壤修复方法分为物理修复、化学修复、生物修复等。
具体分类如下:按修复场地:⑴原位修复:①蒸汽浸提;②生物通风;③原位化学淋洗;④热力学修复;⑤化学还原处理墙;⑥固化/稳定化;⑦电动力学修复;⑧原位微生物修复。
⑵异位修复。
①蒸汽浸提;②泥浆反应器;③土壤耕作法;④土壤堆腐;⑤焚烧法;⑥预制床;⑦化学淋洗。
按技术类别:⑴物理修复:①物理分离;②蒸汽浸提;③玻璃化;④热力学;⑤固化/稳定化;⑥冰冻;⑦电动力学。
⑵化学修复。
①化学淋洗;②溶剂浸提;③化学氧化;④化学还原;⑤土壤性能改良。
⑶微生物修复。
①生物通风;②泥浆反应器;③预制床。
⑷生态工程修复(植物修复)。
①植物提取;②植物挥发;③植物固化;④植物降解;⑤植物根际圈生物降解;⑥生态覆盖系统;⑦垂直控制系统;⑧水平控制系统。
⑸联合修复:①物理化学-生物:淋洗-生物反应器联合修复;②植物-微生物联合修复:菌根菌剂联合修复。
3生物修复技术生物修复技术是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使其完全无害化,从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到原初状态的过程。
广义的生物修复包括微生物修复、植物修复。
3.1微生物修复微生物修复是常用的污染土壤生物修复技术,它主要是指利用微生物的作用对进入土壤环境中的难降解物质如大分子有机污染物、重金属等进行治理。
土壤的修复方法有哪些土壤修复是指通过适当的方法和措施,使受到污染或退化的土壤恢复到一定的功能状态。
土壤修复的方法可以分为生物修复、物理修复和化学修复等多种方式。
下面将详细介绍土壤修复的各种方法。
一、生物修复1. 选择适应性强的植物通过选择适应性强的植物,利用其根系对土壤进行修复。
植物可以通过吸收和转运毒物,改善土壤结构,增加土壤有机质的含量,从而修复受到污染的土壤。
例如,一些耐盐碱的植物可以在盐碱地修复土壤。
2. 微生物修复利用土壤中的微生物来降解有毒物质。
通过选择和引入特定的微生物菌株,可以促进土壤中有害物质的降解和改变土壤的化学性质。
例如,利用细菌降解有机污染物,或者利用菌根菌与植物共生促进植物的生长和修复效果。
3. 土地再生通过土壤管家的生态修复,包括引入蚯蚓、土壤动物和其他生物,来恢复土壤的生态系统。
通过这种方式,可以改善土壤结构,增加土壤肥力,提高土壤水分保持能力。
二、物理修复1. 土壤通风利用通风设备或机械通风技术,提高土壤中氧气的含量,促进微生物的生长和活动。
通过增加土壤通风,可以改善土壤通气性和水分保持能力,促进土壤有机物的分解和养分的释放。
2. 土壤深松通过土壤深松工具或机械设备,改善土壤的物理结构。
土壤深松可以增加土壤孔隙度和可渗透性,提高土壤保水和保肥能力,促进植物的生长和根系的发育。
3. 土壤覆盖采用覆盖材料(如草皮、秸秆等)覆盖在土壤表层,可以降低土壤的温度,减少水分蒸发和土壤侵蚀。
覆盖材料还可以提供有机质和养分,促进土壤的改良和修复。
三、化学修复1. 化学处理通过添加化学物质改善土壤的化学性质。
例如,通过添加石灰或其他中和剂来调节酸碱度,降低土壤的毒性。
此外,还可以利用添加化学剂的方法降低土壤中重金属的含量。
2. 土壤改良剂使用生物降解剂、复合肥料等土壤改良剂来改善土壤的理化性质。
这些改良剂可以改善土壤结构,增加土壤肥力和水分保持能力,促进植物的生长和修复效果。
以上所述为土壤修复的各种方法,每种方法都有其适用的情况和限制,一般需要根据具体的土壤污染类型和程度选择合适的修复方法。
环境工程的土壤修复资料1. 简介土壤修复是环境工程中重要的一项任务,旨在恢复受到污染的土壤生态系统的功能和可持续性。
