生物修复技术概念、应用及环境因素的影响和3个成功实例
生物在环境保护与生态建设中的作用
环境污染的生物监测与修复
生物监测：利用生物对环境污染的敏感性进行监测，如利用鱼类监测水 质
生物修复：利用生物来修复被污染的环境，如利用植物修复土壤污染
生物净化：利用生物来净化环境，如利用微生物净化废水
生物多样性保护：保护生物多样性，有助于维护生态平衡，减轻环境污 染
生物多样性在生态恢复与重建中的 重要性：生物多样性是生态系统健 康和稳定的重要指标，也是生态恢 复与重建成功的关键因素
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生物在生态重建中的作用：通过引 入新的物种或改变现有物种的组成， 重建受损或退化的生态系统
案例分析：介绍一些成功的生态恢 复与重建案例，如湿地恢复、森林 重建等，分析生物在其中的作用和 效果。
生物在环境保护与生态 建设中的作用
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目录
01 生 物 在 环 境 保 护 中 的 作 用
02 生 物 在 生 态 建 设 中 的 作 用
03 生 物 技 术 在 环 境 保 护 与 生 态建设中的应用
05
加强生物在环境保护与 生态建设中的研究与应 用
生态保护：需要限制资源开发， 保护生态环境和生物多样性
矛盾：资源开发和生态保护之 间的矛盾日益突出
解决方案：寻求资源开发和生 态保护的平衡点，实现可持续 发展
Part Five
加强生物在环境保 护与生态建设中的
研究与应用
加强基础研究与技术创新
基础研究：深入研究生物在环境保护与生态建设中的作用和机制
生态系统的平衡与稳定
生物多样性：生物种类繁多，相互 依存，共同维持生态系统的平衡
生物修复技术概念、应用及环境因素的影响和3个成功实例39页PPT
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
生态修复技术
受污染水体的生物董哲仁,刘蒨，曾向辉1 概述对受污染的江河湖库水体进行修复，已是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。
特别是南水北调东线沿线的治污工程，量大面广，寻找先进实用、造价低廉的技术迫在眉睫。
我国的江河湖库水体污染主要包括氮磷等营养物和有机物污染两方面。
另外，湖泊水库蓝藻及赤潮给水域生态、人体健康也造成了严重危害。
对于富营养化的控制，发达国家以控制营养盐为主，大多采取“高强度治污－自然生态恢复”的技术路线，即控制外源磷污染负荷并配合生态恢复措施，在这方面已经取得较大成效。
去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体恢复与保护的难题。
目前国际上采用的技术主要有三类：1〕化学方法：如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，但是易造成二次污染；2〕物理方法：疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等，但往往治标不治本；3〕生物－生态方法：如放养控藻型生物、构建人工湿地和水生植被。
开发生物－生态水体修复技术，是当前水环境技术的研究开发热点。
实际上，大自然在发展变化的长期过程中，本身已经具备了自我净化、自我完善的强大能力，使得自然界得以持续而有序地运行。
其中水体的自然生物净化能力，在人类出现之前的远古时期，就保证了自然界江河湖泊的水体洁净。
目前开发的水体生物－生态修复技术，实质上是按照仿生学的理论对于自然界恢复能力与自净能力的强化。
可以说，按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌；强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一条创新的技术路线。
生物－生态污水处理技术，是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化的技术。
近年来这种技术发展很快，在国外已经达到工程实用化的程度，并且积累了系列观测数据。
水体的生物－生态修复技术具有以下优点：首先是处理效果好。
其次，生物－生态水体修复的工程造价相对较低，不需耗能或低耗能，运行成本低廉。
《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。
环境污染生物修复技术
以防止昆虫、草食动物及牛、羊等牲畜在这些地方觅食后可能会对食
物链带来的污染。
然而植物稳定作用并没有将环境中的重金属离子去除，只是暂时
将其固定，使其对环境中的生物不产生毒害作用，但并没有彻底解决
环境中的重金属污染问题。如果环境条件发生变化，重金属的生物可
利用性可能又会发生改变。因此，植物固定不是一个很理想的修复方
植物转化
原理：植物转化也称植物降解(Phytodegradation)， 指通过植物体内的新陈代谢作用将吸收的污染物 进行分解，或者通过植物分泌出的化合物（比如 酶）的作用对植物外部的污染物进行分解。植物 转化技术使用于疏水性适中的污染物，如BTEX， TCE，TNT等军用排废.对于疏水性非常强的污染 物，由于其会紧密结合在根系表面和土壤中，从 而无法发生运移.对于这类污染物，更适合采用之 后提到的植物固定和植物辅助生物修复技术来治 理。
植物固定
原理：利用植物根际的一些特殊物质使土壤中的污染物转化为相对无 害物质的一种方法。
植物在植物稳定中主要有两种功能：
1.保护污染土壤不受侵蚀，减少土壤渗漏来防止金属污染物的淋
移;
2.通过金属根部的积累和沉淀或根表吸持来加强土壤中污染物的
固定。
应用植物稳定原理修复污染土壤应尽量防止植物吸收有害元素，
人工湿地系统污水处理中的微生物
人工湿地技术是20世纪70年代发展起来一项新型 污水生态处理技术。所谓人工湿地,就是人工建造 的、可控制的和工程化的湿地系统。人工湿地是 一种经济适用的污水处理方法,其具有污泥减量化、 处理高效性、运行和维护成本低廉、无化学污染 和能源损耗、无臭气等优点,同时还可以作为城市 景观。人工湿地对污染物的净化主要是通过植物、 填料和微生物之间的物理、化学、生物作用得以 实现,而微生物群体是维持湿地生态系统和实现生 态净化功能的重要组成
矿山生态修复技术和生态保护措施
