導(dǎo)語：如何才能寫好一篇微生物修復(fù)技術(shù)原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：污水處理、微生物、修復(fù)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU992文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

隨著人類農(nóng)業(yè)工業(yè)活動(dòng)的加強(qiáng)大量施用化肥、農(nóng)藥以及工業(yè)廢棄物的排放，使得許多有毒有害的有機(jī)化學(xué)污染物進(jìn)入土壤系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)地下水及地表水造成二次污染。清除環(huán)境污染物的傳統(tǒng)方法有物理修復(fù)法和化學(xué)修復(fù)法，但是這些方法存在著處理費(fèi)用高、操作復(fù)雜、而且有二次污染的可能性等缺點(diǎn)。

微生物修復(fù)技術(shù)是近年來新興的一門環(huán)境生物技術(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明生物修復(fù)技術(shù)是有效的可行的。目前生物修復(fù)技術(shù)在清除或減少土壤地表水地下水和廢水中的化學(xué)物質(zhì)方面的應(yīng)用已獲得成功。本文介紹了利用微生物對(duì)污水進(jìn)行修復(fù)的主要技術(shù)。

二、微生物修復(fù)原理

微生物修復(fù)的基本原理是利用自然界中微生物對(duì)污染物的生物代謝作用。實(shí)際上，大多數(shù)環(huán)境中都存在著天然微生物降解凈化有毒有害有機(jī)物質(zhì)的過程，只是自然條件下的微生物凈化速度很緩慢，因此，能夠被廣泛應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)實(shí)踐中的微生物修復(fù)，都是在人為促進(jìn)條件下進(jìn)行的，如通過提供氧氣，添加氮磷營養(yǎng)鹽，接種經(jīng)過馴化培養(yǎng)的高效微生物等來強(qiáng)化這一過程，迅速去除污染物質(zhì)，這就是微生物修復(fù)的基本思想。

與化學(xué)、物理相比，生物修復(fù)技術(shù)具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)原位修復(fù)可使污染物在原地被降解清除；

(2)修復(fù)時(shí)間較短；

(3)操作簡(jiǎn)便，對(duì)周圍環(huán)境干擾較小；

(4)設(shè)施簡(jiǎn)單，運(yùn)行經(jīng)費(fèi)少；

(5)操作者與污染物直接接觸機(jī)會(huì)減少，不致對(duì)人產(chǎn)生危害；

(6)不產(chǎn)生二次污染。

當(dāng)然微生物修復(fù)技術(shù)并不是十全十美，它也存在不足：

(1)條件苛刻，微生物修復(fù)是一種科技含量較高的處理方法，其運(yùn)作必須符合污染場(chǎng)地的特殊條件，微生物修復(fù)易受環(huán)境條件變化的影響：酸堿度、溫度以及其他因素等都會(huì)影響微生物修復(fù)的進(jìn)程；

(2)由于微生物的專一性，導(dǎo)致對(duì)水體修復(fù)的宏觀效果不佳；

(3)需要對(duì)污染環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)和周密的調(diào)查研究，前期工作時(shí)問較長(zhǎng)，花費(fèi)高；(4)微生物對(duì)污染物的降解存在一極限濃度；

(5)修復(fù)過程中可能產(chǎn)生有毒物質(zhì)。

三、微生物修復(fù)的影響因素

微生物修復(fù)的成功運(yùn)行，主要是在適宜的環(huán)境條件下，微生物對(duì)污染物的降解過程能夠發(fā)生。

3.1營養(yǎng)

微生物的生長(zhǎng)需要保持碳、氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)及某些微量營養(yǎng)元素在一定濃度，在生物修復(fù)過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)缺乏氮、磷菩營養(yǎng)時(shí)降解速度變慢的情形。

3.2溶解氧濃度

大多數(shù)微生物在降解污染物時(shí)需耗氧，因此污染物濃度高時(shí)，水體或土壤中的溶解氧往往消耗殆盡，造成污染場(chǎng)所食物鏈中斷，污染物質(zhì)的降解也隨之終止，因此溶解氧水平也是生物修復(fù)中的重大影響因素之一。

3.3 pH值

微生物對(duì)環(huán)境pH值非常敏感，pH值的變化會(huì)對(duì)微生物降解污染韌的速率和活性產(chǎn)生很大影響。接近中性pH對(duì)于大多數(shù)微生物都是合適的，一般不需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，只有在特定地區(qū)才需要對(duì)環(huán)境的pH進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.4溫度

微生物可生長(zhǎng)的溫度范圍較廣，一般而言，微生物生長(zhǎng)的最佳溫度為25℃～30℃。通常隨著溫度的下降，生物的活性也降低，接近零度時(shí)活動(dòng)基本停止。

四、微生物修復(fù)技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

4.1加入微生物和微生物制劑法

投放微生物和微生物制劑法，即針對(duì)不同的水體，向其投加針對(duì)該污染環(huán)境而事先培養(yǎng)好的微生物或外源微生物制劑，并為之創(chuàng)造良好的生長(zhǎng)條件，形成優(yōu)勢(shì)菌種，最終做到對(duì)污染水體的修復(fù)。利用投加微生物和微生物制劑比土著微生物對(duì)污染的自然凈化的速度快。同時(shí)具有針對(duì)性，可以對(duì)不同程度的水污染能夠進(jìn)行不同程度的凈化。

4.2吸附技術(shù)

生物吸附法作為一種新興的廢水處理技術(shù)，在處理低濃度重金屬污染廢水方面有著極為廣闊的應(yīng)用前景。從運(yùn)用情況看，利用微生物吸附廢水中的重金屬在投資、運(yùn)行、操作管理和金屬回收、回用等方面優(yōu)越于傳統(tǒng)的治理方法。與其他技術(shù)相比，生物吸附技術(shù)有得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)，差別在于運(yùn)行過程中微生物能不斷地增殖，且去除金屬離子的量隨生物量增加而增加。而離子交換法中離子交換樹脂的交換容量有限，達(dá)到飽和吸附后，就不能再去除金屬離子；化學(xué)沉淀法中，作用物的化學(xué)計(jì)量也是一定的，無增殖的可能。因此，開發(fā)和利用生物吸附處理重金屬廢水，使廢水處理的技術(shù)向著無毒、無害、無二次污染的方向邁進(jìn)了一大步。

4.3固定化技術(shù)

生物催化劑固定化技術(shù)發(fā)展到今天，已形成了較為完備的理論與方法。隨著環(huán)境生物學(xué)的發(fā)展，固定化在治理污水中越來越受到青睞。固定化技術(shù)使生物催化劑具有與其在游離狀態(tài)下完全不同的優(yōu)點(diǎn)，例如，與產(chǎn)物分離方便；生物催化劑可回收或循環(huán)使用；生物催化劑穩(wěn)定性大大提高；反應(yīng)過程可得到嚴(yán)格控制等。這些特點(diǎn)使價(jià)格昂貴的生物催化劑的應(yīng)用成本大大降低，從而使其在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中得到應(yīng)用成為可能。

4.4培養(yǎng)微生物技術(shù)

培養(yǎng)微生物技術(shù)是一種污染水體的微生物修復(fù)技術(shù)。它通過向水體中投加營養(yǎng)物質(zhì)、無毒表面活性劑、電子受體或共代謝基質(zhì)等物質(zhì)來強(qiáng)化水環(huán)境中本身具有降解污染物能力的微生物的生存環(huán)境，從而達(dá)到激活土著微生物，使土著微生物對(duì)污染物的降解能力充分發(fā)揮，從而達(dá)到水體修復(fù)的目的。

4.5投加微生物絮凝劑技術(shù)

微生物絮凝劑主要是在菌細(xì)胞外分泌的，它是一種具有絮凝功能且能被自然降解的高分子有機(jī)物，如糖蛋白、纖維素和DNA等，有些直接利用微生物細(xì)胞，如某些大量存在于土壤、活性污泥和沉積物中的細(xì)菌、霉菌、放線菌和酵母菌等，本身即可用作絮凝劑。微生物絮凝劑具有高效、無毒和易于生物降解的特點(diǎn)。

五、微生物修復(fù)的發(fā)展趨勢(shì)

污染水體的修復(fù)是一個(gè)牽涉到污染治理、環(huán)境生態(tài)和水利水文等多學(xué)科的系統(tǒng)工程，治理水體污染必須從水體的功能定位、污染整治的日標(biāo)和水體生態(tài)系統(tǒng)平衡的建立等多方面入手。微生物修復(fù)與物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)相比雖然有眾多突出的優(yōu)點(diǎn)，但只有與物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)等方法相結(jié)合，組成統(tǒng)一的修復(fù)技術(shù)體系，微生物修復(fù)才能在治理水體污染方面發(fā)揮出最大的作用。

因此，微生物修復(fù)技術(shù)今后的研究趨勢(shì)是：(1)微生物修復(fù)與物理化學(xué)修復(fù)相結(jié)合的組合技術(shù)；(2)原位和異位相結(jié)合的生物修復(fù)組合技術(shù)；(3)采用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)研究生物修復(fù)的機(jī)理以及分離培養(yǎng)高效降解菌和構(gòu)建基因工程菌以提高微生物降解污染物的效率等。

參考文獻(xiàn)：

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要想治理和修復(fù)城市水體環(huán)境問題，首先要摸清城市水體環(huán)境污染物來源和成分。不同地區(qū)不同年代的城市水體環(huán)境污染物是各不相同的，一般和城市水體的外部環(huán)境有關(guān)。根據(jù)污染物來源不同，城市河道的污染來源分為外源污染和內(nèi)源污染。外源污染是指污染物來源于水體的外部，主要來自生活污水、工業(yè)廢水和初期雨水等，是城市水體污染的主要原因，也是城市水體污染治理的最主要的內(nèi)容。內(nèi)源污染是指污染物來源于水體內(nèi)部，主要來自底泥污染物的釋放、水生動(dòng)物代謝產(chǎn)物和水生生物殘?bào)w等，內(nèi)源污染在整個(gè)污染因素中占的比重比較小，是生態(tài)修復(fù)所要考慮的問題。

總的來說，城市水體環(huán)境治理與修復(fù)的思路可分為兩條：針對(duì)外部污染，要盡可能的減少或阻斷外源污染物進(jìn)入城市水體環(huán)境；針對(duì)內(nèi)部污染，要建立合適的種群結(jié)構(gòu)，減緩內(nèi)源污染的釋放速度或增強(qiáng)河水對(duì)污染物凈化的能力。

