土壤污染修復技術(shù)課件

第五章土壤污染修復技術(shù)第五章內(nèi)容提要1.工程措施2.生物修復技術(shù)3.農(nóng)業(yè)措施4.改良劑實施2土壤污染修復技術(shù)內(nèi)容提要1.工程措施2土壤污染修復技術(shù)1工程措施

工程措施是指用物理(機械)、物理化學原理治理污染土壤，且工程量比較大的一類方法。3土壤污染修復技術(shù)1工程措施工程措施是指用物理(機械)1工程措施1.1客土、換土、去表土、翻土客土法就是向污染土壤加入大量的干凈土壤，覆蓋在表層或混勻，使污染物濃度降低到臨界危害濃度以下或減少污染物與植物根系的接觸，從而達成減輕危害的目的。4土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.1客土、換土、去表土、翻土41工程措施1.1客土、換土、去表土、翻土換土法就是把污染土壤取走，換入新的干凈的土壤。該方法對小面積嚴重污染且污染物具放射性或易擴散難分解的土壤是必需的，以防止擴大污染范圍，危害人畜健康。對換出的土壤應妥善處理，以防止二次污染。5土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.1客土、換土、去表土、翻土5土壤1工程措施1.1客土、換土、去表土、翻土去表土法就是去除表層土壤。15—30cm可使米鎘下降50％左右。翻土法就是深翻土壤，使聚積在表層的污染物分散到更深的層次，達到稀釋的目的。該法適用于土層較深厚的土壤，且要配合增加施肥量，以彌補耕層養(yǎng)分的減少。6土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.1客土、換土、去表土、翻土6土1工程措施1.1客土、換土、去表土、翻土該法的特點：治理效果顯著，不受土壤條件限制。但需大量人力、物力，投資大，且肥力會有所降低，應多施肥料以補充肥力。7土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.1客土、換土、去表土、翻土7土壤1工程措施1.2隔離法

隔離法就是用各種防滲材料，如水泥、粘土、石板、塑料板等，把污染土壤就地與未污染土壤或水體分開，以減少或阻止污染物擴散到其它土壤或水體的做法。該法應用于污染嚴重、易于擴散且污染物又可在一段時間后分解的情況下，如較大規(guī)模事故性農(nóng)藥污染的土壤。8土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.2隔離法8土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.3清洗法

清洗法就是用清水或含有能增加重金屬水溶性的某些化學物質(zhì)的水把污染物沖至根外層，再用含有一定配位體的化合物或陰離子與重金屬形成較穩(wěn)定的絡(luò)合物或生成沉淀，以防止污染地下水。9土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.3清洗法9土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.3清洗法

EDTA可提高金屬離子的移動性，使之從表層淋洗到下層。日本用稀鹽酸或EDTA淹水清洗土壤重金屬效果較好。將EDTA(30kg／a)撤在稻田或旱地(土壤含鎘分別為10.4，27.9mg／kg)，淹水或小雨淋洗，清洗1—2次，水量以能達到根層以外而未到達地下水為宜。試驗表明，清洗一次可使耕層土壤鎘降低50％，二次使米鎘減少81％，F(xiàn)e、Zn效果最好，Mn、Ni效果較差，而先用氯化物(Ni用硫破鹽)，后用EDTA淋洗效果更好。10土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.3清洗法10土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.3清洗法

清洗法對于烴、硝破鹽等污染，較經(jīng)濟。該法較適合于輕質(zhì)土壤，如砂土、砂壤土等，對重污染效果較好，但易造成地下水污染及土壤養(yǎng)分流失，土壤變性。11土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.3清洗法11土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.4熱處理熱處理就是把已經(jīng)隔離成末隔離的污染土壤加熱，使污染物產(chǎn)生熱分解的方法。該法多用于能夠熱分解的有機污染，如石油污染。產(chǎn)生熱的方法有多種，主要從經(jīng)濟實用方面考慮，例如紅外線輻射，微波和射頻方式加熱，管道輸入水蒸汽，．或打井通氣使污染物揮發(fā)去除。12土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.4熱處理12土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.5電化法

