生物修復(fù)是指在人為作用下,利用活有機(jī)物(微生物、植物和小型動(dòng)物等)促進(jìn)環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的降解或固定,減少其對環(huán)境危害的技術(shù)。1989年,美國阿拉斯加海域收到大面積石油污染以后才首次大規(guī)模應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)。除美國外,歐洲各國、加拿大等在植物修復(fù)方面也有很大的進(jìn)展。生物修復(fù)是較為理想的一種治理污染的途徑,具有處理費(fèi)用低,對環(huán)境影響小、污染高等優(yōu)點(diǎn),包括動(dòng)物修復(fù)技術(shù)和植物修復(fù)技術(shù)。
1. 泥漿生物反應(yīng)器
挖出的土壤加水制成漿狀,然后與降解微生物和營養(yǎng)物質(zhì)在反應(yīng)器中混合。添加適量的表面活性劑或分散劑可以促進(jìn)吸附的有機(jī)污染物解離,從而促進(jìn)降解。
降解微生物可以是原來就存在于土壤的微生物,也可以是接種的微生物。要嚴(yán)格控制條件以利于泥漿中有機(jī)污染物的降解。處理后的泥漿經(jīng)脫水處理。脫出的水要進(jìn)一步處理,以除去其中的污染物,然后可以被循環(huán)使用。
2. 生物堆制法
基于處理床技術(shù)的異位生物處理過程,通過使土堆內(nèi)的條件最優(yōu)化而促進(jìn)污染物的生物降解。挖出的污染土壤被堆成長條形的靜態(tài)對。添加必要的養(yǎng)分和水分于污染土堆中,必要時(shí)加入適量表面活性劑,土堆上還可以安裝有噴淋營養(yǎng)物的管道。
3. 土地耕作法
原位土地耕作是通過耕翻土壤(但不挖掘和搬運(yùn)土壤),補(bǔ)充氧和營養(yǎng)物質(zhì)以提高土壤微生物的活性,促進(jìn)污染物的生物降解。異位土地耕作法指將污染土壤挖掘搬運(yùn)到另一個(gè)地點(diǎn),將污染土壤均勻撒到土地表面,通過耕作方式使污染土壤與表層土壤混合,從而促進(jìn)污染物生物降解的方法。
4.生物通氣法
生物通氣法是將氧氣流導(dǎo)入不飽和土層中,增強(qiáng)土著細(xì)菌的活性,促進(jìn)土壤中有機(jī)污染物的自然降解。生物通氣主要促進(jìn)燃油污染物的降解,也可以通過土壤的生物活化作用促使揮發(fā)性有機(jī)物以蒸氣的形式緩慢揮發(fā)。
5.生物注氣法
通過空氣注氣井將空氣壓入飽和層中,使揮發(fā)性污染物隨氣流進(jìn)入不飽和層進(jìn)行生物降解,同時(shí)也促進(jìn)飽和層的生物降解。生物注氣法適用于被揮發(fā)性有機(jī)污染物和燃油污染土壤的處理??諝庾夥ǜm合于處理被小分子有機(jī)污染的土壤,對大分子有機(jī)物污染的土壤較不適用。
生物修復(fù)技術(shù)還存在哪些問題
生物泥漿反應(yīng)器:
由于涉及顆粒大小分離等物理預(yù)處理,對土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響;過氧化氫、過氧化物等修復(fù)助劑的使用,例如通過與土壤有機(jī)質(zhì)的反應(yīng),會導(dǎo)致土壤機(jī)體的損傷。
生物堆腐法:
與生物泥漿反應(yīng)器不同的是,該方法盡管對土坡結(jié)構(gòu)和土壤肥力有好處。但是,在處理過程中容易產(chǎn)生氣態(tài)污染物向大氣環(huán)境的釋放。污染物殘余和長的處理時(shí)間則是另一問題。
生物農(nóng)耕法:
由于處理床并不厚于0.5m,需要很大的處理空間;由于涉及的處理空間面積很大,揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)的控制是個(gè)問題;由于是露天處理,過程控制也是困難的。就大型處理床而言,點(diǎn)的安全性是個(gè)大問題。對土壤重金屬污染的修復(fù)并不適用,應(yīng)加以嚴(yán)格監(jiān)測、控制。
生物通氣法:
盡管在大多數(shù)非飽和土壤中氣體傳導(dǎo)率高于水力學(xué)傳導(dǎo)率,但處理原位系統(tǒng)亞表層中的污染物是否有效則是個(gè)大問題。生物通氣與營養(yǎng)物的加入,對于土壤有效氣孔,是相互矛盾的。該修復(fù)系統(tǒng)的有效性還受到滲流區(qū)水分含量的限制。水飽和土壤在實(shí)施該方法之前,需要降低其水位。對土壤結(jié)構(gòu)和肥力也有一定影響。
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