二、生物修復(fù)技術(shù)

河流對(duì)于外來的污染物有一定的自凈作用，這種自凈作用主要是通過河流中的土著微生物的降解作用來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)然微生物的降解能力是有限的，當(dāng)外界的污染物來源太多超過了微生物的降解能力，河流的水質(zhì)就會(huì)變差，甚至變成黑臭河流，微生物也不適合這種環(huán)境下生存，會(huì)導(dǎo)致微生物活性降低，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致微生物群落大量消失，這就更加不利河流的自我恢復(fù)。

面對(duì)這種情況，在工程技術(shù)上一般采用兩條途徑來改善污染現(xiàn)狀，一是向水體中投加營養(yǎng)物質(zhì)或者曝氣增氧，通過這個(gè)方式來增加微生物的活性，促進(jìn)微生物繁殖和生長(zhǎng)；二是針對(duì)不同的污染物類型，向水體中投放針對(duì)性降解能力強(qiáng)的高效降解菌。微生物強(qiáng)化法就是要通過強(qiáng)化微生物，利用微生物的降解能力來修復(fù)受污染的水體。常用的強(qiáng)化手段包括增加被污染水體的溶解氧含量，調(diào)節(jié)水體的pH值，投放營養(yǎng)物質(zhì)等，來促進(jìn)水體中微生物的生長(zhǎng)和繁殖，增強(qiáng)微生物對(duì)污染物的吸附、吸收和降解，提高水體的自凈能力。

曝氣增氧法是一種重要的微生物強(qiáng)化法，原理是通過曝氣增加水體中的含氧量，進(jìn)而促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)和繁殖，這種方法對(duì)于黑臭河流的治理效果十分明顯。在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，曝氣不單單能增加水體中的氧含量，還能通過水體的上下擾動(dòng)，帶動(dòng)底泥進(jìn)入水體，使沉積在河流底部難以處理的污染物進(jìn)入水體實(shí)現(xiàn)微生物的降解。對(duì)于只遭受生活污水污染的河流，通過曝氣增氧可以取得較好的效果。大部分河流還可能存在受到工業(yè)廢水污染的情況，因此處理難度大，為了提高生物修復(fù)效果，常在曝氣的同時(shí)還向河道投放有利于微生物生長(zhǎng)和繁殖的營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)一步提高微生物的活性?？偟膩砜矗荷镄迯?fù)技術(shù)具有工程量小、成本低、環(huán)境友好等特點(diǎn)，是近年來水體環(huán)境修復(fù)技術(shù)發(fā)展的主要方向。

三、結(jié)語

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【關(guān)鍵詞】環(huán)境生物技術(shù)；生物修復(fù)技術(shù)；水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水

1 生物修復(fù)技術(shù)的基本概念及其原理

生物修復(fù)又稱生物改良，是指利用生物的生命代謝活動(dòng)，來減少污染環(huán)境中的有毒有害物的濃度或使其無害化，從而使污染了的環(huán)境能夠部分或完全地恢復(fù)到原初狀態(tài)的過程。

生物修復(fù)根據(jù)所利用的生物，可以分為植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)、生態(tài)修復(fù)、微生物修復(fù)四類。根據(jù)被修復(fù)的污染環(huán)境，可以分為土壤生物修復(fù)、水體生物修復(fù)和大氣生物修復(fù)。而由于生物修復(fù)的實(shí)施方法不同，又分為原位生物修復(fù)和異位生物修復(fù)。

1.1 生物修復(fù)的基本原理

生物修復(fù)技術(shù)是通過生物的降解和轉(zhuǎn)化，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無害的小分子化合物和二氧化碳與水。利用生物對(duì)環(huán)境污染物的吸收、代謝及降解等功能，對(duì)環(huán)境中污染物的降解起催化作用，加速去除環(huán)境中的污染物。

1.2 生物修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)

生物修復(fù)技術(shù)具有投資費(fèi)用低，對(duì)環(huán)境影響小，使用效果好，使用區(qū)域范圍廣，使用面積大等特點(diǎn)，而且能同時(shí)處理受污染的土壤和地下水。在土壤修復(fù)中還可以去除環(huán)境中的重金屬和放射性核素。但其也存在局限性，生物不能降解進(jìn)入環(huán)境中的所有污染物，并且受外部環(huán)境的影響較大。

2 生物修復(fù)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的應(yīng)用

氨氮是水產(chǎn)養(yǎng)殖的最主要危害，但傳統(tǒng)的加注新水、曝氣、漂白粉或臭氧氧化、使用斜發(fā)沸石進(jìn)行離子交換等方法脫氮效果并不理想[2]。而活性污泥法、生物膜法和穩(wěn)定塘法等生物處理法存在或伴有污泥產(chǎn)生、反應(yīng)啟動(dòng)慢、出水水質(zhì)不穩(wěn)定等問題。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，生物修復(fù)技術(shù)在水體氨氮污染的處理上被廣泛應(yīng)用。微生物修復(fù)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中主要應(yīng)用于養(yǎng)殖環(huán)境的原位修復(fù)中，主要處理底泥的有機(jī)污染和水體的富營養(yǎng)化問題。

2.1 生物在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境生物修復(fù)中的作用機(jī)制

水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境中的有益微生物（凈水微生物）在池塘連續(xù)養(yǎng)殖情況下，能清除因池塘長(zhǎng)時(shí)間養(yǎng)殖水域底部積累的大量殘余飼料、排泄物、動(dòng)植物殘?bào)w以及有害氣體（氨、 硫化氫等），使之最終分解為CO2、碳酸鹽、硫酸鹽等物質(zhì)，起到凈化水質(zhì)的作用。并且能為環(huán)境中的單細(xì)胞藻類為主的浮游植物提供營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)藻類等浮游植物的繁殖。這些藻類為主的浮游植物的光合作用，又為池塘內(nèi)底棲動(dòng)物、水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的呼吸和有機(jī)物的分解提供氧氣，從而形成一個(gè)良性的生態(tài)循環(huán)，有利于水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的迅速生長(zhǎng)。同時(shí)有益微生物的大量繁殖，在池內(nèi)形成優(yōu)勢(shì)種，可抑制病原微生物的繁殖，減少養(yǎng)殖動(dòng)物的疾病發(fā)生。

2.2 生物對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的生物修復(fù)

2.2.1 微生物對(duì)養(yǎng)殖水體氨氮污染的修復(fù)

在一般污水處理系統(tǒng)中，硝化細(xì)菌的含量很低。因此，研究開發(fā)硝化細(xì)菌的快速富集培養(yǎng)技術(shù)，提高硝化細(xì)菌的產(chǎn)率，對(duì)氨氮污染水體處理具有重要作用。

現(xiàn)實(shí)中，硝化過程主要由自養(yǎng)菌完成，但異養(yǎng)菌也可以參與硝化；氨氧化在有氧條件下可以進(jìn)行，在厭氧條件下也可以發(fā)生。胡寶蘭、鄭平在Anammox （厭氧氨氧化Anaerobic Ammonia Oxidafion）反應(yīng)器中分離了6株好氧氨氧化菌，它們不僅具有好氧氨氧化菌的典型特征，而且將其置于厭氧條件下培養(yǎng)也有厭氧氨氧化能力。Robertson和Van Neil分離的Psendomonasspp1、Alcaligenes faecalis和Thiosphaerapantotropha菌株，既表現(xiàn)為好氧反硝化，同時(shí)也具有異養(yǎng)硝化能力，因此，Robertson提出了好氧反硝化和異養(yǎng)硝化的工作模型，直接把氨轉(zhuǎn)化為最終的氣態(tài)產(chǎn)物。光合細(xì)菌在養(yǎng)殖水體氨氮污染生物修復(fù)中的應(yīng)用非常廣泛[5]。此外，應(yīng)用屬于放線菌的諾卡氏菌屬、浮游植物的大型綠藻、席藻、螺旋藻和小球藻以及大型水生植物的伊樂藻、輪葉黑藻去除養(yǎng)殖水體氨氮的研究也有不少報(bào)道。

2.2.2 水生植物對(duì)養(yǎng)殖水體氨氮污染的修復(fù)

水生植物修復(fù)是生物方法和生態(tài)方法中的通用技術(shù)。水生植物按生態(tài)類型，可分為沉水植物、飄浮植物、浮葉植物、挺水植物。利用特定技術(shù)，還可以將浮游藻類、陸生植物應(yīng)用于養(yǎng)殖水體修復(fù)中。目前國內(nèi)外學(xué)者對(duì)植物修復(fù)富營養(yǎng)化水體進(jìn)行了諸多研究，并取得了一定的成就，篩選出了一些優(yōu)勢(shì)種。植物系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖水體的凈化作用，主要是通過植物的吸收作用，根區(qū)微生物的降解作用，植物的吸附、過濾和沉淀作用，植物抑制藻類生長(zhǎng)的作用以及作為生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者來調(diào)節(jié)其他生物種類和數(shù)量的作用來完成的。其具有以下優(yōu)勢(shì)：凈化所需的能源由光合作用提供；許多植物具有美學(xué)價(jià)值，能改善景觀生態(tài)環(huán)境；植物可被收割和利用，創(chuàng)造新的價(jià)值；能固定土壤或底泥中的水分，防止污染源進(jìn)一步擴(kuò)散；為降解微生物提供了良好的棲息場(chǎng)所，有利于微生物的生存。水生植物龐大的根系為細(xì)菌提供多樣性的生境，植物可輸送氧氣至根區(qū)，有利于微生物的好氧呼吸。目前，國內(nèi)外應(yīng)用較多的水生植物修復(fù)技術(shù)主要有人工濕地處理技術(shù)、生態(tài)浮床技術(shù)等。

2.2.3 水生動(dòng)物修復(fù)技術(shù)

國內(nèi)外許多學(xué)者和研究人員作了大量的研究工作，探討水生動(dòng)物對(duì)水體中有機(jī)污染物和無機(jī)污染物的吸收和利用。研究認(rèn)為，在水體富營養(yǎng)化的防治過程中，除了考慮對(duì)藻類等浮游植物進(jìn)行防治，對(duì)浮游動(dòng)物的防治也不能忽視。防治浮游動(dòng)物繁盛最有效的方法是放養(yǎng)鳙魚，而鰱魚的放養(yǎng)通常是為了消除浮游植物。鰱鳙的放養(yǎng)量以及如何搭配亦值得研究。鰱鳙混養(yǎng)時(shí)，鰱魚大量攝取浮游植物，從而抑制了以浮游植物為食的浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)和繁殖；如果鳙魚的數(shù)量放養(yǎng)過多，鳙魚就得不到足夠的食物，生物量受到抑制，放養(yǎng)太少，不能充分利用餌料而影響其產(chǎn)量。合理搭配鰱鳙的放養(yǎng)數(shù)量，可充分利用天然餌料，從而減少浮游植物和浮游動(dòng)物的數(shù)量，這樣既可治理水體的富營養(yǎng)化，又可提高經(jīng)濟(jì)效益，是一項(xiàng)非常值得研究的生物修復(fù)技術(shù)。武漢東湖的圍隔試驗(yàn)證明了鏈魚和鳙魚能有效控制藍(lán)藻水華，并指出當(dāng)放養(yǎng)的鰱魚和鳙魚的有效生物量達(dá)到46～50 g/m2時(shí)，可有效地抑制水華的發(fā)生。

3 生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景

生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中已獲得廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著成效。隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛、人口的膨脹、資源的短缺、環(huán)境狀況的惡化以及人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，生物技術(shù)的環(huán)境保護(hù)功能顯得越來越重要，其明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益引起科技界和企業(yè)界的極大關(guān)注，呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊秀敏等.生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J].2007（16）.