近年來國外采用電化學方法凈化土壤中的重金屬及部分有機污染物，該類方法特別適用于其他方法難以處理的透水性差的粘土類土壤。美國路易斯安那州立大學研制出的方法是：在水飽和的土壤中插入—些電極(最好用石墨電極，電極間距和深度根據(jù)需要而定)，通過低強度宜流電(1—5mA)。通電后，陰極附近產(chǎn)生的H+便向土壤毛孔移動，并把污染物釋放到毛管溶液中。水溶液以電滲透的方式移到陽極附近，并被吸到土壤表層，再清除。13土壤污染修復技術(shù)1工程措施1.5電化法13土壤污染修復技術(shù)1工程措施

小結(jié)工程措施治理效果最為徹底，穩(wěn)定，是一種治本措施，適用于大多數(shù)污染物和土壤條件。但投資大，易引起土壤肥力減弱，適于小面積的重度污染區(qū)。近年來，把其它工業(yè)領(lǐng)域，特別是污水、大氣污染治理技術(shù)引入土壤污染治理過程中，為土壤污染治理研究開辟了新途徑，如磁分離技術(shù)、陰陽離子膜代換法等。雖然多還處于試驗探索階段，但積極吸收、轉(zhuǎn)化新技術(shù)、新材料，在保證治理效果的基礎(chǔ)上，降低治理成本，提高工程實用性，有著重要的實際意義。14土壤污染修復技術(shù)1工程措施小結(jié)1

2生物修復技術(shù)

生物措施是利用某些特定的動、植物和微生物較快地吸走或降解土壤中的污染物質(zhì)，而達到凈化土壤的目的。15土壤污染修復技術(shù)2生物修復技術(shù)生物措施是利用某

生物修復(Bioremediation)是指利用生物的生命代謝活動減少土壤環(huán)境中有毒有害物的濃度或使其完全無害化，從而使污染了的土壤環(huán)境能夠部分地或完全地恢復到原初狀態(tài)的過程。2.1生物修復的概念16土壤污染修復技術(shù)生物修復(Bioremediation)是指利用生物相同的表達有生物恢復(Biorestoration)生物清除(Bioelimination)生物再生(Bioreclamation)。相近的概念是生物凈化(biopurification)

2.1生物修復的概念17土壤污染修復技術(shù)相同的表達有2.1生物修復的概念17土壤污染修復技術(shù)根據(jù)生物類型動物修復植物修復微生物修復植物—微生物聯(lián)合修復

2.2生物修復的類型

18土壤污染修復技術(shù)根據(jù)生物類型2.2生物修復的類型18土壤污染修復技術(shù)根據(jù)修復的位置原位修復技術(shù)(In-Situ)

原位修復是指不移動受污染土壤，通過直接加營養(yǎng)物、供氧或使受污染地下水與降解菌充分接觸，加快污染物分解的技術(shù)。美國猶他州針對航空發(fā)動機油污染的土壤，采用原位生物降解，在污染區(qū)打豎井，通過豎井抽風，經(jīng)過13個月后土壤中平均油含量由410mg/kg降至38mg/kg。2.2生物修復的類型

19土壤污染修復技術(shù)根據(jù)修復的位置2.2生物修復的類型19土壤污染修復技術(shù)根據(jù)修復的位置

異位修復技術(shù)(EX-Situ)異位修復是指將受污染土壤、沉積物移離原地，集中起來進行生物降解。主要方法包括土地耕作法(landfarming)、堆肥法(Composting)、生物漿床反應法(Bioslurrytreatment)和厭氧處理法。2.2生物修復的類型

20土壤污染修復技術(shù)根據(jù)修復的位置2.2生物修復的類型20土壤污染修復技術(shù)

現(xiàn)場處理(on-situ)現(xiàn)場修復技術(shù)在原地翻動土壤使之與降解菌接種物、營養(yǎng)物及支撐材料混合。2.2生物修復的類型

21土壤污染修復技術(shù)現(xiàn)場處理(on-situ)現(xiàn)場修復技術(shù)2.2生物修復的類2.3動物修復技術(shù)

利用某些特定的動物吸走或降解土壤中的污染物質(zhì)，而達到凈化土壤的技術(shù)。蚯蚓及某些鼠類能降解土壤中的一些農(nóng)藥，吸走土壤或污泥中的重金屬。22土壤污染修復技術(shù)2.3動物修復技術(shù)利用某些特定的動物2.4植物修復技術(shù)