本文将介绍土壤修复的基本概念、方法和技术,并介绍一些常用的土壤修复资料。
2. 土壤修复的基本概念土壤修复是指通过一系列的措施和技术,将受到污染的土壤恢复到原有的自然状态或达到一定的生态环境要求的过程。
土壤修复不仅仅是清除土壤中的有害物质,还包括恢复土壤的生物多样性和功能。
3. 土壤修复的方法与技术3.1. 生物修复生物修复利用微生物和植物的作用,通过生物降解、吸收和转化等作用,将有害物质转化为无害物质或减少其对环境的影响。
常用的生物修复技术包括菌群修复、植物修复和土壤生物活性增强等。
3.2. 物理修复物理修复是利用物理力学原理对受污染土壤进行处理的方法。
例如,通过挖掘和土壤深层剥离技术可以将污染物质从土壤中分离出来,降低其对土壤环境的影响。
3.3. 化学修复化学修复是利用化学方法对污染土壤进行处理的方法。
例如,通过添加化学剂改变土壤的化学性质,使有害物质转化为无害物质或降低其毒性。
4. 常用的土壤修复资料4.1. 土壤修复案例研究通过对已完成的土壤修复项目的研究和分析,可以总结出有效的修复方法和技术,并制定相应的修复方案。
4.2. 土壤修复技术手册土壤修复技术手册是对土壤修复常用的技术和方法进行系统归纳和总结的资料,可以供工程师和技术人员参考使用。
4.3. 土壤修复监测报告土壤修复监测报告是对修复过程中土壤污染物的监测和评估结果的详细记录,可以用于评估修复效果和调整修复方案。
4.4. 土壤修复相关法规和标准土壤修复相关的法规和标准是对土壤修复工作进行指导和规范的依据,包括土壤污染的阈值、修复效果评价标准等。
5. 总结土壤修复是环境工程领域的重要任务,通过生物、物理和化学等方法和技术,可以有效地恢复受污染的土壤生态系统的功能和可持续性。
土壤修复资料包括土壤修复案例研究、技术手册、监测报告和相关法规标准等,对于指导土壤修复工作具有重要的作用。
土壤污染修复资料总结范本济源市土壤重金属污染农田修复试点项目招标公告1、招标条件《济源市土壤重金属污染农田修复试点项目实施方案》已获市政府批准建设,招标人为济源市环境保护局,建设资金来源为国家____及市财政配套资金。
项目已具备招标条件,现对该项目进行公开招标。
2、项目概况与招标范围____项目名称:济源市土壤重金属污染农田修复试点项目____项目建设地址:济源市克井镇塘石村北及对照点____项目概述。
项目地点农田受铅冶炼企业大气沉降影响,土壤部分重金属超标,威胁粮食安全。
项目采用三种方法,分小试实验和扩大实验两个阶段。
为科学考评各技术方法修复效果,解决土壤重金属污染____,小试阶段每种方法由多家中标单位独立试点,通过考核后再择优扩大实验。
项目同时选择不同环境特征位于异地的小面积农田,一并进行修复对照试点;同时依托项目开展大气重金属影响、超富集植物本土化、稳定化修复时效、土壤生态系统保障、环境风险降低等相关基础性研究工作。
2.3标段划分及项目规模:一标:植物修复技术;小试阶段由三个独立的修复单位承担,用地规模____亩,推广阶段择优选参加小试的一个修复单位承担,再扩大规模____亩;另外对照试验区总用地____亩;二标:原位稳定化修复技术;小试阶段由五个独立的修复单位承担,用地规模____亩;推广阶段择优选参加小试的两个修复单位承担,再扩大规模____亩;对照试验区总用地____亩;三标。
异位稳定化修复与其它技术,小试阶段由两个独立的修复单位承担,用地规模____亩,推广阶段择优选参加小试的一个修复单位承担,再扩大规模____亩;对照试验区用地____亩。
另外为加强项目考核,服务项目建设,同步进行“公共监测与服务平台”、“公用工程建设与服务平台”建设。
