南開大學(xué)《環(huán)境化學(xué)》課件 第七章

1、環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)Chapter 7. Remediation ofContaminated Environments環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-2電動力電動力學(xué)修復(fù)學(xué)修復(fù)化學(xué)化學(xué)氧化氧化活性反活性反應(yīng)格柵應(yīng)格柵植物植物修復(fù)修復(fù)內(nèi)內(nèi)容容提提要要及及重重點(diǎn)點(diǎn)要要求求外表活性外表活性劑淋洗劑淋洗微生物微生物修復(fù)修復(fù)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-3n重點(diǎn)要求重點(diǎn)要求n要求掌握主要修復(fù)技術(shù)的根本原理、修復(fù)要求掌握主要修復(fù)技術(shù)的根本原理、修復(fù)過程中污染物的降解和消除過程、以及影過程

2、中污染物的降解和消除過程、以及影響因素。響因素。n要了解各技術(shù)適用的污染物及介質(zhì)。要了解各技術(shù)適用的污染物及介質(zhì)。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-4Foreword環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-5 去除去除固定化固定化稀釋稀釋轉(zhuǎn)化為低毒形態(tài)轉(zhuǎn)化為低毒形態(tài)地下水地下水礦化礦化去除去除 固定化固定化土壤土壤Text in hereText in here地表淡水地表淡水近海岸近海岸轉(zhuǎn)化為低毒形態(tài)轉(zhuǎn)化為低毒形態(tài) 環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-6案例介紹案例介紹稀釋法稀釋法 臺灣地區(qū)近年連續(xù)

3、發(fā)生臺灣地區(qū)近年連續(xù)發(fā)生鎘米污染事件鎘米污染事件，曾采用不同方法減，曾采用不同方法減少危害，少危害，稀釋法即為其中之一，此法僅適于污染濃度較低的土稀釋法即為其中之一，此法僅適于污染濃度較低的土壤。壤。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-7一、概一、概 述述(Introduction)二、影響微生物修復(fù)效率的因素二、影響微生物修復(fù)效率的因素(Influencing Factors on the Remediation Efficiency)三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型(Main Types of Enhanced Bioremediatio

4、n)四、生物修復(fù)的優(yōu)缺點(diǎn)四、生物修復(fù)的優(yōu)缺點(diǎn)(Strengths and Weaknesses of Bioremediation)第一節(jié)第一節(jié) 微生物修復(fù)技術(shù)微生物修復(fù)技術(shù)(7.1 Microbial Remediation)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-8 微生物修復(fù)技術(shù)是指通過微生物的作用去除土壤和微生物修復(fù)技術(shù)是指通過微生物的作用去除土壤和水體中的污染物，或是使污染物無害化的過程。水體中的污染物，或是使污染物無害化的過程。一、一、概概 述述 Introduction 按修復(fù)實(shí)施按修復(fù)實(shí)施的場址分類的場址分類 按控制條按控制條件分類件分類環(huán)境化學(xué)環(huán)境

5、化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-9自然修復(fù)需要的環(huán)境條件自然修復(fù)需要的環(huán)境條件有充分和穩(wěn)定的地下水流有充分和穩(wěn)定的地下水流有微生物可利用的營養(yǎng)物有微生物可利用的營養(yǎng)物有緩沖有緩沖pH的能力的能力有使代謝能夠進(jìn)行的電子受體有使代謝能夠進(jìn)行的電子受體自然修復(fù)過程自然修復(fù)過程 環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-10生物刺激生物刺激biostimulation 滿足土著微生物生長所必需的環(huán)境條滿足土著微生物生長所必需的環(huán)境條件，諸如提供電子受體、供體、氧以及營養(yǎng)件，諸如提供電子受體、供體、氧以及營養(yǎng)物等。物等。生物強(qiáng)化生物強(qiáng)化bioaugmen

6、tation 不斷向污染環(huán)境投入外源微生物、酶、不斷向污染環(huán)境投入外源微生物、酶、其他生長基質(zhì)或氮、磷無機(jī)鹽。其他生長基質(zhì)或氮、磷無機(jī)鹽。加強(qiáng)修復(fù)速率常用的兩種手段加強(qiáng)修復(fù)速率常用的兩種手段人工修復(fù)工程人工修復(fù)工程環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-11原位生物修復(fù)原位生物修復(fù) in-situ bioremediation在污染的原地點(diǎn)進(jìn)在污染的原地點(diǎn)進(jìn) 行，不挖出或抽取需要行，不挖出或抽取需要修復(fù)的土壤及地下水，修復(fù)的土壤及地下水，采用一定的工程措施，采用一定的工程措施，利用生物通氣、生物沖利用生物通氣、生物沖淋等方式進(jìn)行。淋等方式進(jìn)行。圖圖 滲透反響墻修復(fù)地

7、下水硝酸鹽污染示意圖滲透反響墻修復(fù)地下水硝酸鹽污染示意圖地下水硝酸鹽污染原位微生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展地下水硝酸鹽污染原位微生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展,水資源保護(hù)水資源保護(hù),2021,25(3):1-5污染源污染源地下水位地下水位地下水流向地下水流向滲滲透透反反應(yīng)應(yīng)墻墻環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-12異位生物修復(fù)異位生物修復(fù)ex-situ bioremediation 需要挖掘土壤或抽取地下水，將污染物移動到鄰近地點(diǎn)或反響器內(nèi)進(jìn)需要挖掘土壤或抽取地下水，將污染物移動到鄰近地點(diǎn)或反響器內(nèi)進(jìn)行。其過程更好控制、結(jié)果容易預(yù)測、技術(shù)難度較低，但投資本錢較大。行。其過程更好