矿山生态修复技术和生态保护措施目录一、矿山生态修复技术 (2)1. 矿山的生态现状分析 (3)1.1 矿山开采对环境的影响 (3)1.2 矿山生态现状评估 (4)2. 生态修复技术原理与策略 (5)2.1 修复技术原理 (6)2.2 修复策略制定 (8)3. 具体修复技术应用 (9)3.1 植被恢复技术 (10)3.2 土壤改良技术 (12)3.3 水资源管理技术 (13)3.4 地质灾害防治技术 (14)二、生态保护措施 (15)1. 政策法规与标准制定 (17)1.1 相关政策法规的制定与实施 (18)1.2 生态保护标准的制定 (19)2. 矿山开发过程中的生态保护 (20)2.1 生态环境保护的前期规划 (21)2.2 开发过程中的生态保护措施 (22)3. 生态环境保护与恢复监管 (24)3.1 监管体系的建立与完善 (24)3.2 生态环境保护恢复的监测与评估 (26)4. 生态教育与宣传 (27)4.1 生态教育的推广与实施 (28)4.2 生态保护的宣传与普及 (29)三、案例分析与实践成果展示 (30)1. 成功案例介绍与分析 (32)1.1 国内外成功案例对比研究 (33)1.2 成功案例中的关键技术与措施分析 (34)2. 实践成果展示与评价方法探讨及应用实例展示等 (35)一、矿山生态修复技术地质修复主要是通过改善矿区的地形地貌、土壤和植被条件，减轻矿区对周边环境的不良影响。
具体方法包括：削坡、填坑、堆石、植被恢复等。
通过这些方法，可以有效地减少矿区的裸露面积，提高土壤的稳定性和生物多样性。
水文修复主要针对矿山排水对周边水体的影响，通过建设拦沙坝、沉砂池等措施，减少矿山排水对下游水体的污染。
还可以通过雨水收集、废水处理等方式，降低矿山生产对水资源的消耗。
植被修复是矿山生态修复中最常用的一种方法，通过种植草本植物、灌木和乔木等多种植物，改善矿区的生态环境，提高生物多样性。
植被修复不仅可以减少水土流失，还可以为矿山提供生态景观，美化环境。
微生物修复技术在重金属污染治理中的研究进展
微生物修复技术在重金属污染治理中的研究进展一、本文概述随着工业化进程的加快，重金属污染问题日益严重，对人类健康和生态环境构成了巨大威胁。
微生物修复技术作为一种绿色、高效的污染治理方法，近年来受到了广泛关注。
本文旨在综述微生物修复技术在重金属污染治理领域的研究进展，探讨其应用现状、存在问题及未来发展方向。
通过对相关文献的梳理和分析，本文旨在为重金属污染治理提供新的思路和方法，促进环境保护事业的可持续发展。
在本文中，我们将首先介绍重金属污染的危害及治理现状，阐述微生物修复技术的基本原理和分类。
随后，我们将重点综述微生物修复技术在重金属污染治理中的应用实例，包括土壤修复、水体修复等方面。
我们还将探讨微生物修复技术的优势与局限性，以及影响其应用效果的关键因素。
我们将对微生物修复技术在重金属污染治理中的未来发展方向进行展望，以期为推动该领域的研究和应用提供有益参考。
二、重金属污染与微生物修复技术随着工业化进程的加快，重金属污染问题日益严重，对人类健康和生态环境构成了巨大威胁。
重金属污染主要来源于采矿、冶炼、化工、电镀等工业过程，以及农业活动中农药和化肥的滥用。
这些重金属元素，如铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）和砷（As）等，具有生物毒性、持久性和生物累积性，能在食物链中逐级放大，最终影响人类健康。
微生物修复技术作为一种绿色、环保的修复方法，在重金属污染治理中展现出巨大的潜力。
该技术利用特定微生物或其产生的代谢产物，通过吸附、沉淀、氧化还原、络合等机制，降低重金属的生物毒性，实现其在环境中的无害化或减量化。
与传统的物理和化学修复方法相比，微生物修复技术具有成本低、效率高、环境友好等优势，因此在重金属污染治理中得到了广泛应用。
近年来，随着分子生物学和基因工程技术的飞速发展，微生物修复技术在重金属污染治理中的研究不断深入。
通过基因工程手段，研究人员成功构建了一些能高效降解或转化重金属的微生物菌株，提高了微生物对重金属的耐受性和修复效率。
备课素材：蒙草式生态修复实例2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修
蒙草式生态修复实例2019版高中生物学选择性必修二介绍了湿地生态恢复和矿区生态恢复工程：近年，我过对城市入口生态恢复也有很多成功实例，如镜湖生态区。
城市入口是城市的门户，是城市与外部环境的连结点，是人流与物流的必经通道，一个良好的城市出入口代表了城市的形象，展示了城市的品味，提升了市民生活品质。
镜湖生态区镜湖生态区是巴彦淖尔市临河区政府与蒙草共同打造的一张生态名片，是内蒙古自治区首个生态修复类PPP项目，将生态修复与新型区域经济发展模式相结合，从而达到优化城市门户形象，统筹区域经济发展的综合效果。
一、项目概述及分析1.区位优势：位居城市入口“巴彦淖尔”在蒙语的意思里指富饶的湖泊，境内湖泊、水库密布，有大小湖泊300多个。
丰富的水资源使其成为全国著名的商品粮油糖生产基地与瓜果之乡。
在众多湖泊之中，位于巴彦淖尔市临河高速收费站南侧、距临河城区北9公里处的镜湖，有着城市入口的特殊区位优势。
2.周边环境：西临沙漠北向田镜湖南部是绿色的草原，西部是三千亩连绵起伏的沙漠，北面是农田，80万平方米平静的湖面居中，良好的周边环境使其具备了发展生态休闲产业的条件。
3.面临的困境(1) 土地盐碱化严重。
由于巴彦淖尔地区热量丰富、降水量少、蒸发量大、风大沙多，加之其独特的地理位置和河套灌区灌排条件等因素的影响，造成项目局部区域土壤盐碱化严重，无法满足苗木的正常生长需要。
修复前的镜湖周边土地盐碱化情况严重(2) 植被种类单一。
区域内大面积种植乔木，植被种类单一且并列种植在道路两旁，缺乏景观设计的美感与活力。
(3) 区域功能单一。
原本区域内只是单纯的栽植树木与铺设道路，没有使交通动线与自然景观有效互通结合，形成即具有观赏性有具功能性的景观园区。
针对镜湖区域存在的问题，结合地区内的自然条件与生态环境，蒙草团队秉持因地制宜的原则，在合理利用原有园区建设基础上，对镜湖区域进行生态修复与景观建设。
二、设计策略1.定位镜湖生态区规划效果图蒙草设计院团队将镜湖生态区定义为“巴彦淖尔生态入口＋市民休闲生态空间"。
变异原理的应用实例是什么
变异原理的应用实例是什么1. 简介变异原理是指生物在繁殖过程中产生的基因突变，通过自然选择和适应来推动物种的进化。
变异原理在进化生物学和遗传学中有着重要的作用。
近年来，科学家们开始将变异原理应用到其他领域，以解决一些实际问题。
本文将介绍几个变异原理的应用实例。
2. 变异原理在农业领域的应用2.1. 变异物种选育通过引入外来基因或诱发自身突变，农业科学家可以增加农作物的耐病性、抗虫性和适应性。
例如，通过诱导突变，科学家成功地培育出耐盐碱、耐干燥的新品种，以适应不同的土壤环境。
2.2. 食物改良变异原理在食品工业中也有广泛的应用。
通过基因编辑技术，科学家可以改良农作物的品质，使其更加营养丰富或具有特定的口感。
例如，通过引入特定基因，科学家们已经成功地培育出了高纤维、富含维生素的蔬菜品种。
3. 变异原理在医学领域的应用3.1. 药物研发变异原理在药物研发中扮演着重要的角色。
科学家们可以通过模拟生物分子的突变，设计出更有效的药物分子。
例如，通过变异原理的应用，科学家成功地改良了抗生素，提高了其抗菌能力并降低了副作用。