[2]李谷等.硝化細(xì)菌富集方法的研究[J]. 淡水漁業(yè)，2000（9）.

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關(guān)鍵字：河道治理、生態(tài)修復(fù)、微生物技術(shù)、水體自凈

一、總述

由于我國很多地區(qū)前期雨污不分流，工業(yè)廢水直接排放河體。造成城市水體污染，甚至發(fā)黑發(fā)臭。黑臭成因復(fù)雜、影響因素多。其治理路線的核心可歸結(jié)為“控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)修復(fù)”，具體來說就是把“控源截污”作為城市黑臭水體整治工作的根本措施和前提；把“黑臭在水里，根源在岸上，關(guān)鍵在排口，核心在管網(wǎng)”作為中心思想；把“控源為本，截污優(yōu)先、科學(xué)診斷，重在修復(fù)、建管并重，強(qiáng)化維護(hù)、綜合施治，協(xié)同推進(jìn)”作為基本原則。

二、治理思路

1、控源截污

河道污染，大多都有外部污染源，或?yàn)樯钗鬯湃耄驗(yàn)楣I(yè)污水排入，當(dāng)排入河道污染物總量大于河道的自凈能力時(shí)，污染物機(jī)會(huì)積累，積累到一定時(shí)候就會(huì)發(fā)黑發(fā)臭，形成黑臭河。所以外部污染源不控制，河道再治理也不能從根本上解決問題?？刂仆獠课廴驹词且豁?xiàng)復(fù)雜長(zhǎng)久的工作，一般由政府行政主管部門牽頭實(shí)施。

2、內(nèi)源治理

內(nèi)源治分為水體治理、底泥處理。對(duì)于水體治理可分為原位修復(fù)和異位修復(fù)，原位修復(fù)技術(shù)即在河道中通過一系列技術(shù)手段，使水體達(dá)到理想的效果；異位修復(fù)是通過泵把河水抽吸出來通過一體化設(shè)備單獨(dú)處理，達(dá)到理想的效果后再排入河道中。對(duì)于底泥處理，一些河道由于污染嚴(yán)重，河底會(huì)積累一層底泥，發(fā)黑發(fā)臭，甚至?xí)芭?，主要是發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣所致。對(duì)于污染河道的底泥，一般可通過人工清淤或?qū)Ｐ晕⑸锵鈦硖幚怼?/p>

3、生態(tài)修復(fù)

河道水體通過內(nèi)源治理后，需進(jìn)一步做生態(tài)修復(fù)。主要措施有利用多孔透水透氣性生態(tài)材料，如多孔混凝土磚鋪設(shè)生態(tài)岸線、堤岸，道路邊坡等輔以根系發(fā)達(dá)的植物種植。

三、河道治理技術(shù)措施

1、河道曝氣生態(tài)凈化

水生生物為主體，輔以適當(dāng)?shù)娜斯て貧猓⑷斯つM生態(tài)處理系統(tǒng)，以高效降解水體中的污染物，改善或艋水質(zhì)，是人工凈化與生態(tài)凈化相結(jié)合的工藝。該工藝實(shí)用污染較輕的水體，優(yōu)點(diǎn)是能快速提高水體中的溶解氧；缺點(diǎn)是曝氣工程量大，施工復(fù)雜。如采用新型太陽能曝氣設(shè)備，雖然工程量小了，但設(shè)備投資增大，經(jīng)濟(jì)性降低。

2、污水穩(wěn)定床（氧化塘）處理技術(shù)

利用重力沉淀、微生物分解轉(zhuǎn)化、水生動(dòng)植物的吸收多種途徑來凈化水體。該工藝需要人工修整建成池塘，設(shè)置圍堤和防滲層，依靠塘內(nèi)生長(zhǎng)的微生物來降解水體中的污染物，主要利用菌藻的共同作用。該工藝工程量較大，需要對(duì)河道修整，建設(shè)池塘等，投資費(fèi)用較高。

3、底泥生物氧化技術(shù)

該工藝適用于黑臭水體，且有較多底泥沉積。原理是土著微生物定向擴(kuò)增，就地大量繁殖土著微生物氧化底泥，通過靶向給藥技術(shù)直接將藥物注射到河道底泥表面，對(duì)河道黑臭底泥進(jìn)行生物氧化，通過土著微生物的生物降解作用，凈化水質(zhì)。該工藝優(yōu)點(diǎn)是不需要人工清淤，節(jié)省大量勞動(dòng)力；缺點(diǎn)是微生物藥劑成本較高，微生物消解底泥需要周期較長(zhǎng)。

4、多功能河道生態(tài)工程修復(fù)

將城市河道設(shè)計(jì)成具有多種自然景觀和生物類群，景觀與凈化功能并存的河道凈化系統(tǒng)，是一項(xiàng)利用多功能河道凈化水中污染物質(zhì)的生態(tài)工程技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)是該工藝基于長(zhǎng)效治理，建立穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)；缺點(diǎn)是該工藝投資成本高，建設(shè)費(fèi)用也高。

5、異位處理技術(shù)

該技術(shù)采用一體化處理設(shè)備，通過泵把污染水提升至一體化處理設(shè)備處理合格后排放回河體。該工藝適用水體總水量不大，污染嚴(yán)重的水體。優(yōu)點(diǎn)是快速達(dá)到效果，缺點(diǎn)是水體總水量受限制，一體化設(shè)備投資費(fèi)用也高。

6、原位選擇性激活生態(tài)修復(fù)技術(shù)

該技術(shù)是把激活原位微生物所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)--益生元（碳源、微量元素、酶及其他載體）通過納米技術(shù)及微包覆技術(shù)制成均勻顆粒，投放在人工建立的繁殖平臺(tái)上，把這些營養(yǎng)物質(zhì)提供給水環(huán)境中的微生物--益生菌，這些微生物被連續(xù)不斷激活并因不斷被提供能量和營養(yǎng)而可以大量連續(xù)繁殖。通過這類微生物進(jìn)行有氧反硝化、同步硝化反硝化除磷、以及建立高效食物鏈來降解水體中富營養(yǎng)物質(zhì)。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是篩選的微生物來自自然水體，不會(huì)新引入微生物，對(duì)水體安全性較高，不僅可以降低水體中的N、P、COD濃度，而且可以提高水域生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力。同時(shí)可以去除底泥中的有機(jī)物（底泥中的有機(jī)物去除率最高可達(dá)到50%以上），減少了河床和河底的底泥體積?？梢酝ㄟ^控制激活微生物所需營養(yǎng)元素來調(diào)控微生物的繁殖速度，以適應(yīng)不同水環(huán)境的生態(tài)修復(fù)要求。該技術(shù)選擇激活的是有益微生物，同時(shí)抑制其他有害微生物。 原位修復(fù)速度快，1-2個(gè)月消除水體黑臭、2-3個(gè)月恢復(fù)水體生態(tài)，運(yùn)行6-12個(gè)月后水質(zhì)可提升一個(gè)類別。設(shè)備操作運(yùn)行簡(jiǎn)單，直接漂浮水面，繩索固定即可。2-3個(gè)月檢查一次修復(fù)劑是否需要投加。投資及運(yùn)行成本較低，視水體污染程度每平方米每年只需要30-120元。

四、總結(jié)

盡管水體修復(fù)技術(shù)種類較多，但歸根到底要達(dá)到長(zhǎng)效穩(wěn)定，首先要控源截污，只有把外源污染物截住，才能保證水體不被再次破壞。其次是修復(fù)水體，根據(jù)水體污染程度選擇適合的技術(shù)，輔以植物建立良性生態(tài)圈，提高水體自凈能力。

參考文獻(xiàn)：

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部 《城市黑臭水體整治排水口管道及檢查井技術(shù)指南》（試行）2016.08

篇5

關(guān)鍵詞景觀水體；修復(fù)；處理方法；

前言

近年來，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和人們生活條件的不斷改善，景觀水已經(jīng)融入了人們的生活，日益關(guān)注以水景為主題的小區(qū)、園林、城鎮(zhèn)等建設(shè)。然而，由于污染導(dǎo)致一些景觀水的水質(zhì)已開始發(fā)生變化，湖水正在變黑發(fā)臭，某些湖泊還出現(xiàn)了觀賞魚大量死亡的現(xiàn)象，水體的富營養(yǎng)化成為景觀水體亟待解決的問題。

景觀水體的水質(zhì)維護(hù)主要是控制水體中COD、BOD、TN、TP等污染物的含量及藻類等的生長(zhǎng)(使其不過度繁殖)，保持水體的清澈、潔凈，而景觀水體的修復(fù)是針對(duì)已受污染的水體如何恢復(fù)正常功能。任何修復(fù)技術(shù)必須在可行性研究基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇，主要考慮的問題包括：技術(shù)的有效性；水環(huán)境被修復(fù)的程度；投資和成本，以及可能的替代方案的有效性與成本比較等[1]。

當(dāng)前景觀水體治理技術(shù)可歸結(jié)為以下幾種類型。

1.控制營養(yǎng)物質(zhì)來源的技術(shù)