8、控制、結(jié)果容易預(yù)測、技術(shù)難度較低，但投資本錢較大。圖圖 生物滴濾池異位生物修復(fù)示意圖生物滴濾池異位生物修復(fù)示意圖水位水位抽水井抽水井地外表地外表營養(yǎng)營養(yǎng)泵泵生物滴濾池生物滴濾池泵泵污染區(qū)污染區(qū)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-13Consideration of typical factors relating to in-situ or ex-situ treatment of contaminated landin-situex-situForLess expensiveCreates less dust Causes less release of co

9、ntaminants Treats larger volumes of soil AgainstMore expensiveCreates dust during excavationMay disperse contaminantsLimited in scale-batches treated individuallyAgainstSlowerDifficult to manageNot suited to high clay soils orcompacted sitesForFasterEasier to manage-ensure resultsSuited to a variety

10、 of sites including high clay and compacted sites環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-14In-situ remediationExcavation of Contaminated Soil環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-15Bioremediation is often considered a cost effective and environmental friendly method and is gradually making inroads for environ

11、mental clean-up applications. Many microorganisms naturally possess the ability to degrade, transform, or chelate various toxic chemicals. However, these natural transformations are limited by the relative slow rates. Development of new genetic tools and a better understanding of microorganisms natu

12、ral transformation ability at the genetic level are essential to accelerate the progress of designer microbes for improved hazardous waste removal.Cited from: Singh S, Hyun S, Mulchandani A, et al. Bioremediation: environmental clean-up through pathway engineering. Current Opinion in Biotechnology,

13、2021, 19: 437444.環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-16一、概一、概 述述(Introduction)二、影響微生物修復(fù)效率的因素二、影響微生物修復(fù)效率的因素(Influencing Factors on the Remediation Efficiency)三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型(Main Types of Enhanced Bioremediation)四、生物修復(fù)的優(yōu)缺點(diǎn)四、生物修復(fù)的優(yōu)缺點(diǎn)(Strengths and Weaknesses of Bioremediation)第一節(jié)第一節(jié) 微生物修復(fù)技術(shù)微生

14、物修復(fù)技術(shù)(7.1 Microbial Remediation)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-17二、影響微生物修復(fù)效率的因素二、影響微生物修復(fù)效率的因素 Influencing Factors for the Remediation Efficiency微生物的協(xié)同作用微生物的協(xié)同作用污染物的性質(zhì)污染物的性質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)電子受體電子受體環(huán)境條件環(huán)境條件影響微生物修影響微生物修復(fù)效率的因素復(fù)效率的因素環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-18營養(yǎng)元營養(yǎng)元素素碳碳源源氮氮磷磷鉀鉀硫硫鐵鐵鈣鈣其他其他營養(yǎng)鹽營養(yǎng)鹽銨銨鹽鹽正磷酸

15、鹽正磷酸鹽聚磷酸鹽聚磷酸鹽尿素尿素其他其他微生物所常需的營養(yǎng)物質(zhì)微生物所常需的營養(yǎng)物質(zhì)微量營養(yǎng)素的作用微量營養(yǎng)素的作用例如：作為親核試劑的維生素例如：作為親核試劑的維生素B12可催化多可催化多氯聯(lián)苯氯聯(lián)苯的脫氯反響。的脫氯反響。 營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)NutrientsNutrients 環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-19微生物氧化復(fù)原最終電子受體分為三大類微生物氧化復(fù)原最終電子受體分為三大類溶解氧溶解氧有機(jī)物分解有機(jī)物分解中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物無機(jī)酸根無機(jī)酸根 電子受體電子受體Electron Acceptors 土壤中污染物氧化分解的最終電子受體土壤中污染物氧化分

16、解的最終電子受體的種類和濃的種類和濃 度，對污染物降解的速率和程度有很大度，對污染物降解的速率和程度有很大影響。影響。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-20120100806040200Nap Ace Flu Phe Ant Fla Pyr Chr BbFBaP DaABlPBkDAmount of residual PAHin % of initial concentration對于微生物修復(fù)技術(shù)，污染物可降解性是關(guān)鍵。對于系對于微生物修復(fù)技術(shù)，污染物可降解性是關(guān)鍵。對于系列污染物，如多環(huán)芳烴，其微生物降解性隨分子增大而增大。列污染物，如多環(huán)芳烴，其微生物降

17、解性隨分子增大而增大。圖圖 生物修復(fù)中多環(huán)芳烴的殘留生物修復(fù)中多環(huán)芳烴的殘留污染物的性質(zhì)污染物的性質(zhì)Properties of Contaminants環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-21此外，污染物對生物的毒性及其降解中間產(chǎn)物此外，污染物對生物的毒性及其降解中間產(chǎn)物的毒性，污染物的揮發(fā)性對修復(fù)都具有影響。的毒性，污染物的揮發(fā)性對修復(fù)都具有影響。微生物只能利用土壤溶液溶解態(tài)的污染物，如微生物只能利用土壤溶液溶解態(tài)的污染物，如果一個污染物溶解度很低，又有很強(qiáng)的吸附力，緊果一個污染物溶解度很低，又有很強(qiáng)的吸附力，緊密結(jié)合在土壤顆粒的腐殖質(zhì)或黏土中，生物可利用密結(jié)