3.2. 疾病诊断变异原理也在疾病诊断中发挥着不可忽视的作用。
通过对病人DNA序列的变异进行分析，医生可以更准确地诊断和预测一些遗传性疾病。
例如，某些突变的基因与癌症的发生有关，通过检测这些突变可以早期发现癌症风险，并采取相应的治疗措施。
4. 变异原理在环境保护中的应用4.1. 生物修复生物修复是一种利用生物体的变异原理来修复受损环境的方法。
通过引入具有特定功能的微生物，可以加速自然环境的修复过程。
例如，一些具有降解污染物能力的微生物可以被引入到污染区域中，以减少环境污染。
4.2. 物种保护变异原理在物种保护中也有重要的应用。
通过对濒危物种的基因进行分析，科学家可以更好地了解其遗传变异情况，并制定有效的保护策略。
例如，在保护大熊猫的过程中，科学家们通过分析大熊猫的基因，确定了不同个体的遗传变异情况，并采取相应的保护措施，增加物种的存活几率。
污染环境的生物修复
污染环境的生物修复环境污染的生物修复途径包括两个方面: 一是应用生物处理或生物循环过程,通过精心设计与合理应用阻断或减少污染源向环境的直接排放；二是利用具有特殊生理生化功能的植物或特异微生物来修复污染场所(土壤或水体)，降解效率可以通过改变土壤理化条件(包括温度、湿度、pH、供氧量及营养添加等)来完成，也可接种特殊驯化与构件的工程微生物提高降解速率。
1 生物修复生物修复是指人为控制条件下利用生物的生命代谢活动，使污染环境中有毒有害物减量化或使其完全无害化, 实现环境净化、生态效应恢复的新兴生物技术。
包括微生物修复和植物修复。
对无机(主要是重金属)污染的生物修复主要是通过植物修复,而对有机污染的生物修复则主要靠微生物的降解、吸收与转化等途径。
生物修复的主要优点有:(1) 处理费用低，如污染土壤生化治理费用约为焚烧处理的1/2～1/3；(2) 处理效率高，经过生化处理,污染物残留量可达到很低水平；(3) 对环境影响小, 无二次污染, 生化治理最终产物为CO2、水和脂肪酸,对人类无害；(4)可以就地处理,避免了技术过程的二次污染,节约了处理费用；(5)不破坏生物生长所需要的土壤环境；(6)便于应用。
生物修复技术虽然已经取得了长足的发展,但受生物特性的限制, 生物修复技术还存在着许多的局限性:（1）微生物不能降解污染环境中的所有污染物。
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。
营养物的添加配比菌对碳、氢及各种微量元素的需求。
氮、磷元素的缺乏是影响细菌生长繁殖的主要原因。
（2）生物修复要求对地点状况的工程前考察往往费时、费钱。
（3）一些低渗透性土壤往往不宜采用生物修复技术。
（4）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。
（5）微生物活性受温度和其他环境条件的影响。
（6）有些情况下,生物修复不能将污染物全部去除,因为当污染物浓度太低不足以维持一定数量的降解菌时,残余的污染物就会留在土壤中。
生物修复本章重点难点1掌握生物修复的方法及原理2影响
第九章生物修复本章重点难点：1. 掌握生物修复的方法及原理；2. 影响原位修复及异位修复的机理及影响因素；3. 生物修复的特点及局限性。
9.1概述概念1生物修复：利用生物特别是微生物催化降解有机污染物，从而去除或消除环境污染的一个受控或自发进行的过程。
2微生物对有机污染物的降解和转化过程分为 ：好氧和厌氧。
3污染土壤生物修复技术的基本原理：利用微生物将土壤中有机污染物降解为无害的无 机物质（H 2O 和C02）的过程。
4污染土壤生物修复技术分类 ： 原位生物修复或就地生物修复，一般适用污染现场； 异位生物修复技术，主要包括预制床法、堆肥法、厌氧处理法和生物泥浆反应器法。
9.2生物修复的主要方法及微生物的种类1在土壤的生物修复中，根据人工干预的情况，可进行如下分类：r 自然生物修复2根据生物修复利用微生物的情况，可以分为使用污染处土著微生物、使用外源微生 物和进行微生物强化作用。
3原位生物修复的主要技术手段：① 添加营养物质，满足微生物生存的必需；② 增加溶解氧，以提高微生物的活性；③ 添加微生物或（和）酶，以强化污染物分解速率；④ 添加表面活性剂，以促进污染物质与微生物的充分接触；⑤ 补充碳源及能源，以保证微生物共代谢的进行，分解共代谢化合物。
根据被处理对 象（如土壤、地下水、污泥等）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。
4在污染环境的生物修复中，可以利用的微生物有3大类：土著微生物、外来微生物和基因工程菌。
9.3生物修复的影响因素1非生物因素：温度、pH 值、湿度水平（对土壤而言）、盐度、有毒物质、静水压力 （对 土壤深层或深海沉积物）；•人工生物修复原位生物修复异位生物修复非反应器型 反应器型2 营养物质： 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，最常 见的无机营养物质是氮及磷；3电子受体：对好氧微生物而言，电子受体是02；厌氧微生物也可以利用硝酸盐、CO ?、硫酸盐、三价铁等作为电子受体分解有机物；4 复合基质5 微生物的协同作用6 捕食作用7 种植植物在高等植物的根系周围，可以形成发达的根际微生物区系， 这将对污染土壤 的修复过程起到积极的促进作用。
生物修复概述及国内外研究进展
辽宁大学学报 自然科学版第30卷 第4期 2003年JOURNAL OF LIAONING UNIV ERSITY Natural Sciences Edition V ol.30 N o.4 2003生物修复概述及国内外研究进展罗 义1Ξ 毛大庆2(1.辽宁大学环境科学系,辽宁沈阳110036;2.比利时鲁文大学农业与应用生物科学系,比利时)摘 要:重点从微生物与植物的角度阐述了生物修复的概念与类型,分析了微生物、植物在生物修复中所起的作用及近年来来国内外在生物修复研究方面所取得的进展,评价了生物修复特别是植物修复所具有的优势,也指出了生物修复的缺点与不足.关键词:生物修复;植物修复.中图分类号:X171.4 文献标识码:A 文章编号:100025846(2003)0420298205 生物修复(biormediation)又称生物改良(bioreclamation),目前比较被大家共同接受的基本定义为[4,21]:生物修复是生物特别是微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程,这是狭义的定义.生物修复还有更广泛的定义[21,29],除了微生物修复外,还包括植物修复和动物修复,也就是说,生物修复是指利用细菌、真菌、水生藻类、陆生植物等的代谢活性降解减轻有机污染物的毒性,改变重金属的活性或在土壤中的结合态,通过改变污染物的化学或物理特性而影响它们在环境中的迁移、转化和降解速率.