利用某些特定的植物吸走或降解土壤中的污染物質(zhì)，而達到凈化土壤的技術(shù)。一些野生植物能吸收累積大量的重金屬，通過人工栽培可用于重金屬污染土壤的治理。比如，羊齒類鐵角蕨屬植物及富鎘莧科植物等，對土壤鎘的吸收能力根強，香蒲植物對鉛鋅具有強的忍耐和吸收能力，可以用于凈化鉛鋅礦廢水污染的土壤。23土壤污染修復技術(shù)2.4植物修復技術(shù)利用某些

利用特殊植物治理是利用有些植物能忍耐(基因突變而產(chǎn)生的植物特定的生理機制)和超量累積某種或某些重金屬的特性來清除污染土壤中的污染物（重金屬），另一個方面是利用植物及其共存微生物體系來共同清除環(huán)境中污染物的環(huán)境治理技術(shù)，具體如圖所示。2.4植物修復技術(shù)24土壤污染修復技術(shù)利用特殊植物治理是利用有些植物能忍耐(基因突變而25土壤污染修復技術(shù)25土壤污染修復技術(shù)

植物修復是一種很有希望的、可有效和廉價處理某些有害物質(zhì)(特別是重金屬)的新方法，在美國等發(fā)達國家己開展了大規(guī)模的實驗，并被證明是有效的。目前已發(fā)現(xiàn)400多種植物能夠超積累各種重金屬，如茵草科的九節(jié)本屬(Psychohadourrei)有明顯超積累作用，其地上部分的Ni含量可達47500mg/kg，山龍眼科的粗脈葉澳洲堅果(Macadamianeurophylla)對Mn有明顯累積作用，其地上部分的Mn含量達51800mg/kg。還有一些超積累植物能同時積累多種重金屬。

2.4植物修復技術(shù)26土壤污染修復技術(shù)植物修復是一種很有希望的、可有效和廉價處理某植物提取技術(shù)(Phytoextraction)：種植對重金屬富集能力較高的植物通過吸收和轉(zhuǎn)運過程，將重金屬富集在可收割的部位。植物轉(zhuǎn)化技術(shù)(Phytotransformation)：在植物的根部成其他部位通過新陳代謝作用將重金屬轉(zhuǎn)化為無害形態(tài)；如高效率鐵離子植物擬南芥利用還原機理從土壤中抽提鐵，在根的表面，F(xiàn)e(III)被螯合物還原酶還原為少毒的亞離子鐵Fe(II)。2.4植物修復技術(shù)27土壤污染修復技術(shù)植物提取技術(shù)(Phytoextraction)：種植對重金屬

植物揮發(fā)技術(shù)(Phytovo1atilization)：利用一些植物的生理活動來促使重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳]發(fā)的形態(tài)，繼而從土壤和植物表面逸出。RuchCL等研究表明，將來源于細菌中的汞抗性基因轉(zhuǎn)入到植物，可以使其具有在通常生物中毒的汞濃度條件下生長的能力，而且還能將土壤中吸收的汞還原成揮發(fā)性的單質(zhì)汞。許多植物可以從污染土壤中吸收硒，并將其轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)態(tài)的二甲基硒，從而降低了硒對土壤生態(tài)系統(tǒng)的毒性。2.4植物修復技術(shù)28土壤污染修復技術(shù)植物揮發(fā)技術(shù)(Phytovo1atilization)：利植物固定技術(shù)(Phytostabilization)：利用植物活動來降低重金屬的活動性，使其不能為生物所利用，如植物枝葉分解物、根系分泌物對重金屬的固定作用、腐殖質(zhì)對金屬離子的整合作用等過程；如增施有機肥可以固定土壤中多種重金屬以降低其污染。

2.4植物修復技術(shù)29土壤污染修復技術(shù)植物固定技術(shù)(Phytostabilization)：利用植植物促進技術(shù)(Phytostimulation)：植物本身不能吸收重金屬，但植物的根系分泌物如氨基酸、糖、酶等物質(zhì)可促進根系周圍的土壤的微生物的活性和生化反應，有利于重金屬的釋放和微生物的吸收。2.4植物修復技術(shù)30土壤污染修復技術(shù)植物促進技術(shù)(Phytostimulation)：植物本身不尋找更多能降解污染物的植物種類。優(yōu)化植物修復方法的過程。比如優(yōu)質(zhì)植物種類的篩選和轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究。深入研究植物根系區(qū)域?qū)π迯妥饔糜绊懙臋C理。植物修復技術(shù)研究前沿領(lǐng)域：2.4植物修復技術(shù)31土壤污染修復技術(shù)尋找更多能降解污染物的植物種類。植物修復技術(shù)研究前沿領(lǐng)域：