18、合在土壤顆粒的腐殖質(zhì)或黏土中，生物可利用性極低，也會導(dǎo)致修復(fù)失敗。性極低，也會導(dǎo)致修復(fù)失敗。土壤環(huán)境中污染物由于與土壤顆粒相互作用，土壤環(huán)境中污染物由于與土壤顆粒相互作用，生物有效性下降，稱為鎖定。鎖定會造成修復(fù)不完生物有效性下降，稱為鎖定。鎖定會造成修復(fù)不完全。全。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-22土壤顆粒的性質(zhì)土壤顆粒的性質(zhì)介質(zhì)條件介質(zhì)條件環(huán)境條件環(huán)境條件Environmental Conditions有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)黏土含量黏土含量酸堿度酸堿度溫度溫度濕度濕度空隙率空隙率酸堿度酸堿度溫度溫度濕度濕度酸堿度酸堿度溫度溫度空隙率空隙率濕度濕度酸堿度酸堿度溫度

19、溫度酸堿度酸堿度溫度溫度環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-23ABCD一種或多種微一種或多種微生物為其他微生物為其他微生物提供生物提供B族族維生素、氨基維生素、氨基酸及其他生長酸及其他生長因素因素一種微生物將一種微生物將目標(biāo)化合物分目標(biāo)化合物分解成一種或幾解成一種或幾種中間有機(jī)物，種中間有機(jī)物，第二種微生物第二種微生物將其繼續(xù)分解將其繼續(xù)分解一種微生物通一種微生物通過共代謝作用過共代謝作用將目標(biāo)化合物將目標(biāo)化合物轉(zhuǎn)化形成中間轉(zhuǎn)化形成中間產(chǎn)物，在其他產(chǎn)物，在其他微生物作用下微生物作用下徹底降解徹底降解一種微生物分解一種微生物分解目標(biāo)化合物形成目標(biāo)化合物形成有毒中

20、間產(chǎn)物，有毒中間產(chǎn)物，分解率下降，其分解率下降，其他微生物可能以他微生物可能以此為碳源加以利此為碳源加以利用用微生物的協(xié)同作用微生物的協(xié)同作用Synergism環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-24一、概一、概 述述(Introduction)二、影響微生物修復(fù)效率的因素二、影響微生物修復(fù)效率的因素(Influencing Factors on the Remediation Efficiency)三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型(Main Types of Enhanced Bioremediation)四、生物修復(fù)的優(yōu)缺點(diǎn)四、生物修復(fù)的

21、優(yōu)缺點(diǎn)(Strengths and Weaknesses of Bioremediation)第一節(jié)第一節(jié) 微生物修復(fù)技術(shù)微生物修復(fù)技術(shù)(7.1 Microbial Remediation)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-25三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型 Main Types of Enhanced Bioremediation 人為修復(fù)工程一般采用工程化手段來加速生物修復(fù)的進(jìn)程，這種在受控條件下進(jìn)行的生物修復(fù)又稱強(qiáng)化生物修復(fù)enhanced bioremediation或工程化生物修復(fù)engineered bioremediatio

22、n。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-26生物強(qiáng)化法生物強(qiáng)化法生物通氣法生物通氣法堆肥法堆肥法生物傳感器法生物傳感器法厭氧處理厭氧處理異位生物修復(fù)技術(shù)異位生物修復(fù)技術(shù)生物注射法生物注射法生物沖淋法生物沖淋法土地耕作法土地耕作法原位強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)原位強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-27生物強(qiáng)化法生物強(qiáng)化法微生物來源微生物來源 經(jīng)馴化、富集、篩經(jīng)馴化、富集、篩選、培養(yǎng)到達(dá)一定選、培養(yǎng)到達(dá)一定數(shù)量的原有處理體數(shù)量的原有處理體系或原來體系不存系或原來體系不存在的外源微生物。在的外源微生物。影響因素影響因素 用于馴化培養(yǎng)所要

23、投用于馴化培養(yǎng)所要投加的微生物底物濃度；加的微生物底物濃度；投加的微生物面臨的投加的微生物面臨的復(fù)雜生態(tài)環(huán)境。復(fù)雜生態(tài)環(huán)境。應(yīng)用前提應(yīng)用前提獲得高效作用于獲得高效作用于目標(biāo)降解物的菌目標(biāo)降解物的菌種。種。原位強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)原位強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)生物強(qiáng)化法生物強(qiáng)化法環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-28適用對象：受揮發(fā)性有機(jī)污染適用對象：受揮發(fā)性有機(jī)污染物污染的地下水水層上部通氣層物污染的地下水水層上部通氣層Vadose Zone土壤。土壤。要求：土壤具有多孔結(jié)構(gòu)利要求：土壤具有多孔結(jié)構(gòu)利于微生物的快速生長、于微生物的快速生長、 污染物具污染物具有一定的揮發(fā)性。有一定的

24、揮發(fā)性。主要制約因素：土壤結(jié)構(gòu)影主要制約因素：土壤結(jié)構(gòu)影響氧和營養(yǎng)物遷移。響氧和營養(yǎng)物遷移。生物通氣法生物通氣法(Bioventing)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-29 適用對象：適用對象：受揮發(fā)性有機(jī)受揮發(fā)性有機(jī)物污染的地下水和上部土壤。物污染的地下水和上部土壤。 處理設(shè)施：處理設(shè)施：采用類似生物采用類似生物通氣法的系統(tǒng)。但空氣經(jīng)過加通氣法的系統(tǒng)。但空氣經(jīng)過加壓后注射到污染地下水的下部，壓后注射到污染地下水的下部，氣流加速地下水和土壤有機(jī)物氣流加速地下水和土壤有機(jī)物的揮發(fā)和降解。的揮發(fā)和降解。生物注射法生物注射法 (Biosparging)環(huán)境化學(xué)環(huán)境