生物修复技术与传统的物理、化学修复方法相比,具有投入低、治理效果好以及基本不产生副作用等优点,近年来在国内外引起广泛的关注[10,24].例如,荷兰在20世纪80年代花费15亿美元进行污染土壤修复,德国在1995年投资60亿美元净化土壤,美国在20世纪90年代以来也在土壤恢复方面进行了数百亿美元的投资[1].1 微生物修复技术微生物修复技术是在人为强化的条件下,用自然环境中的土著微生物或人为投加外源微生物的代谢活动,对环境中的污染物进行转化、降解与去除的方法.1.1 国内外研究概况目前,利用微生物治理环境有机污染的研究正受到世界各国的普遍重视,发展非常迅速,相关研究十分活跃.如M onhn(2001)等[17]研究了北极冻原油滴污染土壤,现场接种抗寒微生物混合菌种进行生物修复处理,一年后,土壤中油浓度降到初处理浓度的二十分之一.Whiteley(2001)等[23]进行了酚污染的生物修复中P seudomonad细菌的生态学和生理学研究.陈勇(2000)[5]研究了在堆肥过程中,加入经过驯化的降解菌,结果表明,降解菌对堆肥中的多环芳烃有明显的降解作用.徐向阳(1999)[26]等以生物修复方法研究受酚污染地表水.有关石油烃类污染的生物修复等方面的研究,还有张旭(2000)[32]做的石油烃污染土层生物修复模拟实验研究,郭楚玲(2000)[9]关于多环芳烃的微生物降解与生物修复研究,宋玉芳等(2001)[20]进行了土壤中石油烃及多环芳烃生物修复调控的研究,以及李丽(2001)[13]就石油烃类化合物降解菌进行了研究.杨国栋、丁克强、张海荣[7,27,30]则分别进行了石油污染土壤生物修复技术的微生物研究.这些研究表明,用微生物进行生Ξ作者简介:罗 义(19712),女,抚顺人,南京大学在职博士生,从事环境毒理学方面的研究 收稿日期:2003201201物修复不但完全可能,而且在这一领域已取得了相当可观的成就.1.2 微生物修复技术分类微生物修复技术主要分为两类,即原位微生物修复(on2situ bioremediation)和异位生物修复(ex2 situ bioremediation)[21].原位微生物修复不需将土挖走,主要是向污染区投放氮、磷等营养物质和供氧,促进土壤中土著微生物的代谢活性.为了提高处理效果,也可以接种经驯化培养的高效微生物菌株,利用其代谢作用降解污染物.原位微生物修复技术又包括:生物通风法(bioventing)生物搅拌法(biosparing)和泵处理法(pum p and T reat)[21].异位微生物修复(ex2situ bioremediation)要求把污染的土挖出,集中进行生物降解.包括:预制床法(Prepared bed)土壤耕作法(land farming),土地填埋法(land filling)和生物泥浆反应器法(bio2 slurry)[21].1.3 环境影响因子及其调控微生物降解有机污染物的生物修复与许多环境因子密切相关,如温度、pH、可溶性氧、土壤湿度、氧化2还原电位和营养状况等.选择最佳的环境条件将有助于提高微生物修复的效率.这方面的研究,如Z appi等(2000)[28]研究了H2O2作为一种氧源补给在饱和含土水层的生物修复中所起的作用,向土层中注入H2O2以释放游离氧,可作为土壤中生物氧化的电子受体,但H2O2对那些不具有H2O2酶的微生物来说,具毒害作用,如果将H2O2作为氧源,应测试具生物降解能力的微生物种群的H2O2酶活性.在缺氧的条件下,可投加硝酸盐和碳酸盐作为替代的电子受体,比氧更有效地提高降解菌的生物活性[14].肖羽堂(2001)[25]研究了天然水体环境温度对生物修复工艺除NH+42 N效果影响分析,在采用弹性填料微孔曝气生物修复法净化受污染的饮用水源,发现水体温度对生物修复工艺除NH+42N效果影响很大,水温越高,生物修复工艺除NH+42N效果越好,尤其在较低的水温下,水体温度对生物修复工艺除NH+42N 效果影响最大.章危华(2002)[31]进行包气带土层中石油污染物的微生物降解过程研究中发现营养物水平(N、P)是重要的限制性因素,提高土层中N、P等营养元素的含量将大大提高污染物的降解率;研究还表明翻耕供养大大强化了生物降解过程.丁克强(2001)[6]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.M onhn(2001)等[17]首次解决了在高寒的极地地区进行微生物修复的可能,用经过筛选和驯化的耐寒微生物混合菌种现场处理受油滴污染的冻原土壤,并已取得了良好的处理效果;该研究还表明,环境因子虽然是影响微生物修复的限制性因子,但如果能通过人为的方法,并借助现代生物学和分子遗传学的手段,重新获得适应特殊环境下的优良遗传性状,如质粒转移工程菌等.1.4 展望根据微生物的需要,合理地改善环境因子,使微生物的代谢处于最佳状态,以期更好地发挥微生物的降解功能是关键,运用分子生物学技术手段和基因工程理论,重新组建微生物的遗传性状,筛选具有降解多种污染物且降解效率更高的优良菌株及酶系,是提高生物修复效果的研究热点.目前,利用微生物修复污染土壤的研究方向主要集中在:高效降解菌株的筛选和基因工程菌的开发;微生物降解污染物的环境条件的人工优化;通过遗传工程创造积累型转基因植物[23,34].2 植物修复技术植物修复技术(Phytoremediation)是一种利用自然生长植物或者遗传工程培育植物修复污染土壤特别是金属污染土壤的环境技术总称[21,33].它通过植物系统及其根际微生物来吸收、移去、挥发或稳定土壤环境污染物.2.1 概述近年来,重金属污染的环境问题,有其在土壤系统中具有的隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,正在日益受到广泛的关注,土壤中重金属的污染与治理一直是国际上的难点与热点研究课题.目前采用的物理化学常规方法,不仅昂贵,难以大规模改良,而且常导致土壤结构破坏,土壤板结和土壤肥力下降,降低土地的使用功能和应用价值.992 第4期 罗 义,等:生物修复概述及国内外研究进展如前所述,土壤中的微生物在修复有机污染物方面发挥着巨大的作用,因此近年来的相关研究也十分活跃,并已取得了很好的效果.但少有微生物修复重金属的实例报道.原因是微生物不能降解重金属,只能通过代谢作用来改变一些重金属的化合价态,从而改变其与其它化合物的螯合态来修复污染.由于微生物的生物量小且难于收集,吸收在体内的重金属有可能经过代谢或死亡而又释放回环境中,因而微生物修复在处理重金属污染方面发展有限.考虑传统的微生物修复技术难以满足环境污染的治理要求,而新发展起来的微生物基因工程技术又往往由成本高而限制了重金属的治理工作.因而,寻求一种低投入,又可维持土壤肥力的新方法和替代方法是当务之急.经多年的模索,科学家们提出了一种既能实现上述目标又能产生良好生态效应并具经济开发价值的植物修复方法.