生物修复技术研究进展

应用与环境生物学报,‘川召一访记生物修复技术研究进展张甲耀李静夏威林邓南圣武汉大学环境科学系武汉摘要生物修复在治理受有毒有害有机物污染的环境的作用日益突出,因而生物修复的研究愈加受到重视。文中对生物修复的发展情况进行了综述,涉及生物通气法、生物注射法、污染地下水及其上部污染土壤的生物修复系统、地耕处理、植物生物修复、堆肥法、生物反应器和厌氧处理等方面同时就遗传工程微生物系统等方面研究对发展生物修复技术的意义作了展望关键词生物修复原位生物降解,原位生物修复,,加产舒艺州砚,服老,计佩哄洲勿湘印,下乍从从盆艺厄‘是针召比驴,目恤,内工阵讨饭,,,桩,一,一,·,,衫,曰讯衬如子多丸材“概述生物修复,有人把它解释为生物特别是微生物催化降解有机污染物,从而去除尺或消除环境污染的一个受控或自发进行的过程〔‘〕这个概念被广泛使用,但主要是作为治理污染环境土壤、地下水及处理废弃物、污泥的一种新的方法提出的相同的表达有生物再生、生物恢复‘,,亦可译为生物清除或生物清消生物修复基础是自然界中微生物对有机污染物的降解作用由于自然的生物修复过程一般较慢,难于实际应用·生物修复技术英文刊物常用的记边,曰及斑目则是工程化在人为促进条件下的生物修复收稿日期,一一接受日期一一应用与环境生物学报卷生物修复主要用于土壤、水体、海滩的污染治理以及固体废物及各种污染物的处理污染物包括石油烃类、氯代烃类、杀虫剂、木材防腐剂、洗涤剂、溶剂、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯乙烯、四氯化碳、多环芳烃、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、杂酚油等’,’·‘,」有毒害且难降解的物质生物修复的基础研究始于多年前,集中在水体、土壤和地下水环境中石油生物降解的实验室研究年代以后基础研究的成果被应用于大范围的污染环境治理,并取得了相当的成功,从而发展成为一种新的生物治理技术「美国环境保护局在阿拉斯加瓦石油泄漏的生物修复项目中,短时间内消除了污染,治理了环境,为生物修复提供了一个成功的例证〕另外两个生物修复工程也令人信服地证明了生物修复技术的成功一个是密执安一个空军基地由柴油贮罐管道破裂造成深层土壤和水体高浓度污染治理工程,另一个是对受二氛乙烯、三氯乙烯、四氛乙烯和丁由弗吉尼亚一个工厂排放污染土壤、地下水的生物修复工程在分别经过和个月的运行处理后,土壤和地下水污染物浓度水均可满足密州自然资源局规定标准〔与化学、物理处理方法相比,生物修复技术具有下列的优点,,‘」①污染物在原地被降解清除②修复时间较短,③就地处理,操作简便,对周围环境干扰少④较少的修复经费,仅为传统化学、物理修复经费的环③人类直接暴露在这些污染物下的机会减少⑥不产生二次污染,遗留间题少生物修复目前已成为一种新的可靠的环保技术已有大量的生物修复资料、参数和各种降解模型以供工程技术人员进行工艺路线选择、实际设计和处理效果评价专门用于生物修复辅助设计的计算机软件也已间世,,,’“,”〕生物修复技术被人称之为生物处理技术的一个里程碑〔‘,’,已得到世界环保部门的认可,并已引起工业界的关注预计生物修复服务和产品平均每年增长,到年美国全国的营业额可达亿美元仁’‘,’关于生物作复技术的学术活动也相当活跃自年以来已举行次国际学术会议年月在美国的圣地亚哥举行的第次国际讨论会,有个国家的多位代表参加计划于年召开的第次会议预计会有更多的代表参加「目前,生物修复技术被划分为原位生物修复爪‘切和异位生物修复瓜一两种,所谓原位生物修复是指对受污染的介质土壤、水体不作搬运或输送而在原位染污地进行的生物修复处理,其修复过程主要依赖于被污染地自身微生物的自然降解能力和人为创造的合适降解条件异位生物修复是指将被污染介质土壤、水体搬动或输送到它处进行的生物修复处理但这里的搬动和输送是低限底的,而且更强调人为控制和创造更加优化的降解环境一般受污染土壤较浅,而易于挖掘,或污染地化学特性阻碍原位生物修复就采用异位修复在处理位置上,前者强调污染物存在的初始空间分布,后者则稍作迁移处理过程中,后者则有更多的人为调控和优化处理现在所说的生物修复主要是原位生物修复‘」,本文就生物修复的理论基础、可行性论证、处理方法、处理效果评价、发展前景及存在伺题作一综合叙述以便推动生物修复技术的研究和应用生物修复的基础—原位生物降解原位生物降解翔耐。是指污染物在其初始存在的环境中被生物微生物降解微生物具有分布广泛、数量巨大、代谢类型多样和适应突变能力强的特点,因而任何存在污染物的地方都会出现相应的降解微生物,并存在着或强或弱的生物降解作用〕例如,未受污染的海洋生态系统中烃降解菌在全部异养菌中的比例少于,受到烃污染以后其比值可以增加到,它们能以不同的速率降解各种烃〔’月但是污染环境的生物修复必须使环境条件适合于降解微生物的生长,这些基本条件包括川①碳源及能源虽然有机污染物可以作为营养液,但对诸如、这样的污染