生物修复技术作用机理及其运用43页PPT

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。

新版第八章-污染环境的生物修复课件.ppt

精选
8
3、植物修复的特点
– 今年来的研究表明，植物修复是一个更经济、更适于现场操作的去除环境污染物的技术。植物具有庞大的叶冠和根系，在维持生态环境的平衡中起着重要作用。植物修复适用于大面积、低浓度的污染位点，不仅可以环境的有机污染物，还可以去除重金属和放射性元素。
精选
9
⑴、植物对环境中重金属的去除
• 植物对有机污染物的直接吸收作用 • 植物释放分泌物和酶 • 强化根区的矿化作用
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16
⑷、富营养化水体修复
• 富营养化水体 –水华和赤潮 –防治水体富营养化的对策： • 控制外源性营养物质的输入； • 减少内源性营养物质的负荷。
精选
17
– 防治水体富营养化的措施：
• 工程性措施：挖走底泥、水底深层曝气等；
精选
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营养盐空气
抽水井
地下水位
废水处理系统污染区
注水观井测
井
生物修复原位处理方式示意图
精选
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四、地下水生物修复工程技术
• 原位处理
– 特点：与土壤原位处理基本相同。
• 物理拦阻
– 指使用暂时的物理屏障以减缓并阻滞污染物在地下水中的进一步迁移。
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• 地上处理
–又称抽取－处理技术，将受污染的地下水从地下水层中抽取出来，在地面上用一种或多种工艺处理之后，再将水注入地层。
工程前期投入高
费用低
可与其它技术结合使用
需增加微生物监测项目
精选
4
4、生物修复与生物处理的异同
相同之处：都是利用微生物的降解作用，也都是利用微生物的同化作用扩大繁殖，并通过工程措施保持生物处理过程有很高的效率，在处理特殊废物时都需要驯化和筛选高效微生物。

环境生物技术(第七章生物修复) ppt课件

➢ 生物修复经常以原位方式进行，这样可使对污染位点的干扰或破坏达到最小，可在难以移动的地方（如建筑物下、公路下）进行，在生物修复时场地可以照常使用；
➢ 生物修复使有机物分解为二氧化碳和水，可以永久性地消除污染物和长期的隐患，无二次污染，不会使污染转移；
➢ 生物修复可与其他处理技术结合使用，处理复合污染；
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据报道
中国重金属污染耕地总计：2000万公顷中国有机物污染农田总计：6000万公顷
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全国土壤污染状况调查
《国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要》决定从 2006年起“开展全国土壤污染现状调查，综合治理土壤污染”。
2006年7月18日，国家环保总局组织召开全国土壤污染状况调查视频会议，全国土壤污染状况调查7月18日在北京启动。
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8
生物修复
植物修复
植物萃取、植物稳定、根基修复、植物转化、根际过滤、植物挥发等
利用植物去治理水体、土壤和底泥等介质中的污染的技术
微生物修复
利用微生物将环境中的污染物降解或转化为其他无害物质的过程
动物修复
通过土壤动物群的直接或间接作用而修复土壤污染的过程
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9
生物修复的基本定义
91.1 200
38.8 250
0.14 0．3
引自：王亮等，温州市城郊污灌对土壤和蔬菜品质的影响
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蔬菜重金属含量(mg/kg)
0.9
0.8
0.7
铅
0.6
镉
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0 莴苣小青菜大白菜甘蓝
葫芦
0.2 0.05

《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。

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PPT课件

4.1 生物因素
常见的降解有机污染物的微生物有细菌、真菌和放线菌,当环境被污染时由于微生物受驯化, 降解该种污染物的微生物数量会逐渐增多。如在自然状态下可降解烃类的微生物只占微生物总数的1%，但在石油污染的环境中这一比例可上升至10%。
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第四部分
影响微生物修复污染环境的几个关键因素
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第四部分
影响微生物修复污染环境的几个关键因素
PART FOUR
4.5 共代谢物
微生物可通过共代谢加速降解一些难降解有机物。比如用邻二氯苯作为初级营养共代谢物, 可增强菌株对较高氯代二恶英的降解能力。微生物共代谢降解环境中的难降解有机污染物，实际上是关键酶产生的效应，关键酶是共代谢作用发生的关键，关键酶的诱导和活性直接影响了难降解有机污染物的去除效果。
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。
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；
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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
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第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
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

微生物修复技术
原理
利用微生物的生命活动，将污染物转化为无害或低毒性的物质，
从而达到修复环境的目的。
厌氧生物修复
利用厌氧微生物将有机物转化为甲烷和二氧化碳。
好氧生物修复
通过好氧微生物的代谢作用，将有机物氧化分解为二氧化碳和水。
生物强化技术
通过添加具有特定功能的微生物，提高污染物的降解效率。
微生物-动物联合修复
利用微生物的降解作用和动物的生理功能，共同促进污染物的转化和去除。
植物-动物联合修复
结合植物的吸收转化能力和动物的生理功能，协同去除污染物。
03 生物修复技术的实践案例
土壤污染的生物修复案例
案例一
某农药厂附近的土壤污染，采用植物修复技术，种植对农药有较强吸收能力的植物，通过植物的吸收和转化去除土壤中的农药残留。
植物修复技术
原理
利用植物的吸收、转化和降解能力，将污染物从环境中去除或降低其浓度。
植物提取
利用植物吸收污染物的能力，将其从土壤或地下水中提取出来。
植物稳定化
通过植物的生长和代谢，降低污染物的移动性和生物可利用性。
植物挥发
利用植物将有机污染物转化为气体并释放到大气中。
动物修复技术
原理
利用动物的生理功能和行为习性，促进污染物的分解和转化。
大气治理等。
A
B
C
D
国际合作加强
面对全球性的环境问题，各国将加强在生物修复技术领域的合作，共同应对挑战。
政策支持
随着环保政策的加强，政府将加大对生物修复技术的支持力度，推动技术的研发和应用。
生物修复技术的未来研究方向
新型生物种群的开发
寻找和开发能够高效降解污染物的新型生物种群，提高修复效率。

污染环境的生物修复ppt课件

图3－4 纤维素分解途径示意图
淀粉
微生物淀粉酶
葡萄糖
需氧微生物
胞内酶
CO2、H2O
厌氧微生物 CO2、H2、有机酸等
胞内酶
图3－5淀粉分解途径示意图
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• 烃类 • 石油类 • 人工合成有机物
– 农药 – 合成洗涤剂 – 增塑剂 – 多氯联苯
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危险性化合物
• 危险性化合物（Hazardous Chemicals）的概念
– 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。
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活性污泥和生物膜的特点
• 具有很强的吸附能力 • 具有很强的分解、氧化有机物的能力
–图
• 具有较强的食物链
– 食物链越长，作为能量消耗的比例就越大，在系统中存在的生物量就比较少，所剩余的污泥量就相应较少，可减轻生物处理后污泥处理的负担。
• 具有良好的沉降性能
– 处理水易与污泥分离，最终达到废水净化的目的。 34
生物降解、难生物降解和不可生物降解。 • 评价生物可降解性的方法：
– 测定生物氧化率 – 测呼吸线 – 测定相对耗氧速度曲线 – 测BOD5与COD Cr之比 – 测COD30 – 培养法
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耗氧量（mg/g）耗氧量（mg/g）
耗氧量（mg/g）
a 生化呼吸线
b c t
内呼吸线时间（h）
生化呼吸线内呼吸线时间（h）
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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。