污染水体的生物修复技术研究进展

详细介绍了污染水体生物修复技术的特点，综述了近年来国内外水体生物修复技术的研究和应用现状，并评述了水体生物修复技术存在的问题以及污染水体生物修复的发展方向。     

生化黄腐酸对污染水体生物修复的强化作用

研究了生化黄腐酸（BFA）对污染水体生物修复的强化作用。生化黄腐酸能提高水体中微生物活性,加快微生物对目标污染物的降解。在污染水体生物修复强化作用的试验中,投加生化黄腐酸,CODCr、NH3-N、TP和浊度的去除率分别增加了29．47％、20．61％、35％和19．86％,同时有利于水体DO的提升。     

难降解氯代有机物污染环境的生物修复技术研究进展

氯代有机物是一类在生产和生活中广泛应用并被大量排放到环境中的难降解有机污染物质,一旦进入生态环境,就会在水体、土壤和底质中长期残留,并在食物链中不断积累、富集,从而对生物体产生危害。因此,对受这类难降解有机物污染的环境修复是目前所迫切需要解决的环境问题之一。基于物理和化学修复方法成本较高易造成二次污染,文中探讨了国内外生物修复技术的研究进展,并对难降解氯代有机物污染环境修复的研究方向进行了展望,由于环境中的污染物质复杂多变,联合生物修复技术将成为未来的研究热点。     

国家环境保护水污染控制工程技术(浙江)中心 浙江省环境污染控制技术研究重点实验室 浙江省环保公共科技创新服务平台 浙江省环境保护科学设计研究院工程研究中心

正技术系列:1、生物强化脱氨氮技术:融合了微生物强化与生物载体固定化技术,提高了生物脱氨氮效率。2、磁场强化污水处理技术:将磁性絮凝剂与磁分离技术有机结合,处理效率高,占地面积小,适用于工业废水预处理及污水脱氮除磷。3、污水处理厂提标改造技术:适用于以工业废水为主的集中式污水处理厂的提标改造。4、废水深度处理与回用技术:适用于印染、造纸、城镇污水处理厂尾水的深度处理及回用。5、锅炉烟气脱硝技术:适用于水泥炉窑、垃圾焚烧炉、玻璃炉窑以及燃煤锅炉排放的NO_x气体减排。6、流域污染水体原位生态修复技术:适用于湖泊、港湾水体修复以及景观河道污染控制与治理。7、人工湿地生态处理技术:适用于污水处理厂尾水深度处理、农村及小城镇污水处理。     

生物修复高氯酸盐污染的研究进展

生物修复技术是目前高氯酸盐污染环境整治的最具潜力的修复技术之一,具有成本低、无二次污染的特点,是国内外一个新的研究热点,亦是仅见的污染控制及修复的环境友好技术。介绍了环境中高氯酸盐污染的来源与分布,阐述了生物修复(主要包括植物修复和微生物修复)的特点及作用机制,认识到2种类型修复技术各有其优劣势;重点综述了生物修复高氯酸盐污染的国内外研究现状,得出植物根际降解对植物修复高氯酸盐起着十分重要作用,而微生物修复是目前最有希望获得大规模应用的高氯酸盐污染修复技术;最后提出了植物-微生物联合强化修复高氯酸盐污染的技术将更具应用前景。     

底泥修复对城市污染河道水体污染修复的影响研究

为开发城市黑臭河道的有效治理方法,利用人工模拟河道就河道底泥对上覆水体的二次污染、底泥污染生物修复对其氮磷营养盐释放及河道水体污染生物修复的影响进行了研究,并对实验结果进行了工程现场应证。研究结果表明：河道污染底泥生物修复状况对上覆水体水质产生大的影响,在底泥不加修复时,底泥污染物释放使水体COD、TP、NH₃-N浓度分别达到30～35 mg/L、0.4～0.5 mg/L和3.0 mg/L,底泥修复后分别为15～20 mg/L、0.1 mg/L和2.5 mg/L;底泥G值（y）与底泥氮、磷污染物释放量（x）呈负相关关系,关系式分别为：y=0.5124x-0.1394（R₂=0.9222）,y=0.17772x-0.4781（R₂=0.8701）;结合底泥的生物修复,采用曝气增氧投加生物制剂措施对水体进行生物修复时COD、NH₃-N和PO^3-₄的去除率分别提高13.6%、25.0%和15.7%;对古廖涌的现场治理工程表明,在未对河道底泥进行生物修复的情况下,经过氧化塘预处理河道水体增氧-水体原位强化生物修复等措施的治理,河道中、下游水体又逐渐恢复黑臭,在对河道底泥进行修复后,河道污染水体水质得到显著的改善和提高。     

石油污染土壤的植物与微生物修复技术

石油污染土壤的生物修复技术具有成本低、简便高效、对环境影响小等优点,正逐步成为石油污染治理研究的热点领域,具有广阔的发展前景.介绍了我国的石油污染概况及生物修复技术在石油污染治理中的应用,重点对石油污染土壤的微生物修复、植物修复、植物一微生物联合修复技术的研究进展及各自的优点、局限性进行了综述,并提出了石油污染土壤生物修复技术研究的重点领域.     