项目前期已建成超富集植物收获物安全焚烧装置____套,可供本项目使用,业主已为项目租用了试点土地。
2.4修复治理时限:____年以内(两个阶段合计)2.5总体目标:修复后农田土壤种植作物籽粒主要重金属含量达到国家标准要求,同时土壤主要重金属含量或生物活性大幅度下降,为推广应用提供技术指导和依据,力争形成全国北方重金属污染土壤修复模式和示范基地。
3污染土壤的微生物修复技术与应用近10多年来,微生物修复发展尤为迅猛,给污染土壤的生物修复技术带来了丰富的研究内容和发展前景。
土壤微生物修复技术是在适宜条件下利用土著微生物或外源微生物的代谢活动,对土壤中污染物进行转化、降解与去除的方法。
从修复场地来分,土壤微生物修复技术主要分为两类,即原位微生物修复(in-situ bioremediation)和异位微生物修复(ex-situ bioremediation)。
3.1 污染土壤的原位微生物修复技术原位微生物修复不需将污染土壤搬离现场,直接向污染土壤投放N、P等营养物质和供氧,促进土壤中土著微生物或特异功能微生物的代谢活性,降解污染物。
原位微生物修复技术主要有:生物通风法(bioventing)、生物强化法(enhanced-bioremediation)、土地耕作法(1and farming)和化学活性栅修复法fchemical activated bar)等几种。
3.1.1 生物通风法生物通风又称土壤曝气,是基于改变生物降解环境条件(如通气状况等)而设计的,是一种强迫氧化的生物降解方法。
其操作原理是在污染的土壤上至少打2口井,安装鼓风机和抽空机,将空气强制注入土壤中,然后抽出土壤中的挥发性有机毒物。
在通入空气时,可以加入一定量的氧气和营养液,改善土壤中降解菌的营养条件,提高土著微生物的降解活性,从而达到污染物降解的目的。
丁克强等研究了通气对石油污染土壤生物修复的影响,结果表明通气可为石油烃污染土壤中的微生物提供充足的电子受体,可保持土壤pH稳定,从而促进了微生物的生物活性,强化了对石油污染物的氧化降解作用。
德克萨斯研究院Agrelot等曾采用该方法修复四氯化碳污染土壤也获得了成功,修复效果则是土壤挖掘法、清洗法的5倍以上,大大降低了修复成本。
但在使用此方法时,应该注意选择或调理土壤物理结构,最好是选择通透性较好的土壤结构。
3.1.2生物强化法生物强化是基于改变生物降解中微生物的活性和强度而设计的,可分为土著菌培养法和投菌法。
①土著菌培养法是定期向污染土壤投加H202和营养,以满足土著降解菌的需要,提高土著微生物的代谢活性,将污染物充分矿化成C02和H20的方法。
目前,该方法在生物修复工程中实际应用较多,其原因在于:一方面是由于土著微生物降解污染物的潜力巨大,另一方面是因为接种的外源微生物在土壤中难以保持较高的活性以及工程菌的应用受到较为严格的限制。
②投菌法是直接向污染土壤中接入高效降解菌,同时提供给这些微生物生长所需营养的过程。
Hwang等使用3种补充的营养液与分枝杆菌属(Mycobacterium sp.)一起注入土壤中,已经取得了良好的效果。
李顺鹏等在农药(如有机磷类等)污染土壤的微生物修复方面作了系列工作,也取得了明显进展。
但使用该方法时常常会受到土著微生物的竞争,因此,在应用时我们需要接种大量的外源微生物形成优势菌群,以便迅速开始生物降解过程。
3.1.3土地耕作法土地耕作法也称农耕法,是以就地污染土壤作为接种物的好氧生物过程。
土地耕作法相比其他处理方法,如填埋、焚烧、洗脱等,有对土壤结构体破坏较小、实用有效等特点,应用范围较广。
