地下水污染修复的方法课件.ppt

1、一、概念 生物特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程。生物修复可以分为微生物修复、植物修 复、动物修复，其中微生物修复就是我们通常所称的狭义上的生物修复。一、根据利用微生物的情况，可分为：1、使用土著微生物；2、使用外援微生物；3、进行微生物强化作用。不断投加外援微生物、酶、其他生长基质。1、自然修复2、原位生物修复 在污染的原地点进行，不人为移动污染物。投加营养物等，促进生物降解。费用低，但过程控制难。3、易位生物修复 成本高，但过程易控制。生物修复技术多种多样，地点千差万别，但它必须遵守三个原则：1、适合的微生物；2、适合的地点；污

2、染物和合适的微生物相接处的地点。3、适合的环境条件；指要控制或改变环境条件，使微生物的代谢和生长活动处于最佳状态。（温度、营养物、电子受体和pH等）大都相似；不同住处：对象不同（环境中的污染物&排污口的污染物）浓度梯度大（可相差106）环境差异大。与化学、物理处理方法相比，生物修复技术具有下列的优点：修复时间较短；操作简便，对周围环境干扰少；费用少，仅为传统化学、物理修复经费的3050；人类直接暴露在这些污染物下的机会减少；不产生二次污染，遗留问题少；缺点&局限性：不是所有的污染物都适用于生物修复；比如石棉、多氯联苯等。激活作用；生物修复是一种科技含量较高的处理方法，它的运用必须符合特殊条件；

3、项目执行时，检测指标除化学指标外，还有生物指标。1、植物提取 体内蓄积，收获后处理；2、植物降解 植物本身降解污染物；3、植物稳定 与土壤共同作用，固定污染物并降低其活性；4、植物挥发 在土壤中，小型动物（鞭毛虫等）通过与微生物群落之间的相互作用产生影响；中型和大型动物（蚯蚓等）可影响水分运动，对土壤的腐殖化过程产生显著影响。一、原位修复（1）生物通气法 向污染物层中供给空气或氧气，促进生物降解。假定生物降解的限制因素是氧。（2）生物注气法 将空气压入，使挥发性化合物进入较浅层区域进行生物降解,同时使深层也得到氧气，有利于生物降解。（3）生物冲淋法 又称液体供给系统，将含氧和营养物的水补充到亚

4、表层，促进土壤和地下水中污染物的生物降解。（4）土地耕作法 耕翻土地，补充氧和营养物提高土壤微生物的活性。上述几种不同的原位技术主要表现在供给氧的途径上的差别。通气法和注入法强制供给空气；冲淋法靠水中携带的氧；土地耕作法靠空气扩散。一般来说，耕作法和通气法适于浅层生物修复，冲淋法和注气法适于浅层和较深层。原位处理特点：不搅动土壤，需要靠空气和水流的运动提供电子受体和营养物。因此，当土壤或沉积物导水率10-4cm/s时将会影响处理效果。二、异位修复（1）土地耕作 将污染土壤均匀地撒到土地表面，耕翻使之与土壤混合，必要时可加营养物。需对污染物含量、营养物含量、pH值和通气情况进行监测，以决定跟进步

5、骤。（2）通气土壤堆处理 又称整备床反应器。将污染土壤挖出堆成堆，堆中布置通气管道，可安装喷淋管道。如挥发有害产物，可在塑料棚内进行。（3）堆制处理 和普通堆肥相似，除有待处理的污染物外，还有易降解的固体有机物质，并补充氮和磷及其他无机盐。下设通气管道。一般用于处理高含量有机废物。（4）泥浆相处理 与固相不同，这类处理是在泥浆中进行。当污染的土壤以泥浆形式存在时，比较容易降解。泥浆处理适于下列情况：粘土 粘滞的含油污泥 土壤经洗涤处理后的残留微粒。泥浆反应器可以是很先进的污染物混合器，也可以是经过防渗处理的池塘。操作运行与活性污泥反应器相似（5）水相处理 将污染的地下水和洗涤产生的废水在生物反

6、应器中进行处理。同常规废水处理一样。一般低浓度时使用好氧反应器，高浓度下使用厌氧消化反应器。（6）污染气体的处理 生物过滤法微生物生长在固态载体上，含污染物的气流通过该固态载体，由微生物将污染物降解。固定化载体主要是堆肥和土壤。过程一般为气体通过固定床，污染物扩散到包围在滤料颗粒周围湿润的生物膜上，然后被降解。易位生物修复具有多样性，从固相到泥浆相、水相处理，有非反应器和反应器类型。实际上反应器与非反应器之间没有严格的界限（通气土壤法和堆制法）。易位修复技术依然围绕着如何补充氧气、如何促进微生物生长和如何扩大微生物与污染物相接触的问题。一、地下水污染生物修复的技术要点1、收集区域水文地质等资料

7、 地下水生物修复的成功很大程度上取决于该区域的水文地质状况。水文地质越复杂，越难修复。同时，还要注意土壤类型、pH等。2、微生物的种类 土著微生物对污染物已经历了一段时间的自然驯化，因而是生物修复的首选菌种。只有当土著微生物不能降解该污染物或污染物浓度很高又须快速处理时，才考虑外加菌种。3、添加适量营养物 N、P、O2 少反应迟缓；多堵塞，使生物修复中止4、维持好氧微生物的活性 主要是O2 可考虑用H2O2作为O2的来源。5、其他方法的辅助作用二、原位修复法 地下水修复的供给系统 可分为两种：重力法和强制法 地下水的结构1、重力法 只有在很少的情况 下可以使用，用于不 饱和带。一般用于浅层废物

8、沉积、高渗透性场所和局部污染。2、强制注入 灵活性很大，供给速率和位置都是可控的。注射井可以安装在任何深度。在一个区域内的地下水受到污染后，也可以打数眼深井，直至地下受污染水层，然后将地下水抽提出来在地面上用一种或多种工艺处理。实际应用中此方法很难将吸附在地下水层基质上的污染物提取出来，因此效率较低，应用较少。可渗透反应格栅技术（PRB）是以活性填料组成的构筑物，通过物理、化学和生物反应，使污染物得以有效去除。经济效益、环境效益低投资、高效益、便于应用、不暴露污染物、无二次污染避免外来物种泛滥、维持生态平衡、开发空间大原位生物修原位生物修复复地下水污地下水污染修复染修复原位修复原位修复异位修复异位修复原位物理、化原位物理、化学修复学修复激 活 土 著激 活 土 著微生物微生物投 加 外 来投 加 外 来优势菌种优势菌种提 供 电 子提 供 电 子受体受体提 供 营 养提 供 营 养元素元素提供氧气提供氧气场地信息收集技术咨询修复技术的设计与运行效果评价反馈应用 应用微生物修复技术必须具备以下条件：存在具有代谢活性的微生物 降解过程不产生有毒副产物 污染环境中的污染物对微生物无害或其浓度不影响微生物的生长 目标化合物必须能被微生物利用 处理场地利于微生物的生长；处理费用较低，至少要低于其他处理技术