土壤石油污染物生物通风修复的研究进展
污染土壤生物修复技术的进展与工程应用现状
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期污染土壤生物修复技术的进展与工程应用现状房晓宇，卢滇楠，刘铮（清华大学化学工程系，北京 100084）摘要：人类生产和生活中对于污染物的不当处理会导致土壤污染，威胁生态安全、粮食安全和可持续发展。
土壤生物修复利用微生物来降解土壤中的有机污染物、转化重金属污染物价态或者降低其生物可利用度而降低其危害。
伴随现代生物技术的发展，土壤生物修复技术被日益广泛地应用于污染耕地和污染工业场地的修复。
本文从污染物质的转化与利用角度，概述了土壤污染物的主要类型及其所适用的生物修复技术及其进展。
重点综述了生物修复菌株的筛选、土壤微生态分析、生物修复过程强化三方面的最新进展，介绍了生物修复技术在加油站、废弃化工厂的生物修复及秸秆还田中的工程实施案例，分析了土壤生物修复技术应用中存在的问题，如土壤修复效果评估和降解菌剂性能强化等，讨论了土壤生物修复技术的研究方向和应用前景。
关键词：污染土壤；土壤生物修复；废弃秸秆中图分类号：TQ033 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6498-09Recent advancements and applications of soil bioremediation techniquesFANG Xiaoyu ，LU Diannan ，LIU Zheng(Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Soil contamination is often caused by the inappropriate treatment of industrial wastes andmunicipal sewage threatening the safety of environment, food and ecology as well as the sustainability of society. Bioremediation refers to the application of microorganisms to dissociate organic compounds, detoxifying heavy metal ions or reducing their bioavailability. The advancement of biotechnology has empowered technical innovation of bioremediation methods and their applications in the treatment ofcontaminated farmland and wasted plant site. This review starts with a brief introduction to bioremediationtechniques and their applications to three major types of soil contaminants. The applicability of these methods was discussed from the viewpoint of contaminates transformation and utilization. The technical advancement in the selection and screening of degradation microorganisms, molecular biology methods for assessing microbiological ecology as well as novel bioaugmentation principles were detailed. The applications of bioremediation techniques in the treatment of gas stations, abandoned plants and straw mulching were described. The problems in the development of soil bioremediation techniques such as the assessment of soil remediation outcome, formation of high performance degrading microbial consortia wereoutlined, as well as the prospects of soil remediation techniques.Keywords: contaminated soil; soil bioremediation; straw综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0046收稿日期：2023-01-10；修改稿日期：2023-02-20。