植物修复与常规理化方法比,以其成本低,效率高,适于处理大面积污染等特点,与微生物相比植物具有生物量大且易于后处理等优势,因此,植物修复技术正在受到国际上的普遍关注.2.2 植物修复技术类型与机理目前已发现有400多种植物能超量累积某些特定的重金属,其中以超量累积镍的居多.按其作用机理,植物对重金属的修复有3种主要方式:植物稳定(Phytostabilization)、植物挥发(Phytov olatil2 ization)和植物抽提(Phytoextraction).2.2.1 植物稳定植物通过根系过滤、固定和钝化使重金属吸附于土壤表面,从而降低重金属在土壤中的生物有效态,达到减轻重金属污染的效果.植物的根际微环境在降解污染物中发挥重要作用.目前的研究重点放在植物根圈的理化环境如酸碱条件,氧化2还原电位,有机和无机配体以及腐植酸等和生物可利用性的研究以及影响这一过程的生物学、化学参数的改善,以及根际微生物和一些真菌在这一过程中所起的作用[12].植物稳定与植物钝化技术相结合将会显示出更大的应用潜力[22].2.2.2 植物挥发利用植物的吸取、积累、挥发作用而减少重金属在土壤中的富集,挥发出土壤表面和植物的过程.目前在这方面研究较多的是汞、铅、镉.Naka2 mura等(1999)[18]研究了在汞污染的Minamata海湾的沉积物中,在细菌的作用下,汞的挥发率提高到62.9～75.1%,该研究还表明,甲基汞从土壤中的去除率也有很大提高.目前,利用植物去除汞的研究目标是利用转基因植物降解生物毒性汞,即运用现代分子生物学手段将细菌体内汞的抗性基因转导到植物体内,可使该植物具有在通常能使生物中毒的汞浓度下正常生长的能力,并能从土壤中吸收汞并还原成挥的性的单质汞[11].Rugh等已成功地将细菌的Hg2+还原酶基因导入拟南芥植株,形成的转基因植株能耐汞并向环境中挥发汞[8].Bizily[2](2000)成功地将细菌体内的基因merA和merB转移到Arabidopsis thaliana植物体内,结果表明,转接有merB基因的Arabidopsis thaliana植株体内富集甲基汞的浓度是自然生长植株的10倍,而同时转接有merB和merA基因的植株体内富集甲基汞的能力是自然植株的50倍.所以,可以,看出细菌体内这两种基因在利用植物富集土壤中的汞并挥发到环境中从而使土壤得到净化的巨大作用.植物挥发为土壤及水体中汞的去除提供了潜在的可能[2,34].另一些植物可将环境中的硒转化为可挥发的气态形式,从而降低硒对土壤生态系统的毒性[8].另有研究表明,根际细菌不仅能增强植物对硒的吸收,而且还能提高硒的挥发率[3].植物挥发有其一定的局限性,污染物与气体形态挥发到大气环境中造成气体环境的二次污染问题不容忽视.2.2.3 植物抽提利用一些专性植物根系对特定污染物(有机物和重金属)的吸收特性,将污染物吸收并在植物地上部分积累,再通过收获地上部分而减少污染物.专性植物,一般指超累积植物,其中一些超累积植物能同时吸收积累多种重金属元素,重金属被植物吸收后,输送并储存在植物的地上部分,通过收获和移去植物体可达到去除重金属的目的.某些芥类植物可积累Ni、Zn、Cu和Pb等,目前研究较多的植物进行超累积实验的是十字花科遏蓝菜属植物(Thlaspi carulescens),可富集Zn、Pb、Cd 和Ni等金属元素.超累积植物的研究是目前欧美国家进行植物修复的研究热点[15].003辽宁大学学报 自然科学版 2003年 2.3 植物修复技术优势与传统的理化方法相比,植物修复具有其独特的优点:1)成本低;2)实现绿色净化,不易带来二次污染;3)通过对植物地上部分的集中收集处理还可达到回收环境中的某些贵重金属的目的;4)处理与利用相结合,土壤中的过量营养元素N、P等被植物吸收后,可促进植物生长,实现废物的资源化;5)比较适合大面积的污染治理,效果明显.3 生物修复技术的不足尽管生物修复技术已经取得很大的发展,但由于受到生物特性的限制,还存在着许多局限性[16,33]:1)微生物不能降解污染环境中所有的污染物,污染物的难生物降解性和不溶性都是影响生物修复的因素;2)当土壤中的污染物浓度过低,不足以满足微生物降解的底物要求时,就无法发挥其正常的降解功能;3)应用植物修复,植物的生物量小,无法满足大面积污染的植物修复要求.参考文献:[1] Barcelona M J,White DC,Macnaughton S J.M icrobial 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Rloes,which plants and microorganisms play in bioremediation,were analyzed.The achievements in bioremediation were als o elaborated in details.The advantage for bioremediation especially for the technique of phytoremediation was evaluated.The disadvantage for bioremediation were pointed out.K ey words: bioremediation;phytoremediation.(责任编辑 崔久满) 203辽宁大学学报 自然科学版 2003年 。
生态系统恢复与重建的一般方法研究
现代生态学课程论文题目生态系统恢复与重建的一般方法研究姓名胡节学号2016303110112 专业水土保持与荒漠化防治中国·武汉2016年12月生态系统恢复与重建的一般方法研究—-以休斯顿植物园与自然中心修复规划为例胡节摘要:随着经济的飞速发展,伴随而来越来越严重的生态问题,环境污染、景观破坏、土地退化、生物多样性丧失等问题增加了对生态系统的胁迫。
人类面临着合理恢复、保护和开发自然资源的挑战，因此对破坏的生态系统的恢复和重建成为现代研究中最引人注目的趋势之一。
本文从生态恢复性的概念及其发展历程着手,探讨出了生态恢复性设计的一般方法,并以休斯顿植物园与自然中心规划为例详细分析了其从诊断分析生态破坏的原因,到制定方案、评估检测，再到实施实践后期的管理与监测整个恢复过程。
以此推广到更多的恢复性设计中。
关键词:破坏；恢复；生态;恢复性设计The Study of Common Approach for The Restoration of Ecosystems —-Taking The Rehabilitation Plan of Houston Plantation ＆Natural Center As An ExampleHujieAbstract:Along with the rapid development of economy，environmental pollution，landscape destruction, land degradation and loss of biodiversity are the challenges of ecological system，which is facing the challenge of reasonable recovery, protection and exploitation of natural resources。