水产养殖自身污染及其生物修复技术

介绍了生物修复的概念、水产养殖存在的自身污染问题及其主要生物修复技术.营养物污染、药物污染和底泥富集污染是水产养殖存在的主要自身污染问题;微生物修复、水生植物修复和水生动物修复是污染养殖水域生物修复的3种主要形式;微生物的有效性、生物入侵、二次污染、修复生物的季节性和非水生植物的利用等方面是实施生物修复应注意的主要方面.最后指出,推行清洁生产、实行生态养殖是水产养殖业可持续发展的出路.     

太湖底泥的污染控制及修复技术的可行性应用探讨

太湖表层底泥营养物、重金属和有机污染物等含量较高,并有向水体释放倾向,对水体及水生生态系统造成威胁.文章探讨了对太湖已开展或近期可开展的内源污染治理实用和示范技术,如外部污染源控制、原位覆盖、原位底泥氧化、原位上覆水充氧、生态疏浚、生物修复技术以及自然消减技术等.对上述技术运用于太湖进行了可行性分析.     

受污染景观水体的生物修复

应用生物刺激剂BIOE1对受污染的人工景观池水进行生物修复试验。现场试验的结果表明,生物刺激剂BIOE1能有效地对受污染的景观池水进行生物修复,处理后的池水清澈,水体中的溶解氧浓度显著提高,CODCr、氨氮、总磷和浊度的去除率分别为68%、93%、75%和83%。所用生物刺激剂不含外来微生物,对人体和鱼类无毒性。     

水产养殖自身污染及其生物修复技术

介绍了生物修复的概念、水产养殖存在的自身污染问题及其主要生物修复技术。营养物污染、药物污染和底泥富集污染是水产养殖存在的主要自身污染问题；微生物修复、水生植物修复和水生动物修复是污染养殖水域生物修复的3种主要形式；微生物的有效性、生物入侵、二次污染、修复生物的季节性和非水生植物的利用等方面是实施生物修复应注意的主要方面。最后指出，推行清洁生产、实行生态养殖是水产养殖业可持续发展的出路。     

城市内河生物修复及其对底泥氮素转化影响的实验研究

对在城市内河底泥有机质与有机氮含量高的特殊环境下进行水体修复的可行性与修复方法进行了探讨.富含高有机氮的城市内河底泥是氮素的重要释放源,采用向水体曝气可以有效地促使总氮与NH3-N的降解,与未曝气相比,10 d后曝气条件下二者的去除率分别达到81%和92%;此时再以土著水生植物进行修复可以显著地提高水体修复的效果、稳定性与修复成功率,并使总氮、NH3-N维持在1 ms/L和0.5 ms/L以下.但应避免城市内河有效光辐射的减少对水体修复影响.     

水体中高氯酸盐（ClO-4）污染控制技术

系统介绍了现阶段水体中高氯酸盐(ClO4-)污染控制技术;分析了各种技术的优点与局限性;指出离子交换、生物降解与修复是目前处理水体中ClO4-的主要技术,认为探寻有效的组合处理工艺,开发更经济、高效的新处理技术,将是今后控制水体ClO4-污染的研究重点.     

Plant aided bioremediation in the vadose zone: model development and applications

Phytoremediation has the potential to enhance clean up of land contaminated by various pollutants. A mathematical model that includes a two-fluid phase flow model of water flow as well as a two-region soil model of contaminant reactions was developed and applied to various bioremediation scenarios in the unsaturated zone, especially to plant-aided bioremediation. To investigate model behavior and determine the main parameters and mechanisms that affect bioremediation in unplanted and planted soils, numerical simulations of theoretical scenarios were conducted before applying the model to field data. It is observed from the results that parameters affecting the contaminant concentration in the water phase, such as aqueous solubility, the octanol-water partition coefficient, and organic carbon content of the soil controlled the contaminant fate in the vadose zone. Simulation using the developed model also characterized the fate and transport of the contaminants both in planted and unplanted soils satisfactorily for field applications. Although phytoremediation has the potential for remediation of contaminated soils, results from both modeling and field studies suggested that plants may not always enhance the remediation efficiency when the soil already has a high microbial concentration, when the contaminant bioavailability is low, or when the overall reaction is mass transfer-limited. Therefore, other steps to increase contaminant bioavailability are needed in phytoremediation applications; natural purification mechanisms such as aging, volatilization, and natural bioremediation should be considered to maximize the plant effect and minimize the cost.     