主要是控制外源性污染：對(duì)于工業(yè)廢水和生活污水這樣的點(diǎn)源，應(yīng)排入城市污水處理系統(tǒng)，嚴(yán)禁排入景觀水體；對(duì)初期雨水應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行處理后，再排入水體；嚴(yán)格控制景

觀水體周圍化肥農(nóng)藥使用量和使用時(shí)間；杜絕生活污水、垃圾進(jìn)入水體，嚴(yán)禁在河堤、湖岸傾倒堆放垃圾；定期對(duì)水面漂浮的樹枝敗葉及雜物進(jìn)行清理。只有從根本上控制了外源性污染，才能為內(nèi)源性污染的治理提供可靠保證。

2.控制藻類的技術(shù)

2.1 機(jī)械除藻

利用撈藻船、吸藻泵等機(jī)械設(shè)備捕撈水面上的藻類,間接去除水體氮、磷營養(yǎng)鹽。中科院水生生物研究所于2001~2002 年對(duì)滇池水華藍(lán)藻進(jìn)行機(jī)械清除,共清除藍(lán)藻360.83t( 干重),相當(dāng)于從水體中去除了氮37.33t、磷2.71t、有機(jī)質(zhì)200.32t, 水體中的重金屬也被部分去除。

2.2 殺菌消毒及除藻技術(shù)

為了抑制水中藻類的生長(zhǎng),可加入一定量的硫酸銅 (銅離子含量為1mg/L左右)。當(dāng)水體滋生了菌類時(shí)可向水體中投加氧化劑,如次氯酸鈉、液氯、漂白粉、臭氧、異噻唑啉酮等進(jìn)行殺菌消毒。

藥劑殺藻是一種快速見效的技術(shù)。昆明世博會(huì)期間, 為消除滇池草海藍(lán)藻水華, 采取了一系列應(yīng)急措施, 包括投加化學(xué)藥劑殺藻, 基本控制了水華和惡臭，改善了水體景觀。

3.生物控制技術(shù)

3.1水生生物修復(fù)法

水生生物修復(fù)法是利用生態(tài)系統(tǒng)食物鏈攝取原理和生物相生相克關(guān)系, 通過改變水體的生物群落結(jié)構(gòu)來有效地回收和利用資源,取得水質(zhì)的凈化、資源化和景觀效果等綜合效益。

3.1.1 水生植物修復(fù)法

多種高等水生植物能夠有效的吸收水中氮磷等污染物質(zhì)，抑制藻類的繁殖。水生植物可分為挺水植物、浮葉植物、沉水植物和漂浮植物。南京莫愁湖通過種植蓮藕,年產(chǎn)蓮藕25萬kg ,帶出的氮有60多t ,磷達(dá)1t多,浮萍在1個(gè)月內(nèi)能將污水中的磷去除90%。北京動(dòng)物園水體通過種植荷花、水葫蘆及蘆葦?shù)人参?，明顯提高了水體的透明度和溶解氧，抑制了藻類的生長(zhǎng)繁殖，還能帶來一定經(jīng)濟(jì)效益。利用水生高等植物組建人工復(fù)合植被在富營養(yǎng)化水體治理中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì), 但要注意防止大型植物的過量生長(zhǎng),應(yīng)及時(shí)收割，避免其腐爛。

3.1.2 水生動(dòng)物修復(fù)法

水生動(dòng)物是以游離細(xì)菌、浮游藻類、有機(jī)碎屑等為食,通過營養(yǎng)鏈進(jìn)行控制，能夠在一定程度上調(diào)控景觀水體的水質(zhì)。水生動(dòng)物包括浮游動(dòng)物、游泳動(dòng)物和底棲動(dòng)物。通過定期對(duì)游泳動(dòng)物和底棲動(dòng)物進(jìn)行打撈,可以防止其過量繁殖造成的內(nèi)源污染,同時(shí)也將已轉(zhuǎn)化成生物有機(jī)體的有機(jī)質(zhì)和氮磷等營養(yǎng)鹽從水體中徹底輸出。武漢東湖富營養(yǎng)化水體中引入50g/m3的鰱或鳙,使微囊藻水華得到有效抑制。揚(yáng)州海德公園人工湖、新城河等景觀水體內(nèi)放養(yǎng)了白鯰、螺螄等能濾食浮游藻類和有機(jī)碎屑的水生動(dòng)物, 用它們攝食水中浮游藻類, 同時(shí)還能分泌一些促絮凝物質(zhì),使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝,使景觀水體透明度提高, 改善了公園內(nèi)水體水質(zhì)。

3.2微生物凈化技術(shù)

景觀水體中污染物高效降解菌很少, 補(bǔ)充有益微生物和促進(jìn)其生長(zhǎng)的營養(yǎng)劑可加速水體中污染物的降解,也有助于加快底泥中污染物的分解轉(zhuǎn)化。

3.2.1 投菌法

采用投加菌種方法進(jìn)行景觀水體的生物修復(fù)近年來成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn), 在日本、韓國、澳大利亞等應(yīng)用較多。人工選育培養(yǎng)出的光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌等復(fù)合高效微生物, 能夠有效去除氮、磷營養(yǎng)元素和有機(jī)污染物, 抑制藻類生長(zhǎng), 增加水體溶解氧, 改善水質(zhì)。目前較為成熟的投菌技術(shù)有美國CBS公司開發(fā)研制的CBS技術(shù)和日本琉球大學(xué)教授比嘉照夫先生開發(fā)EM技術(shù)。

3.2.2 生物激活法

生物激活法是通過向水體中投加生物促生劑來刺激土著微生物的迅速繁殖,增強(qiáng)水體的自凈能力。主要有以下幾種投加方式：投加微生物營養(yǎng)鹽、投加電子受體與共代謝基質(zhì)、投加表面活性劑。通過純天然物質(zhì)制成的生物激活劑Bio OxidatorTM(Bo)，Nutra Complex TM(Nc)對(duì)上海植物園蘭室和牡丹園湖水進(jìn)行修復(fù)，結(jié)果表明，Bo和Nc對(duì)水體COD、BOD、TP、濁度等均有顯著的去除效果，并可顯著提高水中DO。

5.2.3 水生微生物修復(fù)技術(shù)

水生微生物修復(fù)技術(shù)包括生物接觸氧化法、曝氣生物濾池和膜生物反應(yīng)器等，其中以生物接觸氧化法和曝氣生物濾池運(yùn)用廣泛。劉書宇[2]等以沸石和煤渣為主要基質(zhì)，從土著微生物中篩選馴化優(yōu)勢(shì)菌群掛膜于基質(zhì)內(nèi)構(gòu)建復(fù)合生態(tài)床修復(fù)黑龍江省太陽島天鵝湖富營養(yǎng)化景觀水體，結(jié)果表明：優(yōu)勢(shì)菌群使系統(tǒng)很好完成對(duì)氮的循環(huán)去除，且優(yōu)勢(shì)菌群強(qiáng)化系統(tǒng)離子交換去除率及消化去除率延程均顯著提高。陸洪宇[3]采用A/O一體式懸浮曝氣生物濾池處理蘇州園林景觀水, COD、NH3-N、TN和TP的去除率分別為56%左右、90%以上、40%左右和接近30%, 出水濁度低于2NTU。

4 生態(tài)控制技術(shù)

4.1生態(tài)穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘是經(jīng)過人工適當(dāng)修整，設(shè)圍堤和防滲層的污水池塘，主要依靠自然凈化功能使污水得到凈化。何龍[4]采用生態(tài)礫石接觸氧化/穩(wěn)定塘處理微污染景觀水,COD、濁度、TN、TP和藍(lán)綠藻的去除率分別為56%～68%、80.6%左右、44.8%～48.3%、24.6%～31.4%和85%左右。穩(wěn)定塘運(yùn)行成本低,但占地面積大,處理周期長(zhǎng),適于附近有天然池塘可以利用的景觀水體。此外，穩(wěn)定塘內(nèi)也可種植水生植物、放養(yǎng)水生動(dòng)物以形成多級(jí)食物鏈，組成復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)。

4.2 “生態(tài)島”修復(fù)法

生態(tài)島法就是往景觀水體中投入臨時(shí)性的人工設(shè)施來改善、創(chuàng)造一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，利用厭氧微生物、好氧微生物以及微小動(dòng)物、植物等組成的生態(tài)系統(tǒng)將有機(jī)物進(jìn)行強(qiáng)化分解，最終成為簡(jiǎn)單的含C、N、P 等無機(jī)物，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。目前植物浮島技術(shù)已成功應(yīng)用于滇池草海水域生態(tài)修復(fù)工程, 建設(shè)了植物浮島生態(tài)區(qū)78畝, 用毛竹或水竹制成框架, 其底部用聚乙烯網(wǎng)兜住的圍欄形成植物載體,其上種植匍匐莖草本植物如鳳眼蓮等，挺水植物主要為狹葉香蒲、蘆葦及風(fēng)車草等及藤本植物，具有植物根系密實(shí)、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)、凈水作用明顯、景觀效果好、維護(hù)管理方便等特點(diǎn)。

4.3人工濕地處理系統(tǒng)

人工濕地是利用土壤填料-微生物-水生動(dòng)植物復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物理、化學(xué)和生物的協(xié)同凈化,通過過濾、吸附、沉淀、植物吸收和微生物分解實(shí)現(xiàn)對(duì)營養(yǎng)鹽和有機(jī)物的去除。美國佛羅里達(dá)州大型淺水湖―Apopka湖，利用人工濕地去除湖中的懸浮物、氮、磷等，取得了很好的效果。經(jīng)過29 個(gè)月的運(yùn)行，主要污染物的去除率分別是：總懸浮物89%~99%，總磷30%~67%，總氮30%～52%[5-6]。TANNER等[7]在使用表面流人工濕地對(duì)新西蘭北部放牧草地潛水徑流處理中發(fā)現(xiàn)，占徑流面積1%的人工濕地可有效降低徑流水體的TN和TP。目前,我國的城市濕地已初具規(guī)模，有常德市西洞庭湖青山湖國家城市濕地公園等十?dāng)?shù)處。城市濕地作為城市稀有的自然落資源, 是城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在提供水資源、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、降低洪水危害、降解污染物、保護(hù)生物多樣性等方面,發(fā)揮著重要作用。

4.4地下滲濾系統(tǒng)