25、化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-30將含氧和營養(yǎng)物的水補(bǔ)充到亞表層，促進(jìn)土壤和地將含氧和營養(yǎng)物的水補(bǔ)充到亞表層，促進(jìn)土壤和地下水中的污染物的生物降解。下水中的污染物的生物降解。適用對象：各種石油烴類污染物的治理，改進(jìn)后可適用對象：各種石油烴類污染物的治理，改進(jìn)后可處理氯代脂肪烴。處理氯代脂肪烴。生物沖淋法生物沖淋法bioflooding環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-31土地耕作法土地耕作法land farming 對污染土壤進(jìn)行耕犁處理。對污染土壤進(jìn)行耕犁處理。處理過程中施加肥料、灌溉、處理過程中施加肥料、灌溉、施加石灰，為微生物代

26、謝污施加石灰，為微生物代謝污染物提供一個良好的環(huán)境，染物提供一個良好的環(huán)境，使其有充足的營養(yǎng)、水分、使其有充足的營養(yǎng)、水分、pH。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：簡易經(jīng)濟(jì)，但污染物：簡易經(jīng)濟(jì)，但污染物易于轉(zhuǎn)移。易于轉(zhuǎn)移。 適用對象適用對象：污染土壤滲濾性：污染土壤滲濾性較差，土層較淺，污染物較較差，土層較淺，污染物較容易降解的情況。容易降解的情況。土地的耕作法操作土地的耕作法操作營養(yǎng)物營養(yǎng)物挖出的受污挖出的受污染土壤薄層染土壤薄層水水環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-32將受污染的土壤、水、營養(yǎng)將受污染的土壤、水、營養(yǎng)物、泥炭、稻草、動物肥料混合后，物、泥炭、稻草、動物肥料混合后

27、，使用機(jī)械或壓氣系統(tǒng)充氧，加石灰使用機(jī)械或壓氣系統(tǒng)充氧，加石灰調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH，經(jīng)發(fā)酵降解大局部污染，經(jīng)發(fā)酵降解大局部污染物。物。主要優(yōu)點(diǎn)：不僅能去除環(huán)境主要優(yōu)點(diǎn)：不僅能去除環(huán)境中的有害化學(xué)物質(zhì)，而且可實(shí)現(xiàn)其中的有害化學(xué)物質(zhì)，而且可實(shí)現(xiàn)其資源化，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)綜合效益顯著。資源化，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)綜合效益顯著。適用對象：受石油、洗滌劑、適用對象：受石油、洗滌劑、多氯烴、農(nóng)藥等污染的土壤的修復(fù)多氯烴、農(nóng)藥等污染的土壤的修復(fù)處理。處理。異位生物修復(fù)技術(shù)異位生物修復(fù)技術(shù)堆肥法堆肥法生活垃圾堆肥接種技術(shù)，環(huán)境科學(xué)，生活垃圾堆肥接種技術(shù)，環(huán)境科學(xué)，2003, 24(1): 157-160127643581.罐體罐體2

28、.中軸中軸3.氣體流量計(jì)氣體流量計(jì)4.電機(jī)電機(jī)5.自控系統(tǒng)自控系統(tǒng)6.曝氣頭曝氣頭7.溫度傳感器溫度傳感器8.氣體監(jiān)測裝置氣體監(jiān)測裝置圖堆肥反響裝置圖堆肥反響裝置環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-33生物反響器處理生物反響器處理v將污染物移到反響器中完成微生物的代謝過程。將污染物移到反響器中完成微生物的代謝過程。包括土壤泥漿生物反響器包括土壤泥漿生物反響器soil slurry bioreactor和預(yù)制床反響器和預(yù)制床反響器prepared bed reactor。v適于處理地表土和水體污染。適于處理地表土和水體污染。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)

29、境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-34操作條件操作條件要求苛刻要求苛刻可能導(dǎo)致可能導(dǎo)致次生污染次生污染缺點(diǎn)缺點(diǎn) 對具有高氧化態(tài)的污染物的降解，如三硝基甲苯、對具有高氧化態(tài)的污染物的降解，如三硝基甲苯、PCBs等，比好氧處理更有效。等，比好氧處理更有效。厭氧處理厭氧處理環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-35一、概一、概 述述(Introduction)二、影響微生物修復(fù)效率的因素二、影響微生物修復(fù)效率的因素(Influencing Factors on the Remediation Efficiency)三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型(Main

30、 Types of Enhanced Bioremediation)四、生物修復(fù)的優(yōu)缺點(diǎn)四、生物修復(fù)的優(yōu)缺點(diǎn)(Strengths and Weaknesses of Bioremediation)第一節(jié)第一節(jié) 微生物修復(fù)技術(shù)微生物修復(fù)技術(shù)(7.1 Microbial Remediation)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-36降解過程迅速、費(fèi)用低降解過程迅速、費(fèi)用低可現(xiàn)場進(jìn)行、減少運(yùn)費(fèi)和人類直接接觸污染物的時(shí)機(jī)可現(xiàn)場進(jìn)行、減少運(yùn)費(fèi)和人類直接接觸污染物的時(shí)機(jī)以原位方式進(jìn)行，對污染位點(diǎn)的干擾或破壞可降以原位方式進(jìn)行，對污染位點(diǎn)的干擾或破壞可降到最小，可在難以移動

