第10章环境污染生物修复技术 ppt课件
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环境污染生物修复技术ppt课件
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
赤潮防治中的微生物
• 在赤潮藻的生消过程中,除了与环境中温度、 盐度、光照、水深、营养物供应等物理化 学因素有密切关系外,还与大量不同种类的 微生物共生,它们各自的代谢物可以对彼此 产生有利或有害的影响,细菌代谢物可以有 效地阻碍甚至终止藻类的繁殖。
石油化工污染治理中的微生物
• 早在20世纪70年代,美国率先开始利用细菌 来消除石油污染的研究,随后各国相继开展。
环境污染生物修复技术
L/O/G/O
生物修复的概念
• 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。
• 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。
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。
• 植物修复过程中可以具体分为5种： 1.植物转化 2.根滤作用 3.植物辅助生物修复 4.植物萃取 5.植物固定
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。
污染环境的生物修复82页PPT
污染环境的生物修复
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
《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
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
生物修复 PPT
生物修复技术的应用
海洋污染的生物修复
对海洋石油污染的生物修复通常 有两种方法。
第一种方法是通过增加营养盐以促使土著 微生物的生长；
第二种方法是通过生物反应器培养，增加 有益微生物的数量，然后再将这些微生物 分类群接种到污染地进行生长、繁殖。
生物修复技术的应用
重金属污染物的生物修复
1、生物吸附法 这是一种利用廉价的失活生物细
（3）一种微生物共代谢目标化合物，形成的 中间产物不能被其彻底分解，第二种微生 物分解中间产物；
（4）一种微生物分解目标化合物形成有毒中 间产物，使分解速率下降，第二种微生物 以有毒中间产物为碳源将其分解。
影响生物修复的环境因素
6、捕食作用
环境中细菌或真菌浓度较高时，常存 在一些捕食或寄生类微生物。有些寄生微 生物可能引起细菌或真菌分解。这种捕食、 寄生及分解作用可能影响细菌或真菌对污 染物的生物修复过程。这种影响常是破坏 性的，但也有有利的情况。
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。
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。
适合的微生物
是指具有生理和代谢能力并能降 解污染物的细菌和真菌。如果在反应器内 处理高浓度有毒污染物，修复位点处有降 解微生物存在。在多数情况下，则要加入 外源微生物。
第十章 污染土壤的修复技术
(四)植物稳定化作用
三 、 植 物 修 复 技 术
通过根系的吸收和富集、根系表面的吸附或植物根圈的 沉淀作用而产生的稳定化作用；或利用植物或植物根系 保护污染物，使其不因风、侵蚀、淋溶以及土壤分散而 迁移的稳定化作用。 根际微生物活动、根际化学反应和/或土壤性质或污染物 的化学变化
适用于重金属的稳定：
(五)电动力学修复技术
一 、 物 理 修 复 技 术
原理：直流电场，电 解、电迁移、扩散、 电渗透、电泳等作用， 离子向电极附近富集 被去除
适用范围：金属污染物。
适用土壤：低渗透性的、黏质的土壤。水力传导率 较低、污染物水溶性较高、水中的离子化物质浓度 相对较低。
(五)电动力学修复技术
一 、 物 理 修 复 技 术
(四)热处理技术－－热解吸
一 、 物 理 修 复 技 术
原理： 150～540℃之间，污染物通过挥发作用从土 壤转移到蒸气中；以浓缩污染物或高温破坏污染物的 方式处理第一阶段产生的废气中的污染物。 适用范围：挥发和半挥发有机污染物、卤化或非卤 化有机污染物、多环芳烃、重金属、氰化物、炸药 等，不适合于多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和 农药、石棉、非金属、腐蚀性物质。热解吸技术在 泥炭土上不适用。
原理：异位，卤化有机污染物还原
适用：挥发和半挥发有机污染物、卤化有机污染物、多 氯联苯、二恶英、呋喃等，不适合于非金属卤化有机污 染物和重金属、多环芳烃、除草剂和农药、炸药、石棉、 氰化物、腐蚀性物质、非卤化有机污染物等。
(四)溶剂提取技术
二 、 化 学 修 复 技 术
原理：异位，污染物转移进入有机溶剂或超临界液体， 分离以进一步处理或弃置。
二、化学修复技术
目录
三、植物修复技术 四、生物修复技术
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。
THANKS FOR WATCHING
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。
• 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。
THANKS FOR WATCHING
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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。
环境生态修复PPT
空气凤梨
空气凤梨的生物 学特征
1
空气凤梨对大 气环境的净化 机理