地下滲濾系統(tǒng)主要由潛水泵、布水系統(tǒng)、滲濾池、收集管與草坪等組成。原水在滲濾池中通過礫石層的再分布,在土壤毛細(xì)作用下上升至植物根區(qū),經(jīng)過土壤的物理、化學(xué)作用和微生物的生化作用以及植物吸收利用后得到處理和凈化。在微生物作用下, 有機(jī)污染物被吸附、降解,達(dá)到凈化除臭的目的,通過表面植草來吸收降解后的營養(yǎng)物質(zhì)如N、P等, 既滿足了自身生長(zhǎng)的需要,又去除了水中的污染物質(zhì)。王紹春[8]等將該系統(tǒng)運(yùn)用于蘇州拙政園景觀水，測(cè)試表明：出水濁度在4～10NTU之間，高錳酸鹽去除率穩(wěn)定在10%～35%，氨氮及正磷酸鹽濃度下降，出水水質(zhì)可達(dá)到園林景觀水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的B類。

4.5生物柵技術(shù)

生物柵技術(shù)是利用植物、微生物、水生動(dòng)物和底棲動(dòng)物等生態(tài)要素的協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)功能，在有限的空問內(nèi)富集巨大的生物量，以達(dá)到快速、高效的處理效果[9]。楊清海[10]等設(shè)計(jì)的生物柵是一種不需要人工曝氣的原位修復(fù)水體裝置，生物柵的水生植物選用根系發(fā)達(dá)的黃花美人蕉(Canna indica)，其發(fā)達(dá)的二級(jí)、三級(jí)根系與填料纖維交織在一起，起到固定植物、提供強(qiáng)大的生物附著載體以及為其他生態(tài)要素提供氧氣的重要作用。用該裝置處理上海市蘇州河支流華東師范大學(xué)校園內(nèi)麗娃河河水(富營養(yǎng)化水體)，在HRT=72h時(shí)，TOC、COD、TN和TP的去除率分別為52.2%、57.6%、60.9%和82.4%。NH4+-N在HRT=24h時(shí)去除率為32.4%。

5.結(jié)論

物化方法凈化景觀水是目前常規(guī)的處理方法,但其前期投資費(fèi)用相對(duì)較高，后期維護(hù)費(fèi)用也較高，且能源消耗較大，并不能從源頭上進(jìn)行控制，是一種治標(biāo)不治本的方式。且隨著耐藥性藻類的出現(xiàn)，需要頻繁地變換化學(xué)藥劑，同時(shí)藥的投加量也會(huì)更大，處理費(fèi)用也較高，且造成二次污染。生物、生態(tài)技術(shù)則是以生物學(xué)以及生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，改善水生生物的生存環(huán)境，優(yōu)化水生生物群落，提高水生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力，維持水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定健康發(fā)展，是治理富營養(yǎng)化景觀水體的有效途徑。生態(tài)修復(fù)的方法作為一種治理景觀水體的新技術(shù)，克服了物理、化學(xué)方法的不足，因此成為目前景觀水處理的應(yīng)用熱點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 劉書宇，馬放，姜?dú)J鵬.生物強(qiáng)化生態(tài)床修復(fù)景觀水過程中氮轉(zhuǎn)化積累研究[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，24(6):642-645.

[3] 陸洪宇.改進(jìn)型曝氣生物濾池對(duì)景觀水處理的試驗(yàn)研究[D].哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2005.

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[7] TANNER C C，NGUYEN M I，SUKIAS J P S．Nutrient removal by a constructed wetland treating subsurface drainage from grazed dairy pasture[J]．Agriculture Ecosystems & Environment，2005，105(1)：145―162．

[8] 王紹春,費(fèi)忠民,張維佳.地下滲濾系統(tǒng)處理園林景觀水的實(shí)驗(yàn)研究[J].蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)( 工程技術(shù)版),2007,20(3):45-47.

篇6

【關(guān)鍵詞】植物修復(fù);重金屬;強(qiáng)化技術(shù)

0.引言

土壤是人類賴以生存發(fā)展所必需的生產(chǎn)資料，也是人類社會(huì)最基本、最重要、不可替代的自然資源之一。然而近年來，我國大部分可用土壤受到工農(nóng)業(yè)污水、生活廢水等各方面污染物的污染，重金屬在土壤中大量積累。重金屬通過食物鏈被人群吸收，嚴(yán)重影響到我們的飲食健康和安全。

植物修復(fù)技術(shù)是目前比較可行的方法之一，但它存在著超積累植物具有個(gè)體矮小、生長(zhǎng)緩慢、根系擴(kuò)張深度有限、對(duì)重金屬的選擇性、從根部到莖葉的重金屬低轉(zhuǎn)移率等缺陷。如何增加植物對(duì)重金屬絕對(duì)吸收量的同時(shí)改善植物的生物學(xué)性狀(如增加生物量、縮短生長(zhǎng)周期等)以增加單位面積植物蓄積重金屬的總量則是需要改進(jìn)的方向。由于目前發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)重金屬超積累植物在天然條件下有很低的生物量和緩慢的生長(zhǎng)速率，種植這樣的植物很難在較合理的時(shí)間范圍內(nèi)完成污染土壤修復(fù)任務(wù)。因此突破這一瓶頸是當(dāng)前植物修復(fù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，也是植物修復(fù)技術(shù)發(fā)展的必由之路。以下將簡(jiǎn)單介紹幾種常用的植物修復(fù)強(qiáng)化技術(shù)。

1.微生物與植物修復(fù)

重金屬的生物有效性和植物對(duì)土壤重金屬的吸收受到土壤中重金屬的含量、pH值、氧化還原電勢(shì)、有機(jī)物和根際環(huán)境等其他因素的影響。根際微生物可以通過分泌生物表面活性劑，有機(jī)酸、氨基酸和酶等來提高根際環(huán)境中重金屬的生物有效性 。根際微生物能夠通過催化金屬的氧化還原來改變土壤的生物有效性。一些根際微生物能夠通過產(chǎn)生生物表面活性劑，提高重金屬的生物有效性，促進(jìn)重金屬在植物中的積累。

2.C02施肥技術(shù)與植物修復(fù)

2.1原理

張其德等認(rèn)為CO2濃度升高不僅為光合作用提供了較多的原料，而且提高了1，5一二磷酸核酮糖(RuBP)羧化酶的活性，增強(qiáng)了對(duì)CO2的固定能力；郭建平等閻發(fā)現(xiàn)CO2濃度倍增能使春小麥生育期縮短2~4天，不同品種的春小麥，生物量增加的程度不同；陳乎平等認(rèn)為CO2濃度升高降低了氣孔蒸騰速率，減少了植物耗水量，提高了水分利用效率?；诒姸鄬W(xué)者對(duì)CO2濃度升高條件下植物響應(yīng)的研究，唐世榮提出將農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)中較為成熟的CO2施肥技術(shù)應(yīng)用到植物修復(fù)領(lǐng)域，為突破這一瓶頸提供了一種全新的研究理念。CO2氣源廣泛，成本較低，其應(yīng)用一般可以加快植物的生長(zhǎng)，提高生物量，從而提高植物吸收和積累污染物的總量，最終提高植物的修復(fù)效率。

2.2處理方法

2.2.1燃燒法

燃燒煤、木炭等可燃物，利用生成的CO2通入到施肥裝置中，但要注意過濾SO2等其他有害物質(zhì)。

2.2.2化學(xué)反應(yīng)法

利用稀硫酸和碳酸氫銨的反應(yīng)，生成CO2氣體。

2.2.3微生物法

增施有機(jī)肥和稻草秸稈等，在微生物的作用下緩慢釋放CO2氣體。

2.2.4吊袋式CO2氣肥

將CO2發(fā)生劑放人帶氣孔的專用吊袋中，掛在溫室中緩慢產(chǎn)生氣體。

2.2.5液態(tài)CO2法

把氣體CO2加壓后轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)保存到鋼瓶中，施肥時(shí)打開閥門，通過管道均勻供氣。

2.2.6土壤化學(xué)法

利用CaCO3粉為基料，與其他添加劑載體、粘結(jié)劑一起經(jīng)過高溫處理形成固體顆粒，撒在地表或者埋入表層土中。

3.超富集植物技術(shù)

所謂超富集植物指能超量吸收重金屬并能將其不斷運(yùn)移到地上部的植物。超富集植物在葉片、莖部可富集大量的重金屬的特性，使該種植物尤其適用修復(fù)。因此大多數(shù)植物修復(fù)策略是將超富集植物種植在重金屬污染的土壤，收割其地上部分。針對(duì)某種或某些重金屬，所采用的超富植物比一般的植物更具有重金屬耐性、并且體內(nèi)重金屬含量也高出很多，通常可達(dá)成百上千倍，從而有效降低土壤中重金屬的含量。利用超富集植物將重金屬從土壤中清除是植物提取修復(fù)的核心內(nèi)容，也是植物修復(fù)的最具代表性的修復(fù)方式。不僅對(duì)環(huán)境具有凈化和美化能力，而且還有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

針對(duì)植物修復(fù)存在的某些不足，需要不斷地對(duì)超富集植物進(jìn)行篩選，并對(duì)其進(jìn)行技術(shù)性能強(qiáng)化是今后該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

4.結(jié)論

植物修復(fù)不可避免地存在著一些問題：超積累植物存在專一性，而土壤中富含各種重金屬，對(duì)其它金屬則無抗性；植物修復(fù)效率低，生長(zhǎng)周期廠；修復(fù)范圍只限于根系周圍，一般不超于20m土層厚度等。通過各種植物修復(fù)強(qiáng)化技術(shù)可以對(duì)土壤重金屬污染有所緩和，但還存在很多不足還需要通過各種技術(shù)加以解決?！?/p>

【參考文獻(xiàn)】

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【關(guān)鍵詞】農(nóng)藥污染；微生物監(jiān)測(cè)；微生物多樣性

土壤微生物是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分對(duì)土壤功能、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和自然界元素循環(huán)等具有重要的意義，保持微生物的多樣性對(duì)于人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，更是一個(gè)農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國，因此農(nóng)藥對(duì)土壤的污染是一個(gè)嚴(yán)重問題。據(jù)有關(guān)資料表明，我國受農(nóng)藥污染的土壤面積可達(dá)1600hm2 主要農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留量超標(biāo)率高達(dá)16%-18%[1]。農(nóng)藥污染 會(huì)破壞土壤功能影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定進(jìn)而威脅到微生物多樣性并可最終通過食物鏈影響人體健康。