31、的地方進(jìn)行，場地仍可使到最小，可在難以移動的地方進(jìn)行，場地仍可使用用使有機(jī)物分解為使有機(jī)物分解為CO2和水，可以永久性地消除污染物和和水，可以永久性地消除污染物和長期的隱患，無二次污染，不會使污染轉(zhuǎn)移長期的隱患，無二次污染，不會使污染轉(zhuǎn)移可與其他處理技術(shù)結(jié)合使用，處理復(fù)合污染可與其他處理技術(shù)結(jié)合使用，處理復(fù)合污染 四、生物修復(fù)的優(yōu)缺點(diǎn)四、生物修復(fù)的優(yōu)缺點(diǎn) Strengths and Weaknesses of Bioremediation環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-37生物修復(fù)技術(shù)含量較高，其運(yùn)作必須符合污生物修復(fù)技術(shù)含量較高，其運(yùn)作必須符合污染地的特殊

32、條件染地的特殊條件不是所有的污染物都適用于生物修復(fù)不是所有的污染物都適用于生物修復(fù)有些化學(xué)品經(jīng)微生物降解后，其產(chǎn)物的毒性有些化學(xué)品經(jīng)微生物降解后，其產(chǎn)物的毒性和移動性比母體化合物反而增加和移動性比母體化合物反而增加因此，最初用在修復(fù)地點(diǎn)進(jìn)行生物可處理性研究和處理因此，最初用在修復(fù)地點(diǎn)進(jìn)行生物可處理性研究和處理方案可行性評價(jià)的費(fèi)用要高于常規(guī)技術(shù)如空氣吹脫方案可行性評價(jià)的費(fèi)用要高于常規(guī)技術(shù)如空氣吹脫的相應(yīng)費(fèi)用，一些低滲透性土壤往往不適合生物修復(fù)。的相應(yīng)費(fèi)用，一些低滲透性土壤往往不適合生物修復(fù)。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-38一、概述一、概述 (Introdu

33、ction)二、植物修復(fù)重金屬污染的過程和機(jī)理二、植物修復(fù)重金屬污染的過程和機(jī)理 (The Process and Mechanism of Phytoremediation of Heavy Metal Contaminated Soil)三、植物修復(fù)有機(jī)污染物的過程和機(jī)理三、植物修復(fù)有機(jī)污染物的過程和機(jī)理 (The Process and Mechanism of Phytoremediation of Organic Contaminated Soil)第二節(jié)第二節(jié) 植物修復(fù)技術(shù)植物修復(fù)技術(shù)(7.2 Phytoremediation)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染

34、環(huán)境的修復(fù)7-39植物修復(fù)技術(shù)植物修復(fù)技術(shù)phytoremediation是直接利是直接利用各種活體植物，通過提取、降用各種活體植物，通過提取、降解和固定等過程去除環(huán)境中的污解和固定等過程去除環(huán)境中的污染物，或消減污染物的毒性。染物，或消減污染物的毒性?？捎糜谑芪廴镜牡叵滤?、沉可用于受污染的地下水、沉積物和土壤的原位處理。積物和土壤的原位處理。一、概述一、概述 (Introduction)植物修復(fù)方式示意圖植物修復(fù)方式示意圖污染物污染物穩(wěn)定穩(wěn)定揮發(fā)揮發(fā)提取提取降解降解環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-40n植物的根從土壤、水流或地下水吸收水分和營養(yǎng)，根能伸植物

35、的根從土壤、水流或地下水吸收水分和營養(yǎng)，根能伸展到多深，就能去除多深的污染，一般在低到中度污染的展到多深，就能去除多深的污染，一般在低到中度污染的現(xiàn)場效果最好?，F(xiàn)場效果最好。n常用于土壤修復(fù)的植物，例如印度芥菜根深常用于土壤修復(fù)的植物，例如印度芥菜根深 m，苜蓿根深，苜蓿根深 m，楊樹根深，楊樹根深 m。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-41Metal and metalloid contaminations seriously threaten the health of a large number of people worldwide and requ

36、ire novel, low-cost, flexible and effective phytoremediation technologies. Plants possess highly efficient systems that acquire and concentrate nutrients as well as numerous metabolic activities, all of which are ultimately powered by photosynthesis. The term phytoremediation has been coined for the

37、 concept that plants could be used for low-cost environmental clean-up and this has attracted considerable attention in the past decade. Despite considerable and rapid progress in recent years, a lack of basic understanding of metal handling in plants is still limiting the design of phytoremediation

38、 approaches.Cited from：Ute Kramer. Phytoremediation: novel approaches to cleaning up polluted soils. Current Opinion in Biotechnology, 2005, 16: 133141環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-42Cited from：Phytoremediation: using plants to clean up soil. Agricultural Research, 2000.Phytoremediation: Using P

39、lants To Clean Up SoilLeaves accumulateMetals and harvestedto prevent soilrecontamination.Roots take up metals fromcontaminated soils andTransport the metals to Stems and leaves.環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-43植物揮發(fā)植物揮發(fā)植物穩(wěn)定植物穩(wěn)定植物降解植物降解植物提取植物提取植物修復(fù)植物修復(fù)去除污染去除污染物的方式物的方式植物直接吸收污染植物直接吸收污染物并在體內(nèi)蓄積，物并在體內(nèi)蓄