环境微生物对石油污染的修复效果及其机制研究论文素材
环境微生物对石油污染的修复效果及其机制研究论文素材引言：随着全球能源需求的增加，石油作为一种主要能源资源被广泛开采和利用。
然而，石油的开采、运输和加工过程中常常会导致环境污染。
石油污染对环境和生态系统的破坏是巨大的，因此石油污染的修复成为了一个重要的研究领域。
近年来，环境微生物修复石油污染逐渐受到关注，并取得了许多重要的研究进展。
本文将介绍环境微生物对石油污染的修复效果以及可能的机制。
一、环境微生物对石油污染的修复效果1. 微生物降解石油烃类物质石油污染主要包括多环芳烃（PAHs）、石油烃、酚类等有机物。
环境微生物通过分解和代谢这些有机物，将其转化为无害的底物和气体。
细菌、真菌和放线菌等微生物在这个过程中起到了关键作用。
一些细菌，如假单胞杆菌属、变形杆菌属等被证实具有良好的降解能力。
此外，真菌如白木霉属、革兰氏阳性菌等也被广泛应用于石油污染的修复中。
2. 微生物在污染源控制中的应用除了在石油污染的降解过程中起到作用外，环境微生物还可以通过控制污染源来减轻石油污染的影响。
例如，通过微生物修复技术减少或遏制石油泄漏，阻止其进一步扩散。
微生物阻挡系统和微生物固化剂是常用的应用方法。
3. 微生物对石油污染的生态修复生态修复是指通过调节微生物群落、植物和土壤等因素来恢复自然生态系统。
环境微生物在生态修复中起到重要的作用，通过改善土壤和水体环境来促进石油污染物的自然降解。
例如，通过引入有益微生物和植物来恢复石油污染土壤的生态功能，以实现石油污染的有效修复。
二、环境微生物修复石油污染的机制1. 微生物降解途径的调控环境微生物通过一系列酶的产生和调控来降解石油污染物。
例如，一些菌株通过表达脱氧酶、加氢酶、加氧酶等酶类来将石油烃类物质分解为可被微生物代谢的底物。
此外，微生物降解还受到温度、pH值、氧气浓度和营养物质等因素的影响。
2. 协同作用与相互作用环境微生物之间存在着复杂的协同作用和相互作用关系。
不同种类的微生物通过分泌代谢物、相互合作或竞争等方式，共同参与石油污染的修复过程。
石油在土壤中的迁移转化及修复研究 石油烃污染土壤[优质材料]
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专业资料
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目录
石油简介
石油进入土壤的途径
石油在土壤中的迁移转化
石油的危害
石油污染土壤的治理修复
专业资料
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石油简介：
石油是现代社会的最主要能 源之一,被称作“工业的血 液”。石油又称原油，地壳 上层部分地区有石油储存。
专业资料
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石油的物理性质：
• 石油的性质因产地而异，密度为0.8 1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差别很 大（30 ~ -60摄氏度），沸点范围为常温到 500摄氏度以上，可溶于多种有机溶剂，
• 范伟等的研究表明，利用曝气修复技术可有效去 除挥发性污染物，且增加曝气流量有利于提高污 染物去除效 率，高渗透率介质中污染物去除效率 要高于低渗透率介质。
专业资料
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化学修复：
光催化法 化学洗涤法 化学氧化法
专业资料
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光催化法：
• 在有 O2条件下，利用太阳光能促使石油污染物发 生氧化分解。但这种自然降解方式降解速度较 慢。目前开发新型光催化剂方面的研究较多，一 般有氧化钨、硫化锌、二氧化钛等光催化剂。