1 農(nóng)藥對(duì)土壤的污染

農(nóng)藥是防治農(nóng)業(yè)病蟲害和控制雜草的化學(xué)藥品，也是控制某些疾病的病媒昆蟲（如蚊、蠅等）的重要藥劑。但由于農(nóng)藥種類多，用量大，農(nóng)藥污染已成為環(huán)境污染的一個(gè)重要方面。農(nóng)藥藥對(duì)土壤的污染是指人類向土壤環(huán)境中投入或排入超過其自凈能力的農(nóng)藥而導(dǎo)致土壤環(huán)境質(zhì)量降低以至影響土壤生產(chǎn)力和危害環(huán)境生物安全的現(xiàn)象。農(nóng)藥對(duì)土壤的污染與施用農(nóng)藥的理化性質(zhì)、農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的行為及施藥地區(qū)自然環(huán)境條件密切相關(guān)使土壤顆粒與土壤溶液界面上的農(nóng)藥濃度大于土壤本體中農(nóng)藥濃度的現(xiàn)象。吸附會(huì)降低農(nóng)藥的活性影響藥效的發(fā)揮，同時(shí)也阻滯了農(nóng)藥在土壤中的遷移和揮發(fā)。土壤的有機(jī)污染作為影響土壤環(huán)境的主要污染物已成為國際上關(guān)注的熱點(diǎn)有毒、有害的有機(jī)化合物在環(huán)境中不斷積累到一定時(shí)間或在一定條件下有可能給整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)帶來災(zāi)難性的后果，即所謂的“化學(xué)定時(shí)炸彈”。其他土壤有機(jī)污染物還包括氨基甲酸酯類、有機(jī)氮類殺蟲劑和磺酰脲類除草劑，這些種類的農(nóng)藥毒性較低，但因使用范圍擴(kuò)大，其對(duì)土壤造成的污染亦不容忽視。

現(xiàn)有大量科學(xué)研究表明，農(nóng)藥污染也已經(jīng)嚴(yán)重威脅了食品安全和人畜健康。2012年，浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所和農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥殘留檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等單位對(duì)浙江省蔬菜生產(chǎn)中主要使用的78種農(nóng)藥（主要為低毒農(nóng)藥）進(jìn)行殘留檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)大量農(nóng)藥殘留，主要的殘留農(nóng)藥就有28種。而環(huán)境中擬除蟲菊酯類殺蟲劑的殘留會(huì)導(dǎo)致哺乳動(dòng)物免疫系統(tǒng)、荷爾蒙、生殖系統(tǒng)疾病，甚至誘發(fā)癌癥，有機(jī)氯農(nóng)藥暴露可能與乳腺癌、阿爾茨海默病、帕金森氏病的發(fā)生有關(guān)。

2 農(nóng)藥污染對(duì)土壤微生物多樣性的影響

農(nóng)藥污染通過改變微生物群落結(jié)構(gòu)、影響微生物在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等方面最終影響微生物生態(tài)多樣性。微生物群落是指由一定種類的微生物在一定的生境條件下所構(gòu)成的有機(jī)整體，土壤中包含有四種比較重要的微生物類群：細(xì)菌、真菌、放線菌和藻類。土壤受到農(nóng)藥污染后，會(huì)擾亂微生物類群的正常秩序，主要表現(xiàn)在微生物生物量、群落結(jié)構(gòu)、群落的物種多樣性等方面的影響。微生物群落結(jié)構(gòu)是指群落內(nèi)各種微生物在時(shí)間和空間上的配置狀況，優(yōu)化的配置能增加群落的穩(wěn)定性，表現(xiàn)為良性發(fā)展。但是由于農(nóng)藥污染，就會(huì)影響這種良性發(fā)展，對(duì)群落的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞影響。微生物是土壤酶的形成與積累的主要?jiǎng)恿Γ谖⑸锏纳顒?dòng)過程中，向土壤分泌大量的胞外酶，在其死亡后，由于細(xì)胞的自溶作用把胞內(nèi)酶也釋放到土壤中，因而在土壤生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮至關(guān)重要的中心作用。土壤微生物的組成和土壤酶活性可以作為污染的重要指標(biāo)，土壤受到污染后，土壤微生物組成發(fā)生變化，土壤酶活性受到抑制，進(jìn)而影響微生物在物質(zhì)循環(huán)中的功能。

農(nóng)藥污染影響土壤微生物物種多樣性，其影響常常表現(xiàn)有直接的或間接的、抑制的或促進(jìn)的、暫時(shí)的或持久的等多種類型。低量施用殺蟲劑或除草劑對(duì)土壤微生物多樣性的影響不大，但是如果大量施用，則會(huì)抑制甚至消滅某些敏感微生物，從而對(duì)微生物群落的組成起到選擇作用。低濃度甲基對(duì)硫磷對(duì)土壤微生物數(shù)量影響不大，添加100和500mg/L甲基對(duì)硫磷能明顯增加土壤細(xì)菌的數(shù)量，甲基對(duì)硫磷通過抑制或者殺滅某些種類土壤細(xì)菌，大大促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)中部分種類細(xì)菌的增殖[2]。土壤中結(jié)合態(tài)甲磺 隆殘留物對(duì)土壤細(xì)菌、真菌具有明顯的刺激作用，而對(duì)土 壤放線菌有強(qiáng)烈的抑制作用[3]。苯噻草胺能促使好氧細(xì)菌數(shù)量的增加，但不利于真菌和放線菌的生長(zhǎng)[4]。

3 利用農(nóng)藥污染對(duì)土壤微生物多樣性進(jìn)行監(jiān)測(cè)

以土壤微生物的種群數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化為主要的觀察指標(biāo)，明確生物多樣性與土壤環(huán)境質(zhì)量之間的響應(yīng)關(guān)系，達(dá)到環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的。與此同時(shí)，篩選和鑒別具有污染修復(fù)功能的微生物種類，將其應(yīng)用到土壤農(nóng)藥污染的治理當(dāng)中。在具體的研究過程中，如進(jìn)行微生物的選擇時(shí)，不僅包括常規(guī)研究較多的細(xì)菌、真菌、放線菌種類，還包括了土壤動(dòng)物――線蟲的研究，增加了生物監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性和說服力。在對(duì)敏感物種進(jìn)行鑒定時(shí)，不僅應(yīng)用到常規(guī)的形態(tài)學(xué)方法，還將應(yīng)用分子生物學(xué)鑒定方法，加快了鑒定速度，增加了準(zhǔn)確性，可以體現(xiàn)出研究方法的先進(jìn)性。對(duì)污染修復(fù)研究中，不僅要關(guān)注污染物的修復(fù)效果和經(jīng)濟(jì)成本，還要對(duì)應(yīng)用過程中的安全性進(jìn)評(píng)價(jià)，充分體現(xiàn)出以人為本的理念和注重環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益相統(tǒng)一的思想。

綜上所述，農(nóng)藥污染可以影響土壤微生物的多樣性。通過對(duì)農(nóng)藥污染影響土壤微生物多樣性的研究，可以盡量減少或者避免農(nóng)藥污染對(duì)環(huán)境的影響，保持微生物的多樣性，從而為農(nóng)業(yè)耕作和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

4 生物監(jiān)測(cè)的應(yīng)用前景

生物監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的新興技術(shù)，主要是利用生物個(gè)體、種群或群落對(duì)環(huán)境污染或變化所產(chǎn)生的反應(yīng)，從生物學(xué)的角度對(duì)環(huán)境污染狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展最早可追溯到20世紀(jì)初，Koikwitz和Marsson提出的“污水生物系統(tǒng)”，50年代后，該技術(shù)逐漸被少數(shù)國家用于水質(zhì)和大氣環(huán)境污染監(jiān)測(cè)。生物監(jiān)測(cè)技術(shù)依靠區(qū)別于傳統(tǒng)物理化學(xué)監(jiān)測(cè)方法的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，如監(jiān)測(cè)的敏感性、長(zhǎng)期性、連續(xù)性、經(jīng)濟(jì)性、非破壞性、綜合性等特點(diǎn)，近年來發(fā)展迅速。而我國在這方面的研究起步晚，上世紀(jì)80年代才開始將該技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，迄今為止，相關(guān)體系仍不標(biāo)準(zhǔn)、不健全，尤其在土壤環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，更是少之又少。利用土壤微生物的種群數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化為主要的觀察指標(biāo)，明確生物多樣性與土壤環(huán)境質(zhì)量之間的響應(yīng)關(guān)系，達(dá)到環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的，將為環(huán)境污染監(jiān)測(cè)和環(huán)境污染物的有效治理提供理論基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]曹慧，崔中利，周育，等.甲基對(duì)硫磷對(duì)紅壤地區(qū)土壤微生物數(shù)量的影響土壤[J].2004，36（6）：654-657.

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隨著污染物種類的增加，土壤污染表現(xiàn)出機(jī)理上的復(fù)雜性、形式的多樣性和范圍上的擴(kuò)大化，土壤通過與大氣、水的交換以及通過農(nóng)作物等與人直接或間接的接觸對(duì)人類的健康產(chǎn)生了極大的威脅。國內(nèi)外環(huán)境工作者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，逐漸認(rèn)識(shí)到土壤中的污染物之間具有伴生性和綜合性，即不同污染物之間產(chǎn)生聯(lián)合作用，如：協(xié)同、相加、拮抗等，形成了復(fù)合污染。目前，無機(jī)-有機(jī)復(fù)合污染是我國污染土壤的基本特征之一，且土壤中重金屬污染一般濃度相對(duì)較高，而有機(jī)污染物的濃度則比較低。

土壤復(fù)合污染研究已成為環(huán)境科學(xué)發(fā)展的重要方向之一，隨著研究方法和技術(shù)手段的進(jìn)步，以前研究中探討不深的污染治理和修復(fù)研究也有了較大的進(jìn)展。近年來，美國、德國、英國、荷蘭等國家先后投入巨大的人力和財(cái)力，深入開展研究污染土壤修復(fù)，在物理、化學(xué)、化學(xué)和聯(lián)合修復(fù)等方面均取得了相當(dāng)顯著的成果。