其简要操作规程是:首先对污染土壤进行耕耙,同时施入肥料等养分,进行灌溉,加入石灰,从而尽可能地为微生物降解提供一个良好的环境,以便土壤中发生污染物的降解过程。
一般情况下,土地耕作修复法只能适用于30 cm的耕层土壤,而对于30 cm以下的土壤则用特殊的设备。
3.1.4化学活性栅修复法化学活性栅修复法是依靠掺入污染土壤的化学修复剂与污染物发生氧化、还原、沉淀、聚合等化学反应,从而使污染物得以降解或转化为低毒性或移动性较低的化学形态的方法。
其中较为典型的化学活性栅系统修复规程是:通过注入井,把粉状胶体物质(如零价胶态铁粉)注入污染地区水流走向的下方。
然后,在注入井的水流下方,开挖第二个井,用以抽取污染的地下水。
通过污染地下水的处理,可以达到污染土壤的修复。
目前,这一技术已经成功地应用于石油烃,特别是卤化烃等有机物污染的土壤。
3.2污染土壤的异位微生物修复技术异位微生物修复是把污染土壤挖出,进行集中生物降解的方法。
主要包括预制床法(prepared bed)、堆制法(composting bioremediation)及泥浆生物反应器法(bioslurry bioreactor)。
3.2.1 预制床法预制床修复是农耕法的延续,它可以使污染物的迁移量减至最低。
其简要操作规程为:在不泄露的平台上铺上沙子和石子,将污染土壤平铺(15~30cm厚度)于平台上,并加入营养液和水,必要时加入表面活性剂,定期翻动供氧,以满足土壤微生物的生长需要,处理过程中流出的渗滤液,及时回灌于土层,以彻底清除污染物。
该方法在PCP、杂酚油、石油、农药等污染土壤修复中,获得了一些成功的案例。
Eullis等用具有滤液收集和水循环系统的预制床对斯德哥尔摩中部防腐油生产区的土壤进行治理,土壤中PAHs的浓度从1024.4 mg/㎏埏降至324.1 mg/kg。
3.2.2堆制法堆制法是利用传统的堆肥方法,将污染土壤与有机废弃物质(如木屑、秸秆、树叶等)、粪便等混合起来,使用机械或压气系统充氧j同时加入石灰以调节pH值,经过一段时间依靠堆肥过程中微生物作用来降解土壤中有机污染物。
堆制法包括风道式、好气静态式和机械式等3种,其中机械式r在密封容器中进行1易于控制,可以间歇或连续进行。
近年来,国内外学者均在积极研究堆制修复的原理、工艺、条件、影响因素、降解效果等,并己将此工艺应用到污染土壤的修复。
3.2.3 泥浆生物反应器法泥浆生物反应器法是将污染土壤转移至生物反应器,加水混合成泥浆,调节适宜的pH,同时加入一定量的营养物质和表面活性剂,底部鼓入空气充氧,满足微生物所需氧气的同时,使微生物与污染物充分接触,加速污染物的降解,降解完成后,过滤脱水。
这种方法处理效果好、速度快,但仅仅适宜于小范围的污染治理。
生物反应器一般设置在现场或特定的处理区,通常为卧鼓型和升降机型,有间隙式和连续式两种,但多为间隙式。
目前,生物反应器在国外已进入实际应用,国内仅在实验室模拟阶段。
Robert等在生物反应器中使用白腐真菌(phanerochate chrysosporium)处理多环芳烃污染土壤36天后,土壤中低分子量多环芳烃的降解率为70%~100%,高分子量多环芳烃的降解率为50%~60%。
泥浆生物反应器有利于增加土壤微生物与污染物的接触面积,可使营养物、电子受体和主要基质均匀分布等优点,因此,生物反应器的修复效率较高。
但是由于它增加了物料处理、固液分离、水处理以及能量消耗,泥浆生物反应器的处理成本要比土地耕作、堆制修复等技术要高。
因此,在选择污染土壤微生物修复技术时,应充分考虑上述各种修复方法的优缺点,结合污染物的类型、污染场地、污染状况等因素,充分发挥每种微生物修复方法的长处,加以灵活运用。