微生物修復技術(shù)是在人為優(yōu)化的條件下，利用自然環(huán)境中生息的微生物或人為投加特效微生物的生命代謝活動，來分解土壤中的污染物，以修復受污染的環(huán)境。2.5.1概述2.5微生物修復技術(shù)32土壤污染修復技術(shù)微生物修復技術(shù)是在人為優(yōu)化的條件下，利用自然環(huán)境中生息土壤中細菌的形狀形狀多為棒狀或桿狀33土壤污染修復技術(shù)土壤中細菌的形狀形狀多為棒狀或桿狀33土壤污染修復技術(shù)常見的真菌酵母菌蘑菇霉菌菌根34土壤污染修復技術(shù)常見的真菌酵母菌蘑菇霉菌菌根34土壤污染修復技術(shù)

微生物對物質(zhì)進行各種轉(zhuǎn)化作用的生理學基礎(chǔ)是其新陳代謝活動，即分解代謝(Catabolism)和合成代謝(Anablism)。在新陳代謝過程中，微生物使各種物質(zhì)經(jīng)歷了種種復雜的轉(zhuǎn)化。對于土壤中農(nóng)藥殘留的代謝，土著土壤 微生物群系起著很重要的作用。農(nóng)藥可以在土壤微生物的作用下直接分解或通過共代謝作用分解為低毒或無毒代謝產(chǎn)物，也可以是微生物分泌的酶系(胞內(nèi)酶和胞外酶)對農(nóng)藥的代謝作用等。2.5.1概述2.5微生物修復技術(shù)35土壤污染修復技術(shù)微生物對物質(zhì)進行各種轉(zhuǎn)化作用的生理學基礎(chǔ)是其新陳代謝

為了強化對某種特定農(nóng)藥的降解作用，運用分子生物學、遺傳學和基因工程等新理論、新技術(shù)分離和選育高效降解菌種及酶系，并增強它們對污染物的降解能力，是提高土壤微生物修復效果的研究熱點。2.5.1概述2.5微生物修復技術(shù)36土壤污染修復技術(shù)為了強化對某種特定農(nóng)藥的降解作用，運用分子生物學、遺傳

微生物的修復技術(shù)還包括微生物—植物系統(tǒng)的聯(lián)合修復技術(shù)。如前所述，高等植物可提供微生物生長的碳源和能源，根系周圍微生物數(shù)量多，活性強，對污染農(nóng)藥的降解活性更強。2.5.1概述2.5微生物修復技術(shù)37土壤污染修復技術(shù)微生物的修復技術(shù)還包括微生物—植物系統(tǒng)的聯(lián)合修復技術(shù)。

影響農(nóng)藥污染土壤生物修復技術(shù)的因子很多，主要取決于污染物自身特性、土壤微生物生態(tài)結(jié)構(gòu)以及土壤中的環(huán)境因子等。2.5.2微生物修復的影響因子2.5微生物修復技術(shù)38土壤污染修復技術(shù)影響農(nóng)藥污染土壤生物修復技術(shù)的因子很多，主要取決于污染

污染物結(jié)構(gòu)不同、理化性質(zhì)不同，其生物可降解性也不同。研究表明，微生物對烷烴的氧化是從低碳到高碳，從烷烴到芳烴逐級進行的，有機氯在環(huán)境中穩(wěn)定，不易被微生物分解，是由于其結(jié)構(gòu)中含有氯原子，且氯原子數(shù)越多，微生物的可降解性越差。低水溶性物質(zhì)形成獨立的非水相，極易吸附到土壤固相中，降低了其生物可利用性。利用表面活性劑來提高污染物的生物可利用性，已被廣泛研究。污染物在土壤中的分布特性和初始濃度等因素均影響其生物降解性。2.5.2微生物修復的影響因子2.5微生物修復技術(shù)39土壤污染修復技術(shù)污染物結(jié)構(gòu)不同、理化性質(zhì)不同，其生物可降解性也不同。研