重金屬污染的主要來源為冶煉業(yè)、電鍍業(yè)，主要重金屬污染物為：Pb、Cd、Cu、Cr、Zn，Ni和As。土壤重金屬復(fù)合污染具有幾個(gè)特點(diǎn)：①大多數(shù)金屬的課移動(dòng)性較差或遷移距離短；②重金屬在土壤及生物體內(nèi)蓄積；③重金屬對(duì)植物造成的傷害具有潛伏性特征。從污染物的種類出發(fā)，土壤中重金屬復(fù)合污染發(fā)生的主要類型有兩種，分別是重金屬元素之間構(gòu)成的復(fù)合污染和重金屬與有機(jī)污染物所構(gòu)成的復(fù)合污染。

污染土壤修復(fù)是指利用物理、化學(xué)和生物手段，轉(zhuǎn)移、吸收、降解和轉(zhuǎn)化土壤中的危險(xiǎn)污染物，使其濃度降低到可以接受的標(biāo)準(zhǔn)，或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)。通過現(xiàn)有重金屬污染土壤修復(fù)資料表明，對(duì)于重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)、聯(lián)合修復(fù)以及農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)等。

物理修復(fù)方法主要有溶液淋洗法、物理工程措施、凍融法、固化穩(wěn)定法和電動(dòng)力法。溶液淋洗法是把土壤固相的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤溶液中，在運(yùn)用當(dāng)中，常配合使用表面活性劑以提高淋洗效果。物理工程措施可以用于土壤重金屬污染嚴(yán)重的地區(qū)，一些發(fā)達(dá)國家試行了固化技術(shù)和挖土深埋包裝技術(shù)，但這種方法工程量大，并伴有污土的處理問題。電動(dòng)力法主要是用于重金屬污染土壤，在歐美一些國家發(fā)展很快，已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段。其基本方法是將電極插入受污染的土壤場(chǎng)地或地下水區(qū)域，通過施加微弱電流，從而形成電場(chǎng)，利用電場(chǎng)產(chǎn)生的各種電動(dòng)力學(xué)效應(yīng)（包括電滲析、電遷移和電泳等）驅(qū)動(dòng)土壤污染物沿電場(chǎng)方向定向遷移，從而將污染物富集到電極區(qū)，然后再進(jìn)行集中處理或分離。作為一種新興的原位修復(fù)技術(shù)，在污染土壤尤其是重金屬污染土壤的修復(fù)中，電動(dòng)力學(xué)已經(jīng)顯示了其高效性，尤其在傳統(tǒng)方法難以治理的細(xì)粒致密的低滲性異質(zhì)土壤以及不能改變地上環(huán)境的區(qū)域（如受污染區(qū)域上部有重要建筑物）修復(fù)中有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，且成本低于傳統(tǒng)方法，適和無機(jī)/有機(jī)污染的飽和或非飽和土壤。

化學(xué)修復(fù)的原理與物理修復(fù)相比，利用了污染物的化學(xué)性質(zhì)達(dá)到去除的目的。化學(xué)方法主要包括氧化法、還原法、溶劑萃取法和土壤改良劑投加技術(shù)等。表面活性劑增效修復(fù)（SER）是利用其的增溶-洗脫作用，提高土壤中污染物的溶液濃度，改善其生物可利用性，以達(dá)到修復(fù)的目的，在修復(fù)土壤有機(jī)物方面已經(jīng)有所研究并取得了一定的效果，但是表面活性劑的二次污染和生態(tài)安全問題限制了它的廣泛使用。

生物修復(fù)是指利用土壤中的植物、動(dòng)物、微生物以及植物與微生物的綜合體，吸收、富集或轉(zhuǎn)化土壤中的污染物質(zhì)，從而最終達(dá)到清除土壤中污染物的一類技術(shù)總稱。生物修復(fù)是污染土壤修復(fù)方法的主體，其中應(yīng)用最為廣泛的是微生物和植物修復(fù)。同物理、化學(xué)方法相比，生物修復(fù)具有土壤理化特性破壞小、污染物降解高、二次污染小、處理成本低、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，隨著土壤修復(fù)要求的逐步提高，生物修復(fù)技術(shù)的推廣得到了迅猛發(fā)展。

生物修復(fù)技術(shù)分為植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)和微生物修復(fù)。目前，用于修復(fù)的生物主要是植物和微生物，另外還有少量的原生動(dòng)物。植物修復(fù)方法主要是利用了植物對(duì)污染物的吸收、降解、轉(zhuǎn)化和揮發(fā)等。微生物修復(fù)機(jī)理包括生物吸附、細(xì)胞代謝、表面生物大分子吸收轉(zhuǎn)運(yùn)、生物吞飲、沉淀和氧化還原等?，F(xiàn)在在實(shí)際應(yīng)用中，最常見的是根際修復(fù)。根際修復(fù)是利用土壤中的微生物、植物、菌根真菌及其相互作用的根際和菌(絲)際環(huán)境，有效地降解土壤中的污染物。它克服了微生物修復(fù)和植物修復(fù)污染土壤的不足，是污染物植物修復(fù)的縱深研究，是一種復(fù)合的生物修復(fù)技術(shù)。根際修復(fù)具有經(jīng)濟(jì)、有效、實(shí)用、美觀、原位非破壞型、無二次污染、可大面積應(yīng)用等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而越來越受到人們的重視，是目前最具潛力的土壤生物修復(fù)技術(shù)之一。

菌根修復(fù)是根際修復(fù)中的一種，與其它生物修復(fù)方法相比，菌根修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)有，通過外延菌絲顯著增加了菌根與土體的接觸面積。據(jù)報(bào)道外延菌絲與土體的接觸面積可超過300m2；菌根和菌絲周圍特殊的土體條件，為微生物生長(zhǎng)和繁殖提供了良好環(huán)境，樹木每克外生菌根可分別支持106個(gè)好氧細(xì)菌和102個(gè)酵母；在生物數(shù)量方面，菌根際微比周圍土體高1000倍。菌根條件下，菌根與土體接觸面積的擴(kuò)大和微生物數(shù)量的增多為其修復(fù)污染土壤提供了良好基礎(chǔ)。叢枝菌根(AM)是叢枝菌根真菌(AMF)與植物根系相互作用的互惠共生體，在自然界中分布最廣的一類菌根，AM真菌能與陸地上絕大多數(shù)的高等植物共生。

聯(lián)合修復(fù)就是共用多種修復(fù)技術(shù)或以一種修復(fù)技術(shù)為主，輔以其他方法將土壤中的污染物去除。目前土壤污染大多屬于復(fù)合污染，單一修復(fù)方法難以解決復(fù)合污染土壤修復(fù)問題，所以通過不同修復(fù)方法的組合可以滿足污染土壤修復(fù)的實(shí)際需求。物理和化學(xué)聯(lián)合修復(fù)彌補(bǔ)了某些修復(fù)方法存在的不足，提高了污染物降解速率，降低了修復(fù)費(fèi)用；生物修復(fù)與物理化學(xué)修復(fù)聯(lián)合的方法主要是以一種修復(fù)技術(shù)為主，其他的為輔來完善修復(fù)技術(shù)，如微生物進(jìn)一步降解物理修復(fù)中的污染物使其去除效率更高；化學(xué)和生物聯(lián)合修復(fù)也是為克服其不足而創(chuàng)造的，它常常利用某些化學(xué)物質(zhì)加快生物降解過程或強(qiáng)化植物對(duì)污染物的吸收降解能力等。

篇9

對(duì)此，業(yè)內(nèi)水環(huán)境治理專家強(qiáng)調(diào)，“水是生態(tài)環(huán)境中的一員，水污染的治理不能僅停留在簡(jiǎn)單的截污、綠化上面，還應(yīng)當(dāng)同整個(gè)水環(huán)境的恢復(fù)和改善緊密結(jié)合起來。”

水質(zhì)反復(fù)為哪般？

去年6月，廣州市環(huán)保局在官方網(wǎng)站上公布了首批50條河涌5月份的水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息。監(jiān)測(cè)信息顯示，廣州中心城區(qū)的31條河涌中僅有荔灣區(qū)的大沙河達(dá)標(biāo)。50條河涌的達(dá)標(biāo)率只有22%，且多集中在郊區(qū)。

事實(shí)上，早在2009年初，廣州市政府便定下計(jì)劃表，承諾至2010年6月底，共投入486.15億元進(jìn)行污水治理和河涌綜合整治工程，整治工程平均1天吞入資金1億元。但如今三年過去，整治結(jié)果卻令人大跌眼鏡。此前投入10億元治理，被廣州當(dāng)做樣板工程的東濠涌，亦尷尬地處于劣五類水之列。

淡水河、石馬河（以下簡(jiǎn)稱“兩河”）的環(huán)境污染治理工作一直是廣東省水污染防治的重點(diǎn)。2008年，廣東省人大常委會(huì)相繼將“兩河”整治工作列入重點(diǎn)督辦，加快深、莞、惠三市對(duì)河流污染的整治進(jìn)程，開展了河涌整治、工業(yè)污染源治理、生活污水處理、兩岸環(huán)境美化等一系列措施。經(jīng)過5年聯(lián)合綜合整治，到2012年底，淡水河水質(zhì)達(dá)到了階段性目標(biāo)，石馬河水質(zhì)顯著改善。

不過，前不久在廣東省人大常委會(huì)組織的“兩河”流域?qū)嵉卣{(diào)研時(shí)卻發(fā)現(xiàn)，“一些支流景觀做得很不錯(cuò)，但是污水黑臭，形成了強(qiáng)烈反差?！?廣東省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也顯示，2013年“兩河”部分河涌水質(zhì)出現(xiàn)反彈。

投入巨資、花費(fèi)大量人力和物力時(shí)間的水環(huán)境整治，為何結(jié)果總不盡人意呢？“在目前的社會(huì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)條件下，截污、清淤和調(diào)水補(bǔ)水這種‘老三樣’的治理模式還不能根本消除河道污染、消除黑臭。”廣州市振鴻科展環(huán)?？萍加邢薰靖呒?jí)工程師黎賡桓指出。

很多地方治水主要搞兩邊綠化、硬化，河道非常漂亮，但是并沒有考慮水怎么變清的問題。另一方面，專家也提到，面對(duì)幾十年積累的嚴(yán)重污染，短期內(nèi)實(shí)施高強(qiáng)度、大規(guī)模的治水工作，往往只是治標(biāo)不治本。