生物技术论文优秀6篇
生物技术论文优秀6篇现代生物技术在医学中的应用论文篇一摘要：当今的水处理技术中，生物处理法已成为水污染控制的主要方法，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。
本文介绍了现代生物技术的内容与特点，着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况，在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。
关键词：现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂引言随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。
因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。
目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。
1、现代生物技术的内容与特点现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1，2]。
其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成一个完整的体系。
生物技术的特点大致有[3]：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源，而是着眼于再生资源的利用；②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。
2、现代生物技术在废水处理中的应用废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水得到净化的处理方法。
废水生物处理技术发展迅速，好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟，所以，这里只介绍固定化等新兴技术。
2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。
土壤污染的生物修复
以分 为 植 物 修 复 、 物 修 复 和 微 生 物 修 复 。文 中介 绍 了 土 壤 污 染 现 状 、 境 激 素 概 念 ， 上 述 三 种 修 复 方 法进 行 了综 述 ， 动 环 对 并
物） 一旦 被 生 物 吸 收 ， 很 难 排 出 生 物 体 外 ， 些 就 这 物 质就会 在 生物体 内积 累 ， 并通过 食物链 进 一步 富 集， 使得 生物 体 中该污 染物 的含量 达 到物理 环境 的 数 百倍 、 千倍甚 至数 百万倍 。 目前 动物和 人类 自 数 身都 遭 受有机 污染 物 的污染 和威胁 。 １ １４ 放 射性 污 染 物 ．． 核 工业 过 程 的 排放 物 、 核 爆 炸 的沉淀 物 、 射性 同位 素 的应 用 等使得 放射性 放 物 质大 量增加 ， 环境 的污染 受 到人们 愈来 愈多 的 对
ｍ ｅ ｔｌｈ ｒ ｎｅ ｗｅ ｅ ｉ ｒ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ． Ｔ ｂｏ ｅ— ｍｅ ｔｏ ｅ ｈ ｅ ｉ ｄｓｏ ｅ ｄ ａｉｎ ｗｅ ｅ ｓ ｍｍ ａ ｉｅ ｎｄ ｔ ｖ ｌ ｐ ｎａ ｏ ｍｏ ｒ ｎｔｏ ｕｃ ｄ ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｈｅ ａ ｖ ｎ ｉｎ ｄ ｔｒ ｅ ｋ ｎ ｆｒ ｍｅ ｉｔｏ ｒ ｕ ｒｚ ｄ ａ ｈｅｄｅ ｅ ｏ —
累植 物或耐 重金 属植 物从污水 中吸收 、 淀和 富集 沉
有毒 金属 。 。 。
激 素分 泌失 调 ， 总导 致病 变 的环境 污染物 质 。 最
２ ２ 环 境 激 素 的 种 类 ．
（ ） 物 萃 取 技 术 （ ｈ ｔ ｘ ａ ｏ ） 利 用 植 物 ３植 ｐ ｙｏ ｔ ｔ ｎ ： ｅ ｒｉ
什麽是水体生态修复技术,有哪些具体技术
什麽是⽔体⽣态修复技术,有哪些具体技术什麽是⽔体⽣态修复技术,有哪些具体技术利⽤植物或微⽣物对⽔体中的污染物进⾏处理，从⽽使⽔体得到净化，这⼀⽤⽣态—⽣物的⽅法来修复⽔体的技术，廉价实⽤，适⽤我国江河湖库⼤范围的污⽔治理。
1.⽣物膜法处理技术⽣物膜法是指⽤天然材料（如卵⽯）、合成材料（如纤维）为载体，在其表⾯形成⼀种特殊的⽣物膜，⽣物膜表⾯积⼤，可为微⽣物提供较⼤的附着表⾯，有利于加强对污染物的降解作⽤。
其反应过程是：①基质向⽣物膜表⾯扩散，②在⽣物膜内部扩散，③微⽣物分泌的酵素与催化剂发⽣化学反应，④代谢⽣成物排出⽣物膜。
⽣物膜法主要⼯艺⽅法有⽣物廊道、⽣物滤池、⽣物接触氧化池等。
⽣物膜法具有较⾼的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染⽔体有明显的效果。
它的有机负荷较⾼，接触停留时间短，减少占地⾯积，节省投资。
此外，运⾏管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。
⽇本、韩国等都有对江河⼤⽔体修复的⼯程实例。
2.⼈⼯湿地处理技术⼈⼯湿地的原理是利⽤⾃然⽣态系统中物理、化学和⽣物的三重共同作⽤来实现对污⽔的净化。
这种湿地系统是在⼀定长宽⽐及底⾯有坡度的洼地中，由⼟壤和填料（如卵⽯等）混合组成填料床，污染⽔可以在床体的填料缝隙中曲折地流动，或在床体表⾯流动。
在床体的表⾯种植具有处理性能好、成活率⾼的⽔⽣植物（如芦苇等），形成⼀个独特的动植物⽣态环境，对污染⽔进⾏处理。
⼈⼯湿地的显著特点之⼀是其对有机污染物有较强的降解能⼒。
废⽔中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作⽤，可以很快地被截留进⽽被微⽣物利⽤；废⽔中可溶性有机物则可通过植物根系⽣物膜的吸附、吸收及⽣物代谢降解过程⽽被分解去除。
随着处理过程的不断进⾏，湿地床中的微⽣物也繁殖⽣长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割⽽将新⽣的有机体从系统中去除。
由于这种处理系统的出⽔质量好，适合于处理饮⽤⽔源，或结合景观设计，种植观赏植物改善风景区的⽔质状况。
植物的抗逆性与生物修复