3
2
选择空气凤梨监 测和修复的先天
优势
4
空气凤梨对环境 污染的响应机制
1.空气凤梨的生物学特征
1.空气凤梨的生物学特征
生长在泥土中
生长条件:
不仅起附着固定作 用，还能吸收水和
根系功能: 养分
叶片功能:
含叶绿体的植物进 行光合作用的场所
迄今为止，利用空气凤梨监测这些污染物的研究极少。实际上，空 气凤梨吸附、吸收这些污染物质的机理与吸附、吸收大气重金属的机 理有很多类似之处。因此，如何更好的利用包括空气凤梨在内的气生 植物这一类特殊的植物，为环境污染的治理与修复提供更有效的植物 修复途径将是未来值得研究的课题。
参考文献
1.李娟 穆肃 丁曦宁——绿色植物对室内空气中甲醛、苯、甲苯净化效果 研究(江苏省环境监测中心 江苏南京 210029)
空气凤梨对气体污染物的监测和修复
专业：环境工程 小组成员：XXX
前言
随着工农业和经济的快速发展，重金属、有机物以及放 射性核素等对土壤、水及大气的污染日益严重，监测及修复 这些污染物质的理论与技术成为当前国内外研究的热点。作 为20世纪90年代初兴起的一项新技术，植物修复是以植物忍 耐或富集某种或某些有机、无机污染物为基础，利用绿色植 物吸收、聚集、降解、固定环境中的污染物从而减少或减轻 污染物毒性的技术。这项技术在处理污染物的同时并不对环 境造成破坏，经济效益高，生态效果显著，应用前景广泛， 因此过去20年来被认为是一种处理环境污染有效的方法。
生长方式:
顺生长植物，由根 部提供水分和养分
无需泥土或其他堆 积物，直接在空气 中生长
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。
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
污染环境修复生态工程技术2022年优秀PPT
• 裸地 • 森林采伐迹地 • 弃耕地 • 新形成沙漠 • 采矿废弃地（废石堆地、废弃开采坑地、尾
矿废弃地） • 垃圾堆放场
生态系统破坏实例
1859年有农民从英格兰带了24只野兔到澳大利亚， 由于没有天敌，造成澳大利亚生态系统严重破坏。 兔子几乎没有什么天敌，所以经过几十年它们已成 为一个大问题。它们吃庄稼，毁坏新播下的种子， 啃嫩树皮和芽，打地洞损坏田地和河堤。筑篱笆也 不能阻止它们侵入农民的田地。在几十年时间里， 澳大利亚的农业遭受了惨重的损失。
要措施，消除了产生强烈径流的地形条件，就地拦蓄水分
坡面蓄水工程
为了拦截储蓄坡地的地表径流，满足流域内人畜 用水或灌溉用水而建造的小型集水工程，包括： 旱井、集水池等
水土保持生态恢复工程：沟道治理工程措施
• 沟头防护工程、谷坊工程、拦沙坝四种 • 拦沙坝（淤地坝）：具有拦泥淤地、扩大耕地面积，巩固
见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后 栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；
秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡 等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。
流域和区域的生态治理与开发的生态工程
在现有资源基础上，通过低耗、高效和持续地利 用流域内的自然资源，如将治坡、治沟、修梯田 与发展草业、牧业、林业等相结合，实现农村经 济向集约型经济的转变。在良好的自然和半自然 生态系统区域开发生态旅游，促进区域生态、经 济和社会的全面发展
积累腐殖质增加肥力、达到改良土壤的目的，以 保证造林的质量
生物恢复技术
• 防风固沙林生态恢复技术 • 植草生态恢复技术
沙漠化土地类型划分及生物恢复技术治理
具体事例——科尔沁沙漠化综合整治
采矿区废弃地生态恢复工程技术
• 应用生态工程技术，发挥现有采矿废弃地和荒地 的生产潜力，恢复、重建原有生态系统功能，形 成对矿区及附近城镇发展起支持服务的生态-经济 -社会复合系统
矿废弃地） • 垃圾堆放场
生态系统破坏实例
1859年有农民从英格兰带了24只野兔到澳大利亚， 由于没有天敌，造成澳大利亚生态系统严重破坏。 兔子几乎没有什么天敌，所以经过几十年它们已成 为一个大问题。它们吃庄稼，毁坏新播下的种子， 啃嫩树皮和芽，打地洞损坏田地和河堤。筑篱笆也 不能阻止它们侵入农民的田地。在几十年时间里， 澳大利亚的农业遭受了惨重的损失。
要措施，消除了产生强烈径流的地形条件，就地拦蓄水分
坡面蓄水工程
为了拦截储蓄坡地的地表径流，满足流域内人畜 用水或灌溉用水而建造的小型集水工程，包括： 旱井、集水池等
水土保持生态恢复工程：沟道治理工程措施
• 沟头防护工程、谷坊工程、拦沙坝四种 • 拦沙坝（淤地坝）：具有拦泥淤地、扩大耕地面积，巩固
见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后 栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；
秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡 等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。
流域和区域的生态治理与开发的生态工程
在现有资源基础上，通过低耗、高效和持续地利 用流域内的自然资源，如将治坡、治沟、修梯田 与发展草业、牧业、林业等相结合，实现农村经 济向集约型经济的转变。在良好的自然和半自然 生态系统区域开发生态旅游，促进区域生态、经 济和社会的全面发展
积累腐殖质增加肥力、达到改良土壤的目的，以 保证造林的质量
生物恢复技术
• 防风固沙林生态恢复技术 • 植草生态恢复技术
沙漠化土地类型划分及生物恢复技术治理
具体事例——科尔沁沙漠化综合整治
采矿区废弃地生态恢复工程技术