40、積，植物收獲后才進(jìn)行植物收獲后才進(jìn)行處理。處理。植物、微生物和酶植物、微生物和酶系將有機(jī)污染物降系將有機(jī)污染物降解為解為CO2和和H2O或轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)化為無毒性中間產(chǎn)物。化為無毒性中間產(chǎn)物。 植物在與土壤的植物在與土壤的共同作用下，將共同作用下，將污染物固定并降污染物固定并降低其生物活性。低其生物活性。利用植物的吸取、積利用植物的吸取、積累、揮發(fā)而減少土壤累、揮發(fā)而減少土壤揮發(fā)性污染物。揮發(fā)性污染物。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-44污染土壤的植物修復(fù)示意圖污染土壤的植物修復(fù)示意圖 from: Elizabeth Pilon-Smits. Phytoremedi

41、ation. Annu. Rev. Plant Biol,2005,56: 1539.環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-45可同時(shí)處理多種不同類型有害廢物可同時(shí)處理多種不同類型有害廢物4對環(huán)境根本上沒有破壞對環(huán)境根本上沒有破壞1235不需要廢物處置場所不需要廢物處置場所具有很高的公眾接受性具有很高的公眾接受性防止了挖掘和運(yùn)輸防止了挖掘和運(yùn)輸 作為一項(xiàng)高效、低廉、非破壞性的土壤凈化方法，植物修復(fù)技術(shù)可替代傳統(tǒng)的處理方法。除了本錢較低以外，植物修復(fù)還有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-46植物修復(fù)植物修復(fù) 的影響

42、因素的影響因素1氣候和氣候和溫度溫度2地質(zhì)條件地質(zhì)條件3海拔海拔4土壤類型土壤類型5污染狀況和污染類型污染狀況和污染類型環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-47吸收到植物葉中的污染物會隨落葉再次釋放到環(huán)境吸收到植物葉中的污染物會隨落葉再次釋放到環(huán)境污染物可能會積累在作為燃料的木材中污染物可能會積累在作為燃料的木材中會提高某些污染物的溶解度會提高某些污染物的溶解度花費(fèi)時(shí)間相對較長花費(fèi)時(shí)間相對較長植物修復(fù)存在的主要問題植物修復(fù)存在的主要問題環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-48一、概述一、概述 (Introduction)二、植物修

43、復(fù)重金屬污染的過程和機(jī)理二、植物修復(fù)重金屬污染的過程和機(jī)理 (The Process and Mechanism of Phytoremediation of Heavy Metal Contaminated Soil)三、植物修復(fù)有機(jī)污染物的過程和機(jī)理三、植物修復(fù)有機(jī)污染物的過程和機(jī)理 (The Process and Mechanism of Phytoremediation of Organic Contaminated Soil)第二節(jié)第二節(jié) 植物修復(fù)技術(shù)植物修復(fù)技術(shù)(7.2 Phytoremediation)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-49二、

44、植物修復(fù)重金屬污染的過程和機(jī)理二、植物修復(fù)重金屬污染的過程和機(jī)理(The Process and Mechanism of Phytoremediationof Heavy Metal Contaminated Soil)重金屬污染土重金屬污染土壤的植物修復(fù)壤的植物修復(fù)技術(shù)類型技術(shù)類型植物提取植物提取植物穩(wěn)定植物穩(wěn)定植物揮發(fā)植物揮發(fā)根據(jù)其作用過程和機(jī)根據(jù)其作用過程和機(jī)理，重金屬污染土壤理，重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)可分的植物修復(fù)技術(shù)可分為三種類型為三種類型。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-50植物提取植物提取 植物提取是利用重金屬超積植物提取是利用重金屬超

45、積累植物從土壤中吸取一種或幾累植物從土壤中吸取一種或幾種重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、儲存種重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、儲存到地上局部，隨后收割地上局到地上局部，隨后收割地上局部并集中處理，連續(xù)種植這種部并集中處理，連續(xù)種植這種植物，即可使土壤中重金屬含植物，即可使土壤中重金屬含量降低到可接受的水平。量降低到可接受的水平。 超積累植物指地上局部能富集重金屬占干重的超積累植物指地上局部能富集重金屬占干重的100mg/kg (Cu、Pb、Cd) 或或10 000mg/kg (如如Zn) 的一類植物。目前，的一類植物。目前，世界上共發(fā)現(xiàn)有世界上共發(fā)現(xiàn)有400 多種超富集植物。多種超富集植物。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第

46、七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-51重金屬超富集植物及植物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展重金屬超富集植物及植物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展.生態(tài)學(xué)報(bào)生態(tài)學(xué)報(bào),2001,21(7):1 196-1 203環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-52Mn 超積累植物超積累植物商陸商陸狗牙根狗牙根香附子香附子Cd 超積累植物超積累植物龍葵龍葵油菜油菜寶山堇菜寶山堇菜As 超積累植物超積累植物蜈蚣草蜈蚣草大葉井大葉井口邊草口邊草井欄邊井欄邊草草金釵鳳金釵鳳尾蕨尾蕨斜羽鳳斜羽鳳尾蕨尾蕨Pb 超積累植物超積累植物羽葉羽葉鬼針草鬼針草紫穗槐紫穗槐綠葉莧綠葉莧菜菜土荊芥土荊芥Cu超積累植物超積累植