热水洗辅助微生物修复高含油落地油泥

为解决油田落地油泥含油率高但不能直接进行生物无害化处置的问题,探索一种热水洗辅助微生物修复工艺。利用热水洗实验考察了清洗配方和水温对降低含油率的影响;从落地油泥中分离出石油烃降解菌,以用于含油残砂的微生物降解过程,同时探究填料和烃降解微生物对残砂中石油烃降解效果的影响。结果表明,鼠李糖脂清洗剂在总用量为0.5%、水洗时间30 min和50 ℃条件下,可将油泥含油率由107.1 mg·g⁻¹降至为39.3 mg·g⁻¹;水洗后残砂中的土著菌群数量出现了明显下降。分离获得了2株烃降解菌,并优选出具有增加油泥溶氧和保水的沼渣。将烃降解微生物和优选沼渣加入残砂后,石油烃生物降解效率得到显著提升,200 d后含油率降为4.62 mg·g⁻¹。在此过程中,微生物优先降解分子量小的饱和烃和芳香烃组分,对胶质和沥青质等组分降解程度偏低。该研究结果可为油田高含油落地油泥的环保处置提供参考。     

Impact of microbial activity on copper, lead and nickel mobilization during the bioremediation of soil PAHs

A fungal bioremediation method using P. frequentans removed up to 75% of phenanthrene with the addition of water and nutrients over a period of 30 d. During the bioremediation process, changes in metal behavior were monitored by an in situ technique (diffusive gradients in thin-films, DGT) and by soil solution chemistry. DGT provided absolute data on fluxes from the solid phase to the DGT device and relative trends of concentrations of the most labile metal species. DGT response indicated that bioremediation increases metal mobilization from the solid phase. Filtration provided data on the concentrations of solution phase (<0.45 microm) metal. In all case, metal fluxes and concentrations significantly increased after the bioremediation process began. Fluxes increased from <0.1 pg cm(-2)s(-1) before bioremediation to between 0.2 and 0.5 pg cm(-2)s(-1) after bioremediation. Metal concentrations in the soils solution (filtration at 0.45 microm) increased from 2 to 10 microg l(-1) (Cu), 1-4 microgl(-1) (Pb) and from 40 to 140 microg l(-1) (Ni) after bioremediation. Although over a short time period, these data strongly indicated that there was remobilization of metal from solid to solution (and thus to the DGT device) directly due to the bioremediation process. Although the mechanism was not unambiguously identified, it was shown not to be related to small changes in bulk pH over time and was attributed to the microbial action on the surface of the soil solid phase, releasing metal into solution. Additionally, differences in metal concentration and flux were observed in sterilized and non-sterilized soils and in the absence or presence of phenanthrene. The results indicated that the bioremediation of soil by P. frequentans increased the flux, lability and mobility of trace metal species and therefore the likely metal bioavailability to plants.     

沈阳市黑臭水体表层水DOM紫外光谱特征分析

为识别黑臭水体中DOM组成、结构及腐殖化水平,运用UV-vis(紫外-可见吸收光谱)与多元统计相结合的方式,对沈阳市5条黑臭水体的27个表层水样中DOM的UV-vis特征及9个紫外光谱指数进行研究。研究表明：27个表层水样中DOM的UV-vis吸收系数的变异系数在30%~80%之间,轻度黑臭水体相对于重度黑臭水体的紫外吸收峰在356、487、657 nm处分别发生了1、2、2 nm的蓝移;轻度黑臭水体紫外光谱指数SUVA254、S275~295、S350~400、A2/A1、A3/A1、A3/A2均高于重度黑臭水体,而E2/E3、E4/E6、E2/E4低于重度黑臭水体,轻度黑臭水体的腐殖化水平与腐殖化趋势高于重度黑臭水体。进一步分析得出：苯酚基(木质素和奎宁基团)决定了黑臭水体中DOM腐殖化进程,不同黑臭水体DOM的组分存在明显差异;轻度黑臭水体中DOM的腐殖化水平、芳香化程度、木质素与其他物质在腐殖化开始的比例、分子质量等均高于重度黑臭水体。多元统计与UV-vis技术对黑臭水体中DOM的组成及结构进行了定性,为黑臭水体的溯源和整治工作提供理论基础。