• 应用生态工程技术，发挥现有采矿废弃地和荒地 的生产潜力，恢复、重建原有生态系统功能，形 成对矿区及附近城镇发展起支持服务的生态-经济 -社会复合系统
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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。
二、生物修复技术的条件特点
优点
缺点
1.可现场进行，节省费用； 2.环境影响小，不产生二次污染； 3.最大限度降低污染物的浓度； 4.处理其他技术难以应用的场地；
在原位直接采用生物修复受污染环境。
• 分类
• 原位工程生物修复 • 原位自然生物修复
• 特点
• 成本低廉但修复效果差，适合于大面积、低污染的环境
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（2）异位生物修复
• 概念 将受污染的环境对象搬运到其它场所，借助于生物反应器集中修复。
• 特点 修复效果好但成本高昂，适合于小范围、高污染、以及难处理有机
污染物的环境。
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化学淋洗修复 异位生物修复
• 概念
• 将原位生物修复和异位修复相结合。
• 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。
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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
1.耗时长； 2.条件苛刻； 3.并非所有污染物都能被生物修复； 4.特定生物只能降解特定物质。
5.同时处理受污染的土壤和地下水。
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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
• 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。
• 途径1生物强化修复：提供营养、改善环境，增加微生物数量、活性和降解能力； • 途径2生物接种修复：投加实验室培养的对污染物具有亲和性的微生物。
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（1）原位生物修复
• 概念
•
基本不破坏土壤和地下水的情况下，不做搬运或运输，
四、生物修复影响因素与基本措施
2. 生物修复影响因素
• 生物修复主要涉及微生物、污染物和土壤，因此影响因素为微 生物活性、污染物特性和土壤性质，在选择生物修复时应加以 考虑。
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。 生态修复
10
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。
01
土壤
02
水体
03
大气
04
固废
• 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）
• 该菌能将天然菌要花一年以上才能消除的浮油用几小时消除，从 而取得了美国的专利权。
• 生存与污染环境中的某些细菌细胞内存在着抗重金属的基因，目前已发 现抗汞、抗镉、抗铅等多种菌株。
• 但这类菌株生长慢，把这种抗金属基因转移到生长快的菌种，组成生长 快、能富集重金属的新菌株。
25
• 藻类 • 通过放氧，使污染后缺氧的水体恢复到有氧状态，使好氧细菌对污 染物的降解顺利进行。
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
21
• 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
• 微型动物 • 通过吞噬过多的藻类和一些病原微生物，间接对水体起净化作用。
26
• 美国某公司推出20余种复合微 生物，用于不同有机物的降解。
• 霉菌的酚氧化酶能够通过氧化 耦合反应，将酚类污染物解毒。
• 日本某公司研制的生物剂，能 用于污染河道的生物治理。
27
植物及超累积植物
利用植物的独特功能，并和根际微生物协同作用，用 于修复重金属污染的土壤，净化空气和水体，清除放射 性核素并净化土壤中的有机污染物，具有费用低、功效 长、安全性和多重效益并存的优点。
第十章 环境污染生物修复技术
1 生物修复技术与生物恢复 2 生物修复技术的主要工艺 3 水体污染的生物修复技术 4 土壤污染的生物修复技术 3 石油污染的生物修复技术
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
狭
按修复主体分类 按修复受体分类 按修复场所分类
微生物修复： 利用微生物催化降解作用清除环境中的污染物。微生物降解速度很慢，
可采取提供氧气、添加养分、驯化培养等方法来强化 植物修复：
植物能忍耐和积累某种化学元素，利用植物清除环境中的污染物。 植物修复过程较慢，可筛选出超积累植物、培育出高效去除污染物的植物。 动物修复
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 生物修复技术与生物恢复
一、生物修复的概念
• 生物修复（Bioremediation）
• 利用生物降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物 的过程。
• 生物恢复 向污染场地添加营养物和氧，利用土著微生物分解有 害物质的生物修复过程。生物恢复是生物修复技术的 一种。
22
• 采用基因工程技术，将降解性质粒转移到能在污水和污染土壤中生 存的菌体内，构建高效降解污染物的工程菌。 • 20世纪70年代以来，科研人员发现了许多具有特殊降解能力的 细菌，如 • 石油降解质粒 • 金属降解质粒 • 农药降解质粒