4污染土壤的微生物修复问题与展望从目前来看,微生物修复是最具发展和应用前景的生物修复技术,人们在微生物材料、降解途径以及修复技术研发等方面取得了一定的研究进展,并展示了一些成功的修复案例。
但是随着微生物修复范畴及内涵的不断拓展,特别是针对复杂的污染土壤生态系统,每种微生物修复技术不仅要克服自身原有的不足,而且还需进一步认识和解决在修复过程中出现的新现象和新问题,如新型污染物类型的发现、新微生物资源的评价、污染物的土壤修复过程与生态/健康风险、修复技术的复合机制及高效应用等方面。
因此,污染土壤的微生物修复仍面临着极大的挑战,任务十分艰巨。
鉴此,今后我们需在以下几个方面展开深入研究。
4.1 微生物资源及其生物降解途径土壤微生物资源十分丰富,我们在挖掘现有高效微生物资源的基础上,仍继续筛选和驯化新的降解菌株;重点研究典型有机污染物的微生物降解途径、机理与生物降解代谢流;进一步解析典型污染物降解基因的结构、功能与调控机制,阐明降解过程的分子生物学机理;应用系统生物学方法,开展典型污染物微生物降解的基因组研究,以揭示其微生物遗传多样性与功能基因;在全面掌握污染物降解菌生理生化、遗传学特性基础上,重组构建污染物降解关键酶和功能优化的基因工程菌等。
4.2污染土壤的修复过程与生态风险评估加强认识污染土壤修复的微生物代谢化学生物学过程,如生物修复的关键环节、中间过程、酶学和共代谢机制、根际效应等;研究土壤中污染物的中间产物、结构、性质及表征,密切关注生物修复过程中污染物的次生污染问题:构建污染土壤微生物修复过程的生态毒理及生物学评价方法,如生态毒理诊断指标、诊断机理以及生态毒理标准体系;建立生物修复技术相应的法律和法规,保证修复技术的公众认可与推广实施。
4.3微生物修复的复合化或组合式修复技术研发由于土壤复合污染的普遍性、复杂性和特殊性,复合污染土壤的修复不可能单独依靠一种修复措施就能彻底解决问题,往往需要多途径、多方式的修复手段;另一方面,即使是单一污染土壤,我们也可以采用多途径、多方式强化微生物修复效果,以达到彻底修复的目的。
目前,基于微生物的复合修复思路主要有:微生物一土壤物理改良、微生物一化学活化、微生物一动物、微生物一植物、甚至于采用微生物一植物一动物等多生命体的系统组合,其中微生物(特别是菌根真菌卜植物的联合修复近年来深受人们关注,在重金属和有机污染土壤的修复中显示出很好的应用前景。
4.4微生物修复技术的污染场地应用污染场地应用是各种生物修复技术研发的最终目的。
一般说来,实验室的微生物修复研究,因修复条件较为理想化,被干扰因素极少,其修复可能很好。
如一旦将室内的微生物修复技术放大到现场条件下,干扰因素复杂,一系列的新问题可能会出现,甚至可能会遭致完全否定等现象。
因此,微生物修复技术的场地应用是一项复杂的系统工程,必须融合环境工程、水利学、环境化学及土壤学等多学科知识,创造现场的修复条件,如土地翻耕、农艺措施、添加物质、高效微生物、植物修复,季节更替等,构建出一套因地因时的污染土壤田间修复工程技术。
生态修复实例之三:韩国良才川水质生物-生态修复设施良才川是汉江的一条支流,位于汉城的江南区。
由于河流地处住宅区加之治理不善,良才川的水质受到较大污染,也影响了汉江的水质。
1995年起决定主要采用生物-生态方法治理良才川。
水质净化设施主体是设于河流一侧的地下生物-生态净化装置(图3)。
采用卵石接触氧化法。
即强化自然状态下河流中的沉淀、吸附及氧化分解现象,利用微生物的活动将污染物转化为二氧化碳和水。
净化设施日处理能力为32000吨/日。
净化的工作流程如下:拦河橡胶坝(长18m,高1m)带拦污栅的进水口,水流经过进水自动阀,经污物滤网进入污水管,污水管连接有4座污水孔墙,污水孔墙两侧各有一座接触氧化槽,共有8座。