1、第十章 生物修复基础2016.11.12 环境生物技术 课件生命科学与环境学院第十章 生物修复基础本章内容10.1生物修复的概念10.2生物修复特点及原则10.3生物修复原理10.4生物修复的主要方法10.5生物修复的影响因素 环境生物技术 课件10.1生 物修复的概 念 (1)环境修复 修复 (remediation)本来是工程上的一个概念，指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程，包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。 环境意义上的修复 (即环境修复， environmental remediation)，是指对被污染的环境采取物理、化学和生物学技术措施，使存在于
2、环境中的污染物质浓度减少或毒性降低或完全无害化，使其部分或全部恢复成为原来初始状态的过程。可以从 3个方面来理解。 环境生物技术 课件 (1)环境修复 污染环境与健康 环境 非正常与正常 环境修复和环境净化 人为与自然 环境修复与 “ 三废 ” 治理 点源治理 与 面源治理 环境修复根据采用的具体技术，如工程技术、物理技术、化学技术、生物技术等，可分为 工程修复、物理修复、化学修复、生物修复 等四 大类。 环境生物技术 课件 (2)生物修复 所谓 生物修复 (bioremediation)，是指利用生物的生命代谢活动，减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的环境部分或
3、全部恢复成为原初始状态的过程 。 生物修复可分为 2类： 原位生物修复 (in-situ bioremediation)指在污染的原地点采用一定的工程措施进行的修复行为； 异位生物修复 (ex-situ bioremediation)指移动污染物到反应器内或邻近地点采用工程措施进行的修复行为，异位生物修复中的反应器类型大都采用传统意义上 “ 生物处理 ” 的反应器形式。 环境生物技术 课件 (2)生物修复 微生物 修复 ，主要是利用细菌治理石油、有机溶剂、多环芳烃、农药之类的有机污染。 植物修复 ，就是利用植物去治理水体、土壤和底泥等介质中污染的过程。植物修复技术包括六种类型：植物萃取、植物稳
4、定、根际修复、植物转化、根际过滤、植物挥发等技术。 动物修复 ，指通过土壤或水体动物群的直接 (吸收、转化和分解 )或间接作用 (改善土壤理化性质，提高土壤肥力，促进植物和微生物的生长 )而修复污染环境的过程。 环境生物技术 课件 1 0.2 生物修复特点及原则 10.2.1 生物修复特点 处理时间 一般需要 6个月或 1年以上。 污染物可以在原地被降解、清除，处理过程消耗低、成本低且处理条件要求 环境影响小，且无二次污染，遗留问题少 最大限度地降低污染物的浓度 生物修复技术可以同时处理受污染的土壤和地下水 环境生物技术 课件 l 0.2.2 生物修复原则 生物修复的局限及不足： 第一，生物不
5、能降解所有进入环境的污染物，常常使生物修复不能进行。 第二生物修复需要对地点的状况和存在的污染物进行详细而昂贵的具体考察。 第三，特定的生物只降解特定类型的化学物质。 第四，生物活性受温度和其他环境条件影响。 第五，有些情况下，生物修复不能将污染物全部去除。 环境生物技术 课件 l 0.2.2 生物修复原则 生物修复必须遵循三项原则： 合适的生物 是生物修复的先决条件。它是指具有正常生理和代谢能力，并能有效降解或转化污染物的生物体系。包括微生物、植物、动物及其组成的生态系统。 合适的场所 是指要有污染物和合适的生物相接触的地点。例如，表层土壤中存在的降解苯微生物无法降解位于蓄水层中的苯系污染物
6、，。 合适的环境条件 是指要控制或改变污染场地或生物处理反应器的环境条件，使生物的代谢与生长活动处于最佳状态，如提供适当的无机营养、充足的溶解氧或其他电子供体、适宜的温度及湿度，能源及碳源 等 。 环境生物技术 课件 1 0.3 生物修复原理 10.3.1 微生物修复 微生物修复基本原理有如下几方面。 (1)转化 通过微生物代谢导致有机或无机化合物的分子结构发生某种改变、生成新化合物的过程称为生物转化，主要是指 重金属的生物转化 。 以重金属汞 (Hg)为例，甲基化汞的生物毒性是无机汞的50 100倍，通过含有机汞裂解酶基因的微生物去甲基化，能降低汞污染物的毒性；化合态的汞经微生物还原(如汞还原酶 )，成为游离汞，从机体中除去。 环境生物技术 课件