专业资料
生物相对活性较高的 土壤其自身降解石油 污染物的能力越强， 研究表明，石油污染 的土壤中三大类群微 生物相对数量细菌最 多， 放线菌次之，真 菌数量最少
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石油污染土壤的修复：
物理 修复
化学 修复
生物
修复
专业资料
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物理修复：
• 20 世纪 80 年代以前的焚烧法、热修复法、换 土法、隔离法、机械法等物理方法，要求高温、 机械设备或更多人力等，成本较高，而且没有 从根本上解决污染问题，主要是使污染物发生 了转移，还需要对污染物进一步处理。目前， 这些物理方法多应用于一些突发性紧急事件。 （焦海华等，12年）
石油污染土壤的生物修复技术探究
| 43大概所生产的石油约为2亿吨左右，而这2亿吨每年据统计大约有1/10的总量会进入到土壤环境中。
而这1/10总量的石油又有80%以上的，会直接留存在涂表层50厘米以上的位置，因此对于整个污染的土壤环境以及生态系统的损害是十分巨大的。
当前我国在油气田的开采上，其数量已经超过了400多个，开采的面积已经是占到我国国土总面积3%的总量，而这个数字是相当巨大的，也就是说我国大概有500万多公斤的土壤受到了石油污染，并且污染值实际上已经超过了安全的界限标准，尤其是在东北的辽河等老重污染区是非常显著的，甚至整个石油污染物在土壤中所含有的量已经严重的超标，在内蒙古的阿尔山油田中可以观测到其原油对当地影响的范围面积也是严重的超标，研究学者还表明在大庆等油田上整个周边土壤的油汀进行一个实验室的试验，发现在油井100米范围以内的土壤都存在着非常严重的土壤污染问题，土壤中的含有氯相对于标准而言已经是严重的超标，而塔里木盆地的油田在油井100米范围内的土壤中进行检测发现其土壤中含油量已经是其他地方，背景土壤中10～20倍之多，据不完全统计，由石油类等污染对我国土壤资源所造成的危害已经成为当前最为主要的污染源之一，并且随着工业社会进程不断的发展，此类有石油对土壤所造成污染的趋势在不断的累年的增加，并且每年所增加的趋势是有所增长的，严重程度也是不断加强的，很多石油接触的部分土壤，其地下的生态水环境也已经遭到了非常重要的损害，甚至已经达到了难以修复难以恢复的状态。
2 石油土壤生物修复技术的现状对于污染土壤进行修复，此技术的研究大概是在20世纪70年代的后期，已经有不少国家进行关注，而在过去大概30年的时间之内，相继有美国，日本等国家将对于土壤修复的技术纷纷提上了本国家的重要日程之中，并且也有了一系列的土壤修复的计划和动态。
在国家层面也投入了巨大的资金和技术的支持应用于修复技术的研究和相关的设备机械的开发，可以说在污染土壤进行修复方面已经投入了一定的实验基础和很多实际的工程实际应用的经验的积累，而我国相对于以上国家而言，在土壤修复技术研发和投入方面研究相对要晚一些，因此从某种程度上来看，我国在土壤污染修复技术的研究以及具体的工程实践应用经验的积累层面上和以上的美国日本等发达0 引言土壤—地球上的生命起源，不仅仅对人类有着极其重要的作用，对于生态环境也是重要的系统组成成分之一，同时也是人类生存必不可少的依赖的一种可贵的自然资源，尤其是对于我国中13亿人口之大的农业发展大国而言，土壤资源已然是变得十分的重要和珍贵，而石油作为现代世界重要的物资，是人类社会发展极其重要的能源组成，通常被人们称之为黑色黄金，石油关乎着整个国家国民经济水平的发展，尤其是近些年来国家高速的发展带动了石油产品的消耗，但是石油产品大量的使用会给土壤带来一定的污染的风险，同时也给人类的生活生产以及生物的生存都带来了很大的危害，土壤污染在全世界各地都是非常普遍的一个事情，土壤污染也是当前在世界环境治理过程中属于较大的一个环境问题，也是一个世界性难题，因此对于石油污染土壤进行修复就变得尤为的重要，而在诸多的修复技术中，通过生物修复技术已经越来越成为全世界各国学者共同关注的问题。
石油污染土壤生物修复试验研究
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I N FORM TI ON 2008NO .26SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 高新技术随着石油工业的发展,在采油、炼油、运输与利用过程中,不可避免地造成石油废弃物对土壤的污染。
特别是油田的油污染是整个石油烃污染源总体中的重点。