47、物海州香薷海州香薷Zn超積累植物超積累植物東南景天東南景天一些常見的超積累植物一些常見的超積累植物環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-53 圖圖 東南景天：東南景天：Zn/Cd 共超積累及鉛富集植物的野外鑒定及生物學(xué)特性共超積累及鉛富集植物的野外鑒定及生物學(xué)特性Plant and Soil, 2004, 259:181-189環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-54蜈蚣草：蜈蚣草：As 超積累植物超積累植物龍葵：龍葵：Cd 超積累植物超積累植物環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-55商陸：商陸：Mn

48、 超積累植物超積累植物海州香薷：海州香薷：Cu超積累植物超積累植物環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-56植物穩(wěn)定植物穩(wěn)定 植物穩(wěn)定植物穩(wěn)定是利用耐重金屬植物根際的一些分泌物，是利用耐重金屬植物根際的一些分泌物，增加土壤中有毒金屬的穩(wěn)定性，從而減少金屬向作物的遷增加土壤中有毒金屬的穩(wěn)定性，從而減少金屬向作物的遷移以及被淋濾到地下水或通過空氣擴(kuò)散進(jìn)一步污染環(huán)境的移以及被淋濾到地下水或通過空氣擴(kuò)散進(jìn)一步污染環(huán)境的可能性?？赡苄?。 只是暫時(shí)將其固定，一旦環(huán)境條件發(fā)生改變，重金屬只是暫時(shí)將其固定，一旦環(huán)境條件發(fā)生改變，重金屬的生物可利用性就會隨之改變，故植物穩(wěn)定并沒有徹

49、底解的生物可利用性就會隨之改變，故植物穩(wěn)定并沒有徹底解決重金屬污染的問題。決重金屬污染的問題。 環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-57植物揮發(fā)植物揮發(fā) 植物揮發(fā)是利用植物的吸收、植物揮發(fā)是利用植物的吸收、積累和揮發(fā)而減少土壤中一些揮積累和揮發(fā)而減少土壤中一些揮發(fā)性污染物，即植物將污物吸收發(fā)性污染物，即植物將污物吸收到體內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，到體內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，釋放到大氣中。釋放到大氣中。 例如，轉(zhuǎn)基因作物擬南芥能例如，轉(zhuǎn)基因作物擬南芥能將有機(jī)汞和無機(jī)汞鹽轉(zhuǎn)化為氣態(tài)將有機(jī)汞和無機(jī)汞鹽轉(zhuǎn)化為氣態(tài)單質(zhì)汞。但該方法將污染物轉(zhuǎn)移單質(zhì)汞。但該方法將污染物轉(zhuǎn)移到大

50、氣中，容易產(chǎn)生二次污染。到大氣中，容易產(chǎn)生二次污染。Kelly E. BelzFall, 1997環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-58Mechanism of phytoremediation of heavy metal contaminated soil土壤重金屬污染的植物修復(fù)原理土壤重金屬污染的植物修復(fù)原理地上局部地上局部金屬的積累金屬的積累金屬從根向金屬從根向地上局部轉(zhuǎn)運(yùn)地上局部轉(zhuǎn)運(yùn)根際流出物根際流出物或改進(jìn)土壤或改進(jìn)土壤提高了金屬提高了金屬可用性及植可用性及植物富集力物富集力收獲含金屬收獲含金屬的地上局部的地上局部可能減少生物量可能減少生物量堆肥、

51、熱處理等堆肥、熱處理等已處理或處理或回收已處理或處理或回收金屬金屬植物從土壤中植物從土壤中富集金屬示意圖富集金屬示意圖CdCuNiZnAsPbPbRoot CellsPbCdZnCdPbCdPbCdZnPbPbCdCd To leaves環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-59植物耐金屬毒害的機(jī)制復(fù)雜多樣，包括：植物耐金屬毒害的機(jī)制復(fù)雜多樣，包括：u細(xì)胞壁鈍化細(xì)胞壁鈍化u跨膜運(yùn)輸減少跨膜運(yùn)輸減少u主動外排主動外排u區(qū)域化分布區(qū)域化分布u螯合螯合u合成逆境蛋白合成逆境蛋白u(yù)產(chǎn)生乙烯產(chǎn)生乙烯環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-60一、

52、概述一、概述 (Introduction)二、植物修復(fù)重金屬污染的過程和機(jī)理二、植物修復(fù)重金屬污染的過程和機(jī)理 (The Process and Mechanism of Phytoremediation of Heavy Metal Contaminated Soil)三、植物修復(fù)有機(jī)污染物的過程和機(jī)理三、植物修復(fù)有機(jī)污染物的過程和機(jī)理 (The Process and Mechanism of Phytoremediation of Organic Contaminated Soil)第二節(jié)第二節(jié) 植物修復(fù)技術(shù)植物修復(fù)技術(shù)(7.2 Phytoremediation)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章

53、第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-61直接吸收直接吸收 植物分泌物的降解作用植物分泌物的降解作用 增強(qiáng)根際微生物降解增強(qiáng)根際微生物降解 植物修復(fù)有植物修復(fù)有機(jī)污染物的機(jī)污染物的機(jī)理機(jī)理三、植物修復(fù)有機(jī)污染物的過程和機(jī)理三、植物修復(fù)有機(jī)污染物的過程和機(jī)理 (The Process and Mechanism of Phytoremediation of Organic Contaminated Soil)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-62有機(jī)污染物有機(jī)污染物被植物吸收被植物吸收可以代謝或礦化為水可以代謝或礦化為水 和二氧化碳等和二氧化碳等 可以通過