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缺点：修复周期长，需要较长时间 才能达到预期效果
缺点：需要专业的技术人员和设备， 操作难度较大
生物修复技术的发展趋势
技术进步：生物修复 技术不断改进和创新， 提高修复效率和效果
应用领域扩大：生物 修复技术在土壤、水 体、大气等领域的应 用越来越广泛
成本降低：随着技术 的成熟和规模化应用， 生物修复技术的成本 逐渐降低
环保政策支持：政府 对环保产业的支持力 度加大，为生物修复 技术的发展提供了有 利的政策环境
Part Four
植物在生物修复中 的作用
植物对污染物的吸收与转化
植物通过根系吸收污染物 植物将污染物转化为无害物质 植物通过光合作用消耗污染物 植物通过蒸腾作用释放污染物
植物对土壤的改良与恢复
植物根系：增加土壤孔隙度，改善土壤结构 植物代谢：产生有机物质，提高土壤肥力 植物吸收：吸收重金属等污染物，降低土壤污染 植物生长：促进土壤微生物活动，加速土壤修复
生物修复技术对植物抗逆性的影响
生物修复技术可以提高植物的抗逆性，使其在恶劣环境中生存 生物修复技术可以促进植物对污染物的吸收和降解，减轻环境污染 生物修复技术可以改善土壤质量，提高植物生长速度和产量 生物修复技术可以促进植物对营养物质的吸收和利用，提高植物抗逆性
植物抗逆性与生物修复的相互促进
植物抗逆性：植物抵抗不利环境的能力，如干旱、高温、污染等
美国：纽约布朗克斯河流域生物修 复工程
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中国：上海世博会公园生物修复工 程
德国：鲁尔区工业废弃地生物修复 工程
案例的成功因素与挑战
成功因素：选择合适的植物种类，适应性强，抗逆性好 成功因素：采用合适的修复技术，如生物强化、植物修复等 挑战：环境条件的变化，如温度、湿度、光照等 挑战：污染物质的复杂性，如重金属、有机物、放射性物质等 挑战：生态系统的恢复和稳定，需要长期监测和维护
生物修复技术作用机理及其运用
一、植物修复的类型
• 植物固定(Phytostabilization) • 根系降解(Rhizodegradation) • 植物促进(Phytoaccumulation) • 植物降解(Phytodegradation) • 植物挥发(Phytovolatilization) • 挥发转移(Evapotranspiration)
• 植物降解(Phytodegradation) 植物的根、茎、叶吸收或降解污染物, 主要是 有机污染物如PAHs、TPHs、PCBs, 无机污染物如 氮氧化物、硫氧化物。判断这些污染物能否进入 植物体内的指标是该物质在辛醇—水中的分配系 数( logKOW )。logKOW 在1-3.5 之间的物质可以 被植物吸收降解。
• 植物在土壤污染中的应用 土壤中的污染物主要为： （1）有机物如有机农药、石油类(TPH)、酚类、氯 溴代有机化合物等； （2）重金属等。
（1）植物修复有机污染物 植物修复有机污染物的方式主要以植物固定、 植物降解为主。 紫花苜蓿, 黑麦草, 小蓝茎草已成功地用于土 壤中PAHs的修复,在6个月内可以将PAHs总量降低57%； 银合欢可以吸收和代谢二溴甲烷、三氯乙烯；转基 因胡萝卜根须中聚集的苯酚浓度可达1000mmol/L， 氯酚50mmol/L，在120h内可降解90% 以上的苯酚类 化合物,研究表明根须中的过氧化酶
植物种苗对水中重金属的去除作用比植物根的去 除作用更强，利用植物种苗去除水中重金属被称为 种苗过滤，是修复含重金属废水发展的新方向。 渠荣遴等人研究了玉米、豌豆、蓖麻和向日葵等 作物种苗对水体中Zn、Pb、Cu的去除作用，结果表 明:蓖麻对Zn的积累最高，达30.0m g/g； 向日葵对 Pb的积累最高, 达91.6mg/g；向日葵对Cu 的积累最 高, 达24.3 m g/g，其茎、叶中也有一定量的铜积 累。
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第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
5.1 石油污染生物修复中微生物的应 用
5.2 土壤污染生物修复中微生物的应用
5.3 赤潮灾害生物修复中微生物的应 用
第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
5.1 石油污染生物修复中微生物的应 用
1989年Exxon石油公司的油轮在阿拉斯加Prince Willian海湾 发生溢油事故,溢油量达4170m3,污染海岸线长达500～ 600km。为了消除污染,该公司采用原位生物修复措施,通过喷 施营养物(N源、P源)加速海滩上自然存在的微生物对污染石 油的降解,使石油污染程度明显减轻，并未向周围海滩及海水 中扩散。此举反应出了微生物修复的巨大作用，是微生物修复 在海洋污染治理中的成功典范，对污染环境的清除和治理具有 代表意义。
第二部分
2.污染现状
PART TWO 3.3 水污染
3.3.2 生活污水
生活污水:是指人们日常生活的洗涤废水和粪 尿污水等。来自医疗单位的污水是一类特殊 的生活污水，主要危害是引起肠道传染病。
第二部分
2.污染现状
PART TWO 3.3 水污染
3.3.3 农业污水
农业污水:主要含氮、磷、钾等化肥、农药、粪 尿等有机物及人畜肠道病原体等。
水 体 污 染
土 壤 污 染
目录
Content
1.生物修复的概念及引用 2.污染现状 3.生物修复的研究意义
4.影响微生物修复污染 环境的几个关键因素 5.微生物修复成功的案例 6.结论
第一部分
PART ONE
1.生物修复的概念及引用
生物修复是利用生物(包括植物、微生物和原生动物) 的代谢功能，吸收、转化、或降解环境污染物，实现 环境净化、生态恢复。
第四部分
影响微生物修复污染环境的几 个关键因素
PART FOUR
4.3 O2和其他电子受体
有些情况下，受污染环境中溶解氧或其他电子 受体不足S的O42 限制，土著微生物自然净化速度缓 慢，需要采用各种方法来强化，包括提供O2 或其他电子受体例如NO3-、SO42-、Mn4+、 Fe3+、CO2等，以便能够提高生物修复的效率。
第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
5.2 土壤污染生物修复中微生物的应 用
5.2.1 氯代芳香族污染物的微生物降解
5.2.2 多环芳烃（PAHs）的微生物与降解
5.2.3 甲胺磷的微生物与降解
第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
5.2.1 氯代芳香族污染物的微生物降解
其中脱氯作用是氯代芳香族有机污染物生物 降解的关键过程；好氧微生物可通过双加氧 酶或单加氧酶作用使苯环羟基化，形成氯代 儿茶酚，然后进行邻位、间位开环，脱氯； 也可先在水解酶作用下脱氯后开环，最终矿 化。