大量的油泥不仅造成严重的环境污染问题,同时也给石油企业造成重大的经济损失,因此,石油污染土壤的治理势在必行。
90年代以来,污染土壤的治理是世界各国极为重视的热点问题。
其处理方法主要有3种:物理处理、化学处理和生物处理(生物修复)。
其中生物修复技术被认为最有生命力。
在美国和欧洲污染土壤生物修复技术早已走出实验室,并在许多受有毒有害有机污染物污染土壤修复计划中得到应用。
但是,我国还仅限于理论研究和小型实验。
污染土壤生物修复技术可分为就地处理(I n si t e)和场上处理(O n si t e)两种类型,预制床工艺属于场上生物修复技术,这一技术将污染土壤集中在生物修复预制床上,可保证理想的工艺条件与处理效果,还可防止处理过程中污染物向环境的转移,被视为一项具有广阔应用前景的处理技术。
在对预制床工艺条件具优化研究的基础上,在江汉油田采油一矿建立了应用预制床工艺处理石油污染土壤实用规模的工程,对江汉油田4种不同类型的石油污染土壤进行了生物修复研究,取得了实用规模条件下石油污染物去除的良好效果,其工艺条为大规模处理石油污染土壤提供了科学依据,也为江汉油田石油污染土壤的治理开辟了新的途径。
江汉局环境监测中心站也做了石油污染物对农作物的影响研究探讨。
1材料与方法1.1处理场在江汉油田采油厂附近,建立了处理场。
其规模为长20m ,宽10m ,周围有1m 高的挡板。
下设通风道和防渗层,上设防雨棚。
1.2污染土壤采自江汉油田谭口、钟市作业区4种不同类型的石油污染土壤。
污染土壤修复技术研究进展
污染土壤修复技术研究进展土壤是人类生产活动的重要物质基础，是不可缺少、难以再生的自然资源，其管理使用的好坏直接决定着农业生产的成败和人类文明的兴衰。
近40年来，随着社会经济的高速发展和高强度的人类活动，土壤受污染面积不断扩大，危害越来越严重，影响到实现可持续发展的战略目标。
现代农业改变了自然界原有状况，为追求高产优质，导致化肥和农药大量使用，使土壤污染成为全球性的主要环境问题之一。
此外，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也会排出大量污染物，如多环芳烃、多氯联苯及重金属等，使土壤污染进一步加剧。
我国现有耕地约1.3亿hm2，其中约0.2亿hm2耕地受到不同程度的污染，由土壤污染导致的农产品的生态安全问题已不容忽视。
由于土壤对环境污染具有汇的作用，土壤中有毒有害化学物质通过大气和水体传递，已危及人类和动物的生存繁衍与生命安全，土壤污染已成为全球性的主要环境问题之一，引起了世界各国的高度重视。
因此，开展污染土壤修复活动，对阻断污染物进入食物链，防止对人体健康造成危害，实现社会经济可持续发展是非常重要的。
基于此，本文就目前的污染土壤修复技术进行详细综述，以期为土壤污染修复研究提供一些参考。
1污染土壤的修复研究及其发展污染土壤修复是指利用物理、化学或生物的方法，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的水平，或将有毒有害污染物转化为无害物质的过程。
污染土壤修复的研究起步于20世纪70年代后期，在过去的将近40年的时间里，欧、美、日、澳等国制定了大量的土壤修复计划，并投资研究了大量土壤修复技术与设备，积累了丰富的现场修复技术与工程应用经验，成立了许多土壤修复公司和网络组织，使土壤修复技术得到了迅猛发展。
我国的污染土壤修复研究起步较晚，在“十五”期间才得到重视，随后列入国家高技术研究规划发展计划，但研发水平和应用经验与美、英等发达国家存在很大差距。
近年来，科学技术部、国家自然科学基金委、环境保护部等部门有计划地部署了一些土壤修复研究项目和专题，有力促进和带动了土壤污染控制与土壤修复科学技术的研究与发展。
土壤污染修复技术研究进展
土壤污染修复技术研究进展土壤是地球上一个至关重要的自然资源，它为植物提供营养物质，储存水分，维持生物多样性，并且在水循环和碳循环中具有关键作用。
然而，随着人类活动的快速发展，土壤遭受到了严重的污染。
土壤污染对生态系统的健康和人类健康造成了严重的威胁。
因此，研究和开发土壤污染修复技术成为人们的迫切需求。
土壤污染修复技术是通过一系列方法和工程措施来清除或减少土壤中污染物的浓度和毒性，从而恢复土壤的健康和生产力。
现代土壤污染修复技术可以分为物理方法、化学方法和生物方法三大类。
物理方法是通过物理处理来清除土壤中的污染物。
常用的物理方法包括渗透抽提、原位热处理和原位气体提取。
渗透抽提是通过水或其他溶剂将污染物从土壤中抽出。
原位热处理利用热能将污染物挥发或破坏。
原位气体提取则是利用气体将污染物抽取并气化。
物理方法能够快速清除土壤中的污染物，但对土壤结构和生物活性有一定的影响。