利用微生物或?yàn)橹卫砹疾?/p>

面對(duì)傳統(tǒng)治水方式出現(xiàn)的尷尬局面，很多地方紛紛推陳出新，希望能夠?qū)ふ业揭粭l行之有效的道路。

2009年，南京市鼓樓區(qū)率先實(shí)施了微納米氣泡治污法。這種治污方法是通過在水下安裝一個(gè)微納米氣泡機(jī)，氣泡機(jī)在河道中發(fā)出一個(gè)個(gè)微米納米級(jí)的小氣泡，氣泡在水里“暢游”直至破滅。氣泡在這個(gè)“暢游”過程中能夠和污染物結(jié)合生成CO2、N2和水。然而，使用這種方法，每800米的河段就要花去320萬元，這只能作為一個(gè)補(bǔ)充治理措施。如果分流工程沒有全部完成，污水直接進(jìn)入河道，治污效果還會(huì)大打折扣。鼓樓區(qū)臨河居住的市民就指出，這個(gè)河道盡管治理了，但黑臭依舊。

而一直讓人們津津樂道的植物治污，結(jié)果又是怎樣的呢？秦淮河復(fù)成河就是采用植物治污方法來凈化水體，但是附近居民卻表明，雖然河面上種了美人蕉、鳶尾草，看起來是漂亮了很多，但感覺這些對(duì)水體凈化沒有起到多大的作用，河面還是時(shí)不時(shí)飄來一些臭味。而且垃圾進(jìn)入這些植物里就很難被沖出來，后來這些被植物撤除了反而感覺水更干凈些。對(duì)于這種植物治污法，南京師范大學(xué)的濕地專家則表示，也許治污效果遠(yuǎn)不及景觀效果，而且要想讓水變清，還需要其他治理方式來搭配。

生物膜法是目前污水處理中較為熱門的技術(shù)，生物膜上棲息著大量的細(xì)菌和真菌類微生物及原生動(dòng)物。當(dāng)污水進(jìn)入濾池，通過濾料表面時(shí)，生物膜大量地吸附水中各種有機(jī)物，伴隨著氧氣的溶入，膜上的微生物將有機(jī)物分解，其代謝產(chǎn)物隨水流走，產(chǎn)生的CO2等氣體從水中逸出進(jìn)入大氣中，從而使污水得到凈化。不過，當(dāng)生物膜長(zhǎng)到一定厚度時(shí)，老化的生物膜活性會(huì)降低并脫落，所以生物膜并不是永久的，而是不斷地形成，不斷地脫落，要不斷地更新著。這樣的治水方法效果比較理想，但其后期維護(hù)費(fèi)用是相當(dāng)高的。

事實(shí)上，有業(yè)內(nèi)人士就曾提到，按照生態(tài)學(xué)的方法，治理河道有兩點(diǎn)很重要，首先要讓水體中有足夠的溶解氧，其次就是要有生物載體，能夠讓各種微生物附著，這些微生物進(jìn)行新陳代謝作用，吸附、消化、分解污水中的有機(jī)和無機(jī)污染物，這樣出來的水就相對(duì)干凈了。

根據(jù)這一原理，國外一些國家將微生物運(yùn)用到了治水工作中，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)的不斷凈化、水生態(tài)基本能恢復(fù)如初。因?yàn)槲⑸飳?duì)有機(jī)化合物有著強(qiáng)大的分解能力，這些“天然的環(huán)境衛(wèi)士”以污染物為食，像碳水化合物類污染物、蛋白質(zhì)類污染物，都能被各種微生物分解，為它們的生長(zhǎng)繁殖提供能量。

專家指出，微生物的體積小，但相對(duì)來說，表面積卻很大，繁殖力亦是驚人，能不斷與周圍環(huán)境快速進(jìn)行物質(zhì)交換。污水具備微生物生長(zhǎng)繁殖的條件，微生物能從污水中獲取養(yǎng)分，同時(shí)降解和利用有害物質(zhì)，從而使污水得到凈化。這樣的技術(shù)不僅能帶來經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是，它不會(huì)對(duì)湖泊造成二次污染。

“土著”微生物為河道減負(fù)

2009年4月，一個(gè)工程項(xiàng)目在南涌一段約500米的水域進(jìn)行，經(jīng)過3個(gè)月的治理，南涌這段水域基本消除了黑臭，水質(zhì)也得到明顯改善，順利通過廣州市荔灣區(qū)環(huán)保局的驗(yàn)收。該項(xiàng)工程就是采用原位生物（生態(tài)）綜合治理修復(fù)技術(shù)進(jìn)行治污，這項(xiàng)工程的成功驗(yàn)收，使得南涌成為了當(dāng)時(shí)的一條“樣板河”。負(fù)責(zé)這一項(xiàng)目的廣州市振鴻科展環(huán)?？萍加邢薰矩?fù)責(zé)人向筆者透露，這種原位生物（生態(tài)）綜合治理修復(fù)技術(shù)是在河涌的基礎(chǔ)上，通過曝氣設(shè)備及生物巢，發(fā)揮多種“土著”微生物的協(xié)同、消解等作用，控制和消除河涌外源和內(nèi)源污染，為河道“減負(fù)”。

原位生物（生態(tài)）綜合治理修復(fù)技術(shù)，是一種適用于河道消淤和水生生態(tài)修復(fù)的微生物技術(shù)。這一技術(shù)在傳統(tǒng)治水的基礎(chǔ)上，將人工選育出來的高效降解“土著”微生物投入河流、湖泊中，結(jié)合增氧富氧技術(shù)，形成高效微生物降解體系，快速削減受污染的河流、湖泊中的污染物，使水質(zhì)快速改善，迅速消除黑臭現(xiàn)象，重建河流、湖泊良性生態(tài)平衡。

該工程的技術(shù)總監(jiān)黎賡恒提到，河道污染嚴(yán)重、河底淤泥大量沉積、有機(jī)污染物及過剩的營養(yǎng)物質(zhì)是造成河道黑臭的直接原因之一。因此，利用“土著”微生物分解污染物，恢復(fù)水生生態(tài)可能成為未來治水的一個(gè)發(fā)展方向。

業(yè)內(nèi)人士指出，與其他同類技術(shù)相比，原位生物（生態(tài)）綜合治理修復(fù)技術(shù)更強(qiáng)調(diào)原位治理，主要是從河流、湖泊里提取“土著”微生物進(jìn)行篩選培育，其中活性微生物濃度最高可達(dá)到2000億個(gè)/ml，為目前國內(nèi)最高水平，利用“土著”微生物為主的治理也可避免外來物種入侵，保證生態(tài)安全。

篇10

一、我國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀 二、現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)

現(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA分子技術(shù)為基礎(chǔ),包括微生物工程,細(xì)胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱。現(xiàn)代生物技術(shù)不僅在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環(huán)境問題在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮著重要的作用。自20世紀(jì)80年代以來生物技術(shù)作為一種高新技術(shù),已普遍受到世界各國和民間研究機(jī)構(gòu)的高度重視,發(fā)展十分迅猛。與傳統(tǒng)方法比較,生物治理方法具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先,生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長(zhǎng)期污染問題,同時(shí)也對(duì)垃圾廢棄物進(jìn)行了資源化利用。其次,利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì),最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質(zhì),如二氧化碳、水、氮?dú)夂图淄闅怏w等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染,因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底的手段。再次,生物技術(shù)是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學(xué)過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì),其反應(yīng)過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進(jìn)行的,所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實(shí)施,而且不影響其他作業(yè)的正常進(jìn)行,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應(yīng)條件大大簡(jiǎn)化,具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉、效果好、過程穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。所以,當(dāng)今生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理以及有毒有害物質(zhì)的無害化處理等各個(gè)方面。

三、現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

(一)污水的生物凈化

污水中的有毒物質(zhì)其成分十分復(fù)雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過自身的生命活動(dòng)可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì),使污水得到凈化。當(dāng)今固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是酶工程技術(shù)。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)合,將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細(xì)胞是一個(gè)天然的固定化酶反應(yīng)器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細(xì)胞固定,可催化一系列生化反應(yīng)的固定化細(xì)胞。運(yùn)用固定化酶和固定化細(xì)胞可以高效處理廢水中的有機(jī)污染物、無機(jī)金屬毒物等,此方面國內(nèi)外成功的例子很多,如德國將能降解對(duì)硫磷等9種農(nóng)藥的酶,以共介結(jié)合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對(duì)硫磷廢水,去除率達(dá)95%以上;近幾年我國在應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進(jìn)展,對(duì)于含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細(xì)胞降解含酚廢水也已實(shí)際應(yīng)用于廢水處理。

(二)污染土壤的生物修復(fù)

重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復(fù)是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應(yīng))改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化與固定。污染土壤的生物修復(fù)過程可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風(fēng)蝕、水蝕,防止水土流失。

(三)白色污染的消除

廢棄塑料和農(nóng)用地膜經(jīng)久不化解,估計(jì)是形成環(huán)境污染的重要成分。據(jù)估計(jì)我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會(huì)引起農(nóng)作物減產(chǎn),若再連續(xù)使用而不采取措施,十幾年后不少耕地將顆粒無收,可見數(shù)量巨大的塑料垃圾嚴(yán)重影響著生態(tài)和環(huán)境,研究和開發(fā)生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術(shù)一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢(shì)微生物、構(gòu)建高效降解菌;另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸?如:根瘤菌)中,使兩者同時(shí)發(fā)揮各自的作用,將塑料和農(nóng)膜迅速降解。同時(shí),還需大力推行可降解塑料和地膜的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。有些微生物能產(chǎn)生與塑料類似的高分子化合物即聚酯,這些聚酯是微生物內(nèi)源性貯藏物質(zhì),可以用發(fā)酵方法進(jìn)行生產(chǎn),由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔點(diǎn)、高彈性、不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)而在醫(yī)學(xué)等許多領(lǐng)域有極好的應(yīng)用前景。為了降低成本、提高產(chǎn)量,人們正在用重組DNA技術(shù)對(duì)相關(guān)的微生物進(jìn)行改造,此方面目前一個(gè)研究熱點(diǎn)是采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)聚-羥基烷酸(PHAs),研究人員正設(shè)法構(gòu)建出自溶性PHAs生產(chǎn)菌種,即將PHAs重組菌進(jìn)行發(fā)酵,在積累大量的PHAs后,加入信號(hào)物質(zhì),使裂解蛋白產(chǎn)生,細(xì)胞壁破壞,PHAs析出,以簡(jiǎn)化胞內(nèi)產(chǎn)物PHAs的提取過程,降低提取成本。