54、木質(zhì)化作用在可以通過木質(zhì)化作用在 植物組織中貯藏植物組織中貯藏可以隨植物的蒸騰可以隨植物的蒸騰作用排出植物體作用排出植物體 環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-63 植物的植物的根系根系可向土壤環(huán)境釋放大量分泌物，其可向土壤環(huán)境釋放大量分泌物，其數(shù)量約占植物年光合作用的數(shù)量約占植物年光合作用的1010 % 20 %。植物產(chǎn)。植物產(chǎn)生的各種生的各種天然有機(jī)物或酶類天然有機(jī)物或酶類，可以促進(jìn)有機(jī)污染，可以促進(jìn)有機(jī)污染物在植物體外發(fā)生生物降解。物在植物體外發(fā)生生物降解。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-64糖糖葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽

55、糖、半乳糖、木糖、低聚糖葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、半乳糖、木糖、低聚糖氨基酸氨基酸甘氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸、絲氨酸、丙氨酸、賴氨酸、甘氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸、絲氨酸、丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、蘇氨酸、同絲氨酸精氨酸、蘇氨酸、同絲氨酸芳香化合物芳香化合物苯酚、苯酚、1-香芹酮、香芹酮、p-甲基異丙基苯、檸檬烯、異戊二烯甲基異丙基苯、檸檬烯、異戊二烯有機(jī)酸有機(jī)酸乙酸、丙酸、檸檬酸、丁酸、戊酸、蘋果酸乙酸、丙酸、檸檬酸、丁酸、戊酸、蘋果酸揮發(fā)性化合物揮發(fā)性化合物乙醇、甲醇、甲醛、丙酮、乙醛、丙醛、甲基硫醚、丙基乙醇、甲醇、甲醛、丙酮、乙醛、丙醛、甲基硫醚、丙基硫醚、烯丙基硫醚硫醚、烯丙基硫醚維生

56、素維生素維生素維生素B1、維生素、維生素H、煙酸、維生素、煙酸、維生素B2、維生素、維生素B6、泛酸、泛酸酶酶磷酸酶、脫氫酶、過氧化物酶、脫鹵酶、硝基還原酶、漆酶、磷酸酶、脫氫酶、過氧化物酶、脫鹵酶、硝基還原酶、漆酶、腈水解酶腈水解酶環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-65 根際根際Rhizosphere是是指直接圍繞在植物根周圍的土指直接圍繞在植物根周圍的土壤環(huán)境，包括外表至幾毫米的壤環(huán)境，包括外表至幾毫米的土壤區(qū)域。它是微生物和植物土壤區(qū)域。它是微生物和植物相互作用的界面。相互作用的界面。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-6

57、6Fig. Enhanced Rhizosphere Degradation植物根系分泌的一些物質(zhì)及酶進(jìn)入土壤，不但可以降解有機(jī)污植物根系分泌的一些物質(zhì)及酶進(jìn)入土壤，不但可以降解有機(jī)污染物；還向生活在根際的微生物提供營養(yǎng)和能量，支持根際微生物染物；還向生活在根際的微生物提供營養(yǎng)和能量，支持根際微生物的生長和活性，使根際環(huán)境的微生物數(shù)量明顯高于非根際土壤，生的生長和活性，使根際環(huán)境的微生物數(shù)量明顯高于非根際土壤，生物降解作用增強(qiáng)。物降解作用增強(qiáng)。Enhanced rhizosphere biodegradationSupply of nutrients, cometabolitesTranspo

58、rt and retention of waterAerationRoot respriationSoil dessicationRoot intrusionUptakeSloughingEnzymesdehakigebasenitroductase環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-67一、概述一、概述 (Introduction)二、高錳酸鉀氧化法二、高錳酸鉀氧化法 (Potassium Permanganate Oxidation Method)三、臭氧氧化技術(shù)三、臭氧氧化技術(shù) (Ozonation Technology)四、過氧化氫及四、過氧化氫及Fen

59、ton氧化技術(shù)氧化技術(shù) (Hydrogen Peroxide and Fenton Oxidation)第三節(jié) 化學(xué)氧化技術(shù)(7.3 Chemical Oxidation)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-68一、概述一、概述 (Introdcution)常用于修復(fù)的化學(xué)氧化劑包括高錳酸鉀、臭氧、過氧化氫和常用于修復(fù)的化學(xué)氧化劑包括高錳酸鉀、臭氧、過氧化氫和Fenton試劑等，它們已在修復(fù)工程中被廣泛應(yīng)用。試劑等，它們已在修復(fù)工程中被廣泛應(yīng)用。氧化劑氧化電位/V(氫標(biāo))相對氯氣氧化能力/V氟氣3.062.25羥基自由基2.802.05原子氧2.421.78臭氧

60、2.071.52雙氧水0.870.64氧氣0.400.29環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)受污染環(huán)境的修復(fù)7-69各種化學(xué)氧化技術(shù)的反響機(jī)理不盡相同。各種化學(xué)氧化技術(shù)的反響機(jī)理不盡相同。深度氧化技術(shù)深度氧化技術(shù)Advanced Oxidation Process，AOP是指在體系中能產(chǎn)生具有高度反響活性的自由基，是指在體系中能產(chǎn)生具有高度反響活性的自由基，充分利用自由基的活性，快速徹底地氧化有機(jī)污染物的處充分利用自由基的活性，快速徹底地氧化有機(jī)污染物的處理技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)勢明顯，顯示出良好應(yīng)用前景。理技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)勢明顯，顯示出良好應(yīng)用前景。環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第七章第七章 受污染