化学方法通过添加化学物质来清除土壤中的污染物。
化学方法通常包括氧化还原、酸化碱化和配位沉淀等处理。
氧化还原反应是通过加入氧化剂或还原剂来改变污染物的化学性质，从而实现清除的目的。
酸化碱化则是通过改变土壤的pH值来改变污染物的溶解度，促进其去除。
配位沉淀利用添加配位剂使得污染物生成稳定的沉淀，并将其从土壤中分离出来。
化学方法特别适用于重金属和有机污染物的修复，但需要谨慎使用，以免引入新的环境问题。
生物方法是利用土壤中的微生物和植物来清除污染物。
生物方法包括生物降解、生物吸附和植物修复等。
生物降解是通过土壤中的微生物将污染物转化为无害物质。
生物吸附则是利用微生物表面的活性物质吸附污染物。
植物修复则是通过植物的吸收、转运和降解作用来清除土壤中的污染物。
生物方法具有环境友好、成本低廉等优点，但由于受到环境因素的限制，修复效果不稳定。
除了这三大类方法之外，还有一些新兴的土壤污染修复技术获得了广泛的关注和研究。
其中包括电化学修复技术、超声波修复技术和纳米材料修复技术等。
《2024年石油污染土壤的修复技术研究现状及展望》范文
《石油污染土壤的修复技术研究现状及展望》篇一一、引言随着工业化的快速发展，石油污染问题日益严重，尤其是石油泄漏和意外事故对土壤环境造成了巨大的破坏。
石油污染土壤的修复技术因此成为了环境保护领域的重要研究课题。
本文旨在探讨当前石油污染土壤修复技术的现状，并展望未来的发展趋势。
二、石油污染土壤的危害石油污染土壤对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
石油中的有毒有害物质会破坏土壤结构，降低土壤肥力，影响农作物生长，同时还会对地下水造成污染，进而影响整个生态系统。
因此，石油污染土壤的修复工作显得尤为重要。
三、当前石油污染土壤修复技术研究现状1. 物理修复技术物理修复技术主要通过换土、去表土、热处理等方法去除土壤中的石油污染物。
其中，换土法是通过移除受污染的土壤，用未受污染的土壤进行置换；去表土法则是去除表层受污染的土壤，深层的土壤则通过自然降解或生物修复等方法进行处理。
热处理则是通过加热使石油污染物从土壤中分离出来。
2. 化学修复技术化学修复技术主要通过向土壤中添加化学物质，与石油污染物发生化学反应，从而降低其危害性。
常用的化学修复技术包括化学氧化法、化学还原法、溶剂浸提法等。
3. 生物修复技术生物修复技术是利用微生物、植物等生物体及其代谢活动来去除或降低土壤中石油污染物的方法。
常见的生物修复技术包括微生物修复、植物修复等。
其中，微生物修复是通过投加具有降解石油能力的微生物，加速石油的分解；植物修复则是通过种植能吸收或降解石油的植物，达到净化土壤的目的。
四、当前修复技术存在的问题及挑战虽然当前石油污染土壤的修复技术取得了一定的成果，但仍存在一些问题与挑战。
首先，物理修复技术成本较高，且可能对环境造成二次污染；化学修复技术存在化学反应可能产生有害中间产物的风险；生物修复技术受环境因素影响较大，如温度、湿度、pH值等。
此外，对于复杂多变的石油污染物，现有的修复技术往往难以达到理想的修复效果。
五、未来展望未来，石油污染土壤的修复技术将朝着更加高效、环保、可持续的方向发展。
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土壤石油污染物生物通风修复的研究进展隋红1，茹旭2，黄国强1，李鑫钢11：天津大学化工学院，天津300072；2：锦州石化设计院，辽宁锦州121001摘要：生物通风是一种去污效果好、操作费用低的土壤原位修复技术。
文章概述了生物通风系统的结构、设计目的、适用范围和优缺点，详细论述了生物通风的国内外研究现状，包括现场应用、影响因素和强化技术及理论研究，并展望了生物通风在我国的应用前景。
关键词：土壤；石油污染；原位修复；土壤气相抽提；生物通风；生物降解中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2003）02-0216-04土壤是人类赖以生存的基础资源。
土壤中最严重的污染是石油类污染。
由于输油管道、储油罐泄露，落地油、含油污水排放等原因，大量石油类污染物进入土层，不仅破坏了土壤本身的生态系统，而且对地下水资源构成威胁。
至90年代中期，美国就有1/3的地下储油罐被确认存在不同程度的渗漏，使地下水受到污染。
我国目前大部分油田区地下水也因受到污染而达不到饮用标准，对人类健康造成潜在的致命危害。
国外最近20年加强了土壤修复计划，通常解决的办法有异位（ex situ）修复和原位（in situ）修复两种形式，异位修复在多方面存在明显不足，已基本被原位修复所取代。