微生物的種類、數(shù)量、活性對于農(nóng)藥的代謝至關(guān)重要，降解農(nóng)藥的微生物一般對農(nóng)藥有一定的適應期，產(chǎn)生誘導酶(或降解質(zhì)粒)，進而形成降解功能，利用該農(nóng)藥為碳源和能源進行生長繁殖，形成新的生態(tài)結(jié)構(gòu)。為縮短馴化期和提高降解率，在微生物修復技術(shù)中所用的微生物一般從連續(xù)施用該農(nóng)藥的污染場地自身分離出來。2.5.2微生物修復的影響因子2.5微生物修復技術(shù)40土壤污染修復技術(shù)微生物的種類、數(shù)量、活性對于農(nóng)藥的代謝至關(guān)重要，降解農(nóng)Grosser研究用經(jīng)過培養(yǎng)并重復使用的土壤進行生物降解時，污染物降解速度最快。除草劑阿特拉津(Atrazine)在土壤中的礦化作用主要由微生物完成，但在沒有施用過阿特拉津的土壤中降解進行得十分緩慢。生物工程菌應用的研究也有報道，這些施用的微生物能較快地降解土壤中的農(nóng)藥污染，但對于它們在環(huán)境中的歸宿及其對環(huán)境的其他影響還不是很明確，應嚴格控制使用狀態(tài)。2.5.2微生物修復的影響因子2.5微生物修復技術(shù)41土壤污染修復技術(shù)Grosser研究用經(jīng)過培養(yǎng)并重復使用的土壤進行生物降

影響微生物修復的環(huán)境條件包括土壤水分、pH、有機質(zhì)含量、質(zhì)地、孔隙度、氧化還原電位、可溶性氧等因素。選擇最佳環(huán)境條件是決定微生物修復技術(shù)的重要部分，也是人們在農(nóng)藥污染土壤微生物修復研究中必須解決的關(guān)鍵問題。在現(xiàn)場治理中，影響微生物活性的諸多因子往往較難控制，生物活性因此難以達到最大值。2.5.2微生物修復的影響因子2.5微生物修復技術(shù)42土壤污染修復技術(shù)影響微生物修復的環(huán)境條件包括土壤水分、pH、有機質(zhì)含量

制約生物降解性的主要限制因子為電子受體和營養(yǎng)，如氮和磷。常用的補充供氧方法有：土壤耕耘、直接充氧或注入H2O2以釋放游離氧，作為土壤中微生物氧化的電子受體。但H2O2對那些不具有H2O2酶的微生物來講，具有毒害作用，如果將H2O2作為氧源，應測試具有生物降解能力的微生物種群的H2O2酶活性。在缺氧的條件下，可以投加硝酸鹽和碳酸鹽作為替代的電子受體，比氧更有效地提高降解菌的生物活性。也有研究者用一種緩釋膠囊固體產(chǎn)氧劑來提供游離氧，使微生物的數(shù)量和活性均有很大增強。2.5.2微生物修復的影響因子2.5微生物修復技術(shù)43土壤污染修復技術(shù)制約生物降解性的主要限制因子為電子受體和營養(yǎng)，如氮和

原位生物修復技術(shù)是污染土壤不經(jīng)攪動或移動，在原位和易殘留部位進行的處理方法，包括以下六種方法。2.5.3原位(In-Situ)微生物修復技術(shù)2.5微生物修復技術(shù)44土壤污染修復技術(shù)原位生物修復技術(shù)是污染土壤不經(jīng)攪動或移動，在原位和易殘(1)投菌法(Bioaugmentation)：直接向遭受污染的土壤接入外源的污染物降解菌，同時提供這些微生物生長所需的營養(yǎng)，包括常量營養(yǎng)元素和微量營養(yǎng)元素。常量營養(yǎng)元素包括氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂、鐵、錳等，其中氮和磷是土壤生物治理系統(tǒng)中最主要的營養(yǎng)元素，微生物生長所需的碳、氮、磷質(zhì)量比大約為120：10：1。Sciliano等投加假單胞菌菌株R75和CB35，可大大提高土壤中2-氯苯酸的降解速度。