23
• 为了消除海上溢油污染，将不同菌株的四种降解性质粒结合并转移 至一个菌株中，构成一株能同时降解芳香烃、多环芳烃和脂肪烃等 的“超级细菌”。
二、生物修复技术的条件特点
优点
缺点
1.可现场进行，节省费用； 2.环境影响小，不产生二次污染； 3.最大限度降低污染物的浓度； 4.处理其他技术难以应用的场地；
在原位直接采用生物修复受污染环境。
• 分类
• 原位工程生物修复 • 原位自然生物修复
• 特点
• 成本低廉但修复效果差，适合于大面积、低污染的环境
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（2）异位生物修复
• 概念 将受污染的环境对象搬运到其它场所，借助于生物反应器集中修复。
• 特点 修复效果好但成本高昂，适合于小范围、高污染、以及难处理有机
污染物的环境。
15
化学淋洗修复 异位生物修复
• 概念
• 将原位生物修复和异位修复相结合。
• 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。
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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
1.耗时长； 2.条件苛刻； 3.并非所有污染物都能被生物修复； 4.特定生物只能降解特定物质。
5.同时处理受污染的土壤和地下水。
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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
• 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。
• 途径1生物强化修复：提供营养、改善环境，增加微生物数量、活性和降解能力； • 途径2生物接种修复：投加实验室培养的对污染物具有亲和性的微生物。
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（1）原位生物修复
• 概念
•
基本不破坏土壤和地下水的情况下，不做搬运或运输，
四、生物修复影响因素与基本措施
2. 生物修复影响因素
• 生物修复主要涉及微生物、污染物和土壤，因此影响因素为微 生物活性、污染物特性和土壤性质，在选择生物修复时应加以 考虑。
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。 生态修复
10
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。
01
土壤
02
水体
03
大气
04
固废
• 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）
• 该菌能将天然菌要花一年以上才能消除的浮油用几小时消除，从 而取得了美国的专利权。
• 生存与污染环境中的某些细菌细胞内存在着抗重金属的基因，目前已发 现抗汞、抗镉、抗铅等多种菌株。
• 但这类菌株生长慢，把这种抗金属基因转移到生长快的菌种，组成生长 快、能富集重金属的新菌株。
25
• 藻类 • 通过放氧，使污染后缺氧的水体恢复到有氧状态，使好氧细菌对污 染物的降解顺利进行。
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
21
• 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
• 微型动物 • 通过吞噬过多的藻类和一些病原微生物，间接对水体起净化作用。
26
• 美国某公司推出20余种复合微 生物，用于不同有机物的降解。
• 霉菌的酚氧化酶能够通过氧化 耦合反应，将酚类污染物解毒。
• 日本某公司研制的生物剂，能 用于污染河道的生物治理。
27
植物及超累积植物
利用植物的独特功能，并和根际微生物协同作用，用 于修复重金属污染的土壤，净化空气和水体，清除放射 性核素并净化土壤中的有机污染物，具有费用低、功效 长、安全性和多重效益并存的优点。
第十章 环境污染生物修复技术
1 生物修复技术与生物恢复 2 生物修复技术的主要工艺 3 水体污染的生物修复技术 4 土壤污染的生物修复技术 3 石油污染的生物修复技术
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
狭
按修复主体分类 按修复受体分类 按修复场所分类
微生物修复： 利用微生物催化降解作用清除环境中的污染物。微生物降解速度很慢，
可采取提供氧气、添加养分、驯化培养等方法来强化 植物修复：
植物能忍耐和积累某种化学元素，利用植物清除环境中的污染物。 植物修复过程较慢，可筛选出超积累植物、培育出高效去除污染物的植物。 动物修复
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 生物修复技术与生物恢复
一、生物修复的概念
• 生物修复（Bioremediation）
• 利用生物降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物 的过程。
• 生物恢复 向污染场地添加营养物和氧，利用土著微生物分解有 害物质的生物修复过程。生物恢复是生物修复技术的 一种。
22
• 采用基因工程技术，将降解性质粒转移到能在污水和污染土壤中生 存的菌体内，构建高效降解污染物的工程菌。 • 20世纪70年代以来，科研人员发现了许多具有特殊降解能力的 细菌，如 • 石油降解质粒 • 金属降解质粒 • 农药降解质粒
23
• 为了消除海上溢油污染，将不同菌株的四种降解性质粒结合并转移 至一个菌株中，构成一株能同时降解芳香烃、多环芳烃和脂肪烃等 的“超级细菌”。