美国于90年代投入大量资金以鼓励一些新兴的革命性土壤原位修复技术，土壤气相抽提法（soil vapor extraction，SVE）应用而生，随后其衍生技术____生物通风（bioventing，BV），结合了土壤通风的物理过程和增强的生物降解过程，而成为一种应用广泛的革新性原位修复技术[1]。
1 生物通风概述SVE技术是一种通过强制新鲜空气流经污染区域，将挥发性有机污染物从土壤中解吸至空气流并引至地面上处理的原位土壤修复技术，该技术被认为是一个“革命性”的修复技术[2]。
BV是在SVE 基础上发展起来的，实际上是一种生物增强式SVE 技术。
因利用外界驱动力向地下输送气流，使得受污染土壤中的有机物挥发速率和生物降解速率都有可能增加，注射井和抽提井可去除气相污染物，也可以向污染区提供氧源增加微生物活性，当其首要目标是增强氧气的传送和使用效率来促进生物降解时，通常称之为生物通风[3]。
BV技术的出现直接源于SVE的发展，使用了与SVE相同的基本设施：鼓风机、真空泵、抽提井、注入井和供营养渗透至地下的管道等。
其中井所在位置的结构依现场而定，并与空气是被注入还是从土壤中抽出有关。
BV技术还可与修复地下水的空气搅拌（air sparging，AS）或生物曝气（biosparging, BAS）技术相结合[4]，将空气注入含水层来提供氧支持生物降解，并且将污染物从地下水传送到渗流区，在渗流区污染物便可用BV或SVE法处理。
SVE 和BV虽然系统组分相同，但系统的适用情况、结构和设计目的有很大不同：SVE将注射井和抽提井放在被污染区域的中心，而在BV系统中，注射井和抽提井放在被污染区域的边缘往往更有效。
SVE 的目的是在修复污染物时使空气抽提速率达到最大，利用挥发性去除污染物；而BV的目的是优化氧气的传送和氧的使用效率，创造好氧条件来促进原位生物降解。
因此，BV使用相对较低的空气速率，以使气体在土壤中的停留时间增长，促进微生物降解有机污染物[5]。
生物通风应用范围较宽，Michael[6]已经通过实验研究证明了，生物通风不仅能成功用于轻组分有机物，如汽油和柴油，还能用于重组分有机物，如燃料油等，另外也可用于其它的挥发或半挥发组分。
生物通风的另一个显著优点是，与SVE比较它的操作费用更低[7]。
在SVE操作中抽出的废气不能直接放入空气中，需要后续处理工艺（一般是活性碳吸附和催化燃烧），这有时甚至要占整个费用的50%左右，生物通风省去了此步骤，因此操作成本下降。
生物通风与其它土壤修复技术比较，其主要缺点是操作时间长，受到土著微生物种类的限制[8]。
2 生物通风国内外研究进展2.1 现场应用大约在1980年，Texas研究所最先认识到了用土壤通风来促进石油有机物原位生物降解的价值。
实验室研究显示，土壤通风去除的汽油污染物中，由生物降解去除的占1/3强[9~10]。
1991年以前，有关生物通风现场应用和研究的公开发表和文献很少，从1992到1995年，美国空军部（USAF）已经在130多个地点应用了生物通风进行土壤修复。
在土壤具有低渗透性的两个现场，Michael等[11]用单井空气注入系统进行了长期的生物通风处理；土壤气相抽样结果显示，经生物通风一年后，土壤污染程度明显下降，说明具有低渗透率的土壤也能被生物通风修复。
Hinchee和他的同事[12]用改造的SVE设计系统增大生物降解的贡献，文献中报道生物降解达到了85%~90%。
Hogg等在新西兰成功应用生物通风技术对含有机污染物的土壤进行了修复，有机物降解速率为零级，在操作了13个月后，土壤中石油有机物的浓度减少了92%。
在现场生物通风过程的监测方面，Gagnon等[13]发展了一个实时控制系统来提高生物通风技术，用此实时控制系统提供一个合适的空气流速，并且在进行动力学测试时在线监测气体流速和土壤气相中的氧气浓度。
另外一个实例是在一个燃料油污染现场[14]，自1997年11月开始进行生物通风处理，由测量仪表可以远程监控CO2和O2浓度以及不同抽提井中的湿度。
因为原位生物降解速率是生物通风操作中的一个重要指标，作者设计了在线控制的测量仪表来监测生物降解速率，以获得实时数据来优化生物通风操作。
2.2 生物通风影响因素研究BV现场修复的效果受多种因素影响，许多研究者对此进行了研究。
下面概述如下：2.2.1 土壤湿度微生物完成代谢转化需要为它们的生长和活性提供足够的水份。
实验室研究表明，不饱和条件下，在较高的土壤湿度中生物转化速率较大[15~16]。
另外，Holman和Tsang[17]研究发现：生物转化速率和土壤湿度之间的依赖关系依污染物不同而不同。