2.5.3原位(In-Situ)微生物修復技術(shù)2.5微生物修復技術(shù)45土壤污染修復技術(shù)(1)投菌法(Bioaugmentation)：直接(2)生物培養(yǎng)法(Bioculture)：定期向受污染土壤中加入營養(yǎng)和氧或H2O2作為微生物氧化的電子受體，以滿足污染環(huán)境中已經(jīng)存在的降解菌的需要，提高土著微生物的代謝活性，將污染物徹底地礦化為CO2和H2O。研究認為，通過提高受污染土壤中土著微生物的活力比采用外源微生物的方法更可取，因為土著微生物已經(jīng)適應了污染物的存在，外源微生物不能有效地與土著微生物競爭，只有在現(xiàn)存微生物不能降解污染物時，才考慮引入外源微生物。無論選擇何種微生物，應首先確定有利于污染物降解茵生長的營養(yǎng)元素的添加率。2.5.3原位(In-Situ)微生物修復技術(shù)2.5微生物修復技術(shù)46土壤污染修復技術(shù)(2)生物培養(yǎng)法(Bioculture)：定期向受污(3)生物通氣法(Bioventing)：是一種強迫氧化的生物降解方法。在污染的土壤上打至少兩口井，安裝鼓風機和抽真空機，將空氣強排入土壤中，然后抽出，土壤中揮發(fā)性的有毒有機物也隨之去除。在通人空氣時，加入適量的氨氣，可以為土壤中的降解菌提供氮素營養(yǎng)，促進微生物降解活力的提高。生物通氣法生物修復系統(tǒng)的主要制約因素是土壤結(jié)構(gòu)，不合適的土壤結(jié)構(gòu)會使氧氣和營養(yǎng)元素在到達污染區(qū)域之前就被消耗，具有多孔結(jié)構(gòu)的土壤污染可以采用生物通氣法來處理。2.5.3原位(In-Situ)微生物修復技術(shù)2.5微生物修復技術(shù)47土壤污染修復技術(shù)(3)生物通氣法(Bioventing)：是一種強迫(4)生物注射法(Biosparging)：亦稱空氣注射法(Airsparging)，即將空氣加壓后注射到污染地下水的下部，氣流可加速地下水和土壤中有機物的揮發(fā)和降解。它是在傳統(tǒng)氣提技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改進后形成的新技術(shù)，抽提和通氣并用，為微生物的降解作用補充溶解氧，并通過增加及延長停留時間促進生物降解，提高修復效率。當然，這項技術(shù)的使用也受到場地的限制，受到巖相學和土層學的影響，一般在處理砂土層土壤污染的效果較好，在處理粘土層的污染物時效果不理想。2.5.3原位(In-Situ)微生物修復技術(shù)2.5微生物修復技術(shù)48土壤污染修復技術(shù)(4)生物注射法(Biosparging)：亦稱空氣(5)農(nóng)耕法(Landfarming)：對污染土壤進行耕犁處理，在處理過程中結(jié)合施肥、灌溉等農(nóng)業(yè)措施，盡可能地為微生物提供一個良好的生存環(huán)境，使其有充分的營養(yǎng)、適宜的水分和pH值，從而使微生物的代謝活性增強，保證污染物的降解在土壤的各個層次上都能發(fā)生。該方法結(jié)合農(nóng)業(yè)措施，經(jīng)濟易行，對于土壤通透性較差、土壤污染較輕、污染物較易降解時可以選用。。2.5.3原位(In-Situ)微生物修復技術(shù)2.5微生物修復技術(shù)49土壤污染修復技術(shù)(5)農(nóng)耕法(Landfarming)：對污染土壤(6)有機粘土法：這是近年發(fā)展起來的一種新的原位處理污染地下水和土壤的方法，是一種化學和生物相結(jié)合的方法。利用人工合成的有機粘土可有效地去除污染物。帶正電荷的有機修飾物、陽離子表面活性劑通過化學鍵鍵合到帶負電荷的粘土表面上，合成有機粘土，有機粘土可以擴大土壤和含水層的吸附容量，粘土上的表面活性劑可以將有毒有機物吸附到粘土上富集，有利于微生物對污染物的原依降解。2.5.3原位(In-Situ)微生物修復技術(shù)2.5微生物修復技術(shù)50土壤污染修復技術(shù)(6)有機粘土法：這是近年發(fā)展起來的一種新的原位處理51土壤污染修復技術(shù)51土壤污染修復技術(shù)(1)預制床法(Preparedbed)：在不泄漏的平臺上，鋪上石子和砂子，將受到污染的土壤以15—30cm的厚度平鋪其上，并加入營養(yǎng)物和水，必要時也可加一些表面活性劑，定期翻動土壤補充氧氣，以滿足土壤中微生物生長的需要。處理過程中流出的滲濾液，回灌于該土層上，以便徹底清除污染物。預制床處理是農(nóng)耕法的延續(xù)，但它可以使污染物的遷移量減至最低。2.5.4異位微生物修復技術(shù)2.5微生物修復技術(shù)52土壤污染修復技術(shù)(1)預制床法(Preparedbed)：在不泄漏