第五部分
PART TWO
5.微生物修复成功的案例
5.3 赤潮灾害生物修复中微生物的应 用
为了抑制赤潮现象频繁发生，各国投入了大量的资金和 人力进行科学实验。研究中发现，某种寄生在藻类上的 细菌，它们专性地寄生在这些藻类的活细菌中，可逐渐 使藻类丝状体裂解致死；某些假单胞菌"杆菌"蛭弧菌可分 泌有毒物质释放到环境中，抑制某藻类如甲藻和硅藻的 生殖；细菌亦可直接进入藻细胞内而使藻细胞溶解。另 有研究还表明从水体中的铜绿微囊藻中分离出一种类似 蛭弧菌的细菌，这种细菌能够进入铜绿微囊藻的细胞并 使宿主细胞溶解。
生物修复技术目前已被用于清除受污染农田、地下 水、河流、湖泊和海洋等环境中的污染物；
第二部分
2.污染现状
PART TWO 2.1海洋污染
2.1.1 石油污染 随着全球石油需求的日益增长，在运输过
程当中，溢油事故时有发生,海上溢油污染也日 趋严重,据统计,每年通过各种途径泄入海洋的 石油和石油产品约占世界石油总产量 的0.5%， 严重危害海洋生态系统以及岸滩。
第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO5.2.3来自甲胺磷的微生物与降解甲胺磷是一种有机磷化合物，通常用作农药， 但是在运用过程中仅有1%作用于靶标,30%残 留于植物,其余的则进入土壤和浅层地下水在 内的江河湖海等水系。为此我国研究人员从 河口、海滩和红树林滩土中分离出降解甲胺 磷的菌株，通过释加氮磷等营养物质，其降 解率达到了60%。
第四部分
影响微生物修复污染环境的几 个关键因素
PART FOUR
4.2 营养物质
N、P等营养元素是微生物生长不可缺少的， 对微生物的生长来说，氮元素是除碳元素外最 重要的营养元素,因此，在微生物共代谢降解 有机污染物时，选择合适的氮源对整个代谢体 系有着重要的促进作用。除此之外碳氮比也是 微生物代谢的敏感调控因素。比如以尿素作为 N源的亲油肥料有利于石油表面的微生物生长。
生物修复技术概念、应用及环境因素的影响和3个成功 实例 Bioremediation technology concept, reference and impact of environmental factors and 3 successful examples
讲解人：张建强
石 油 泄 露 危 害 鸟 类
第二部分
2.污染现状
PART TWO
2.1.4 有机物质和营养盐类污染 这类物质比较繁杂，包括工业排出的纤维素
、糖醛、油脂;生活污水的粪便、洗涤剂和食物残 渣，以及化肥的残液等。这些物质进入海洋，造 成海水的富营养化，能促使某些生物急剧繁殖， 大量消耗海水中的氧气，易形成赤潮，继而引起 大批鱼虾贝类的死亡。
第六部分 主要结论与展望
展望
In the future
针对以上问题，因此, 微生物修复技术应在以下几个方面加强研究和 应用: （1）如应加强高含盐量氮、磷等营养元素缺乏、极端温度条件下高 效降解菌的筛选、驯化和培养，加强基因工程菌的构建，提高菌株 对环境的耐受力。 （2）目前各修复技术的室内研究已经开展很多，但现场环境与室内 差异较大，温度、营养、氧气等条件难以保证，应加强现场工艺的 研究，尽快将研究成果应用到现场中，切实为当前日益严峻的环境 问题作出贡献。
第二部分
2.污染现状
PART TWO 3.3 水污染
3.3.4 其他污染
其他:工业生产过程中产生的固体废弃物含有大量 的易溶于水的无机和有机物，受雨水冲淋造成水体 污染。
第三部分
生物修复的研究意义
PART THREE
在工业生产、石油开采、交通运输、畜 禽养殖及居民生活等工农业生产生活过程中 排出大量有机污染物。尤其各种各样的工厂 的排污对河流的影响尤为的严重，以及现代 农业为追求高产,从而改变了自然界原有的状 况，导致化肥和农药的大量使用，使土壤污 染成为全球性的主要环境问题之一
第五部分
PART TWO
5.微生物修复成功的案例
5.1 石油污染生物修复中微生物的应 用
被石油污染的海面和海滩一般有三种生物修复方式可选择：（ 1）在海水中投入适量的表面活性剂,增加石油与微生物的接触 面积；（2）对污染地进行高效微生物的投加，以增加微生物 的种群提高对石油的降解；例如：克拉玛依油田被石油污染的 土壤中添加微生物菌剂进行生物强化是去除土壤中石油烃的关 键因素。（3）进行N、P等营养源的投加,加快土著微生物的 降解能力。
第二部分
2.污染现状
PART TWO
2.1.5 其他污染 包括固体废弃物，以及砷、硫、磷等非金属
物质和通过大气输进送入海洋的酸雨等。
第二部分
2.污染现状
PART TWO 2.2 土壤污染
2.2.1 化学污染物
包括无机污染物和有机污染物。前者如汞、镉、铅、砷 等重金属，过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫 化物等;后者如各种化学农药、石油及其裂解产物,以及 其他各类有机合成产物等。
第四部分
影响微生物修复污染环境的几 个关键因素
PART FOUR
4.4 表面活性剂
表面活性剂指能使溶液体系的界面状态发生明 显变化的物质，使用表面活性剂有助于对亲水 性差的污染物质的降解，具有亲水亲油、一定 浓度下会形成胶束的特性。表面活性剂有降低 表面张力和增溶等多种作用，比如吸附于土壤 的同时能改变土壤性质，进而影响污染物的迁 移转化。常见的表面活性剂有曲拉通100 （TX100）、吐温80（TW80）、十二烷基苯 磺酸钠（LAS）和十二烷基硫酸钠（SDS）等。
第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
5.2.2 多环芳烃（PAHs）的微生物与降解
一种是微生物在生长过程中以 PAHs 为唯一的碳源和能 源生长而将 PAHs 降解，另外一种是微生物通过共代谢 作用降解 PAHs，在共代谢过程中，微生物分泌胞外酶降 解共代谢底物维持自身生长，同时也降解一些非微生物 生长必需的物质（如 PAHs）。例如我国曾以厦门附近海 岸作为研究基地，尤其对多环以上的PAHs的微生物降解 进行了深入研究，得出了加入酵母膏等营养盐可以有效 将微生物降解率增强到2～3倍这一结论，为我们对PAHs 污染的监测和生物修复提供理论和技术依据。
3
微生物修复污染土壤的研究报 道较多, 但投入实际应用的较
4
少。微生物代谢活动易受环境
的影响, 使得目前微生物技术
仍处于实验室研究和田间试验
阶段, 在实际应用中受限。
微生物 在修复重金属污染的土壤时， 无论是富集还是转化价态，最终都 没能根除土壤中的重金属，随着自 然环境条件的变化，重金属有可能 被重新释放到土壤中。
第二部分
2.污染现状
PART TWO
2.1.2 重金属污染 包括汞、铜、锌、钴、镐、镉、铬等重金
属，随着工农业的发展通过各种途径进入海洋 的重金属，呈增长趋势，加速了对海洋的污染 。