根据这些研究，在许多BV现场，添加土壤水分后增加了生物降解速率[18]。
然而，有研究者提出了与之相反的结论：在一些生物通风现场，增加土壤湿度后对生物降解速率影响很小，甚至发现，湿度增加后由于阻止了氧气的传递而使生物通风特性消失。
另外，土壤中水分含量过高，水便会将土壤孔隙中的空气替换出来，浸满水的土壤很快从好氧条件变为厌氧条件，不利于好氧生物降解。
2.2.2 土壤温度研究表明，温度和供氧是去除土壤中污染物的重要因素[19]。
既然污染物组分的气相压力是温度的函数，增加土壤温度后有两个潜在作用：提高微生物降解活性和增加污染物的挥发性，这可以加快有机污染物的降解速率。
在土壤温度成为主要限制因素的寒冷地区，提高土壤温度尤其显得重要，加热方法主要有热空气注射、蒸汽注射、电加热和微波加热等[20]。
Filler在实验室研究的基础上，和同事们在北极的AK现场设计和安装了热绝缘系统（TIS），将机械加热与TIS及热能循环结合起来，用BV方法对污染物进行修复，监测数据显示热强化后，生物降解程度明显提高，在以前因温度限制没有微生物活性的季节现也有生物降解发生[21]。
2.2.3 电子受体Dupont等[5]提出限制生物修复的最关键因素是缺乏合适的电子受体。
虽然氧、硝酸盐、硫酸盐、二氧化碳和有机碳都可以作为电子受体被土壤微生物利用来完成有机污染物的氧化，但最普遍使用的是氧，因为氧能提供给微生物的能量最高，几乎是硝酸盐两倍，比硫酸盐、二氧化碳和有机碳所释放的能量多出一个数量级，其次，土壤环境中利用氧的微生物非常普遍，并且从工程观点上，加速的生物降解大部分发生在好氧条件下，而非厌氧条件下，因此，氧是最好的电子受体。
原位生物降解很大程度上受氧输送速率控制，空气是将氧输送到地下环境的最后载体，因为空气中氧含量高，且空气的粘度低。
Wilson和Ward[22]较早提出了在原位修复中用空气注入方法来提供氧气。
前已提到，BV 使用较低的空气流速，以使微生物有足够的时间利用所有的氧来转化有机物，在此条件下增加气速可使生物修复速率增加，而在高气速下，有其它的因素限制代谢速率，且微生物不能消耗所有的氧，进一步增加气速不会使生物降解更多的污染物[23]。
另外，气速增大会使因挥发去除的污染物比例加大，生物降解的贡献率相对减少。
因此如何选择最佳气速便成为影响BV操作的重要因素。
DePaoli[24]提出一个设计BV系统的方法，目的是设计最优操作条件使气速最小，但在整个受污染土壤中能够维持足够的氧水平来支持好氧生物降解。
2.2.4 生物营养盐实验和现场应用都表明，适当添加营养物可以促进生物降解。
据报道，调节被石油污染的土壤的m(C)∶m(N)∶m(P)对石油的生物降解很有好处。
Breedveld等[25]比较了分批、实验室土柱和现场规模研究中加入营养物对生物通风的影响，结果显示：没有营养物加入时观测到一极小的呼吸速率，当加入营养物时，呼吸速率几乎同时增加。
在分批实验中呼吸速率最大，土柱和现场的测试显示两者速率相似，约为分批实验的1/6。
在污染现场生物通风1年后，比较发现，加入营养物，TPH含量减少了66％，而没有添加营养物，剩余石油几乎与原来一样，只有极少轻组分被去除了。
这证实了添加营养物对生物降解的促进作用。
另外据Lee和Swindoll[16]的实验室研究报道，加入无机营养盐后总污染物的矿化是原来的3倍。
Bulman[26]在一个柴油污染基地设计了生物通风系统，通风操作6个月，总有机物浓度减少了10%~30%，去除深度达3 m，通风中加入营养物后导致在下面的6个月中，又有30%的污染物被去除，去除深度达到了3.5 m。
2.2.5 加入优势菌土壤中石油污染物的生物降解与土壤中可降解菌的含量有密切关系，土壤中加入石油降解优势菌能大大提高生物降解速度，如白腐真菌对许多有机污染物都有很好的降解效果。
Gruiz等[27]将生物通风与应用高效菌相结合，效果十分明显。
2.3 生物通风理论研究数学模型对于优化生物通风系统具有指导意义，虽然早期许多模型中包含了地下有机物的生物降解，但这些模型仅仅适用于单相饱和系统。
后来开发了用于不饱和区生物通风的模型，这些模型的缺点是没有考虑到温度和热交换过程。
于是Glascoe 等[28]提出了一个典型生物通风操作中包含对流所引发的温度和水含量变化对生物活性影响的模型，但此模型过于简化，为一维均质砂土。
Chen[29]在1992年推导了一个一维数学模型来模拟土壤中苯和甲苯的运移和生物降解，模拟过程包括组分各相（固、液、气和生物）间的物质交换、对流和扩散运动，方程中的源/汇项代表了生物过程。
作者还详细论述了用实验确定模型参数的方法。