(2)堆肥式處理(Composting)：在土壤中直接滲入能提高通氣保水能力的支撐材料，如樹枝、稻草、糞肥、泥炭等易堆腐物質(zhì)，以提供微生物豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，并使用機械翻動或壓力系統(tǒng)充氧，同時加石灰來調(diào)節(jié)最適pH，使微生物的降解活性大大提高。經(jīng)過一段時間的發(fā)酵處理，可以使大部分污染物降解。經(jīng)堆肥處理消除污染后的土壤又可返回原地或用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。LinJianer等研究了在堆肥式處理裝置中投加菌種和其他營養(yǎng)物質(zhì)的方法，將降解菌和菌體所需營養(yǎng)包埋于PVA膠囊中或用聚氨基甲酸乙酯固定，稠化劉和吸附劑也可同時被包埋或固定。這些菌體和添加劑摻入所處理的土壤中，明顯提高了微生物的降解速率。2.5.4異位微生物修復技術(shù)2.5微生物修復技術(shù)53土壤污染修復技術(shù)(2)堆肥式處理(Composting)：在土壤中直

(3)生物反應器(Bioreactor)：生物反應器是一種特殊的反應器，通常為臥式鼓狀、氣提式，可分批或連續(xù)培養(yǎng)，可建在污染現(xiàn)場或異地處理。處理時將污染土壤轉(zhuǎn)移至生物反應器中，加入3—9倍的水混合使其呈泥漿狀，同時加入營養(yǎng)物質(zhì)，并在充氧的條件下劇烈攪拌，使微生物與底物充分接觸，完成處理過程。處理后的土壤又可通過滲灌系統(tǒng)回灌到土壤中，在回灌過程中加入營養(yǎng)和已經(jīng)馴化的微生物，并通入氧氣，使土壤中的生物降解過程更快。生物反應器的降解條件比較容易控制，可以滿足微生物降解所需的最適條件，獲得最佳處理效果。近年來，生物反應器的種類得到了較大的發(fā)展，連泵式生物反應器、連續(xù)循環(huán)升流床反應器、泥漿生物反應器等，在修復污染土壤、地下水方面已初見成效。2.5.4異位微生物修復技術(shù)2.5微生物修復技術(shù)54土壤污染修復技術(shù)(3)生物反應器(Bioreactor)：生物反應器營養(yǎng)物質(zhì)的添加及量的配比選擇適當?shù)碾娮邮荏w同生菌群的強化作用基因工程菌(GEM)的開發(fā)污染物生物可降解性研究表面活性劑對生物降解的強化作用2.5.5微生物修復技術(shù)前沿研究領(lǐng)域2.5微生物修復技術(shù)55土壤污染修復技術(shù)營養(yǎng)物質(zhì)的添加及量的配比2.5.5微生物修復技術(shù)前沿研究領(lǐng)基因工程菌(geneticengineeringmicroorganism，GEM)A.M．Charkrabarty經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)：能降解芳烴、萜烴、多環(huán)芳烴的細菌的降解基因位于質(zhì)粒上?；谶@一發(fā)現(xiàn)，他根據(jù)質(zhì)粒容易傳遞的特性，利用基因工程的手段將多種質(zhì)粒嫁接到一種菌體內(nèi)，構(gòu)成一菌多基因,即“超級細菌”，其修復方法叫“超級細菌法”。這一新型菌能同時降解四種石油組分，能把石油中約2／3的烴類消耗。它的突出優(yōu)點是比自然菌降解速度快。因此，構(gòu)建含有目的基因，具有較強競爭力的基因工程菌(CEM)是現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)的主要目標之一。2.5.5微生物修復技術(shù)前沿研究領(lǐng)域2.5微生物修復技術(shù)56土壤污染修復技術(shù)基因工程菌(geneticengineeringmicr3農(nóng)業(yè)措施（1）增施有機肥提高土壤的環(huán)境容量 施用堆肥、廄肥、植物秸稈等有機肥，增加土壤有機質(zhì)，可增加土壤膠體對重金屬和農(nóng)藥的吸險能力。有機質(zhì)又是還原劑，可促進土壤中的鎘形成硫化鎘沉