生物炭在土壤污染修复中的应用

Hans Journal of Agricultural Sciences 农业科学, 2020, 10(9), 746-750

Published Online September 2020 in Hans. https://www.360docs.net/doc/726230074.html,/journal/hjas

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生物炭在土壤污染修复中的应用

李燕1,2,3,4

1陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西西安

2陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西西安

3自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室，陕西西安

4陕西省土地整治工程技术研究中心，陕西西安

收稿日期：2020年9月3日；录用日期：2020年9月16日；发布日期：2020年9月23日

摘要

健康的土壤环境是城市发展、农业生产、宜居人居环境建设的重要基础，也是保障区域生态环境安全的重要前提。城市快速发展和经济结构转型升级过程中产生大量污染土地，对土壤、空气等人居环境和人体健康产生不可忽视的影响，污染土壤修复治理是有限土地资源高效利用的必要选择。生物炭作为一种在土壤改良、能源生产、废物利用、污染物治理等方面具有积极作用的多孔吸附性物质，在土壤污染修复领域具有重要应用价值。

关键词

生物炭，土壤改良，土壤修复

Application of Biochar in Soil Pollution

Remediation

Yan Li1,2,3,4

1Institute of Land Engineering and Technology, Shaanxi Provincial Land Engineering

Construction Group Co., Ltd., Xi’an Shaanxi

2Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd., Xi’an Shaanxi

3Key Laboratory of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering, The Ministry

of Natural Resources, Xi’an Shaanxi

4Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center,

Xi’an Shaanxi

Received: Sep. 3rd, 2020; accepted: Sep. 16th, 2020; published: Sep. 23rd, 2020

李燕

Abstract

The healthy soil environment is an important foundation for urban development, agricultural production, and the construction of a livable human settlement environment, as well as an impor-tant prerequisite for ensuring the safety of the regional ecological environment. The rapid devel-opment of cities and the transformation and upgrading of the economic structure produce a large amount of contaminated land, which has a non-negligible impact on the soil, air and other human settlements and human health. Remediation of contaminated soil is a necessary choice for the effi-cient use of limited land resources. Biochar as a porous absorbent material with positive effects in soil improvement, energy production, waste recovery, pollutant treatment, etc., has important ap-plication value in the field of soil pollution remediation.

Keywords

Biochar, Soil Improvement, Soil Remediation

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1. 引言

生物炭是一种利用木材、秸秆、坚果壳等生物质材料在缺氧或厌氧环境中热化学转换制备的多孔富碳固体材料，具有高比表面积、强电子交换性、多孔性和丰富的碳质组分等独特结构，是性能优良的污染土壤修复材料[1]。研究表明，生物炭的理化特性决定其应用价值，对土壤有机污染物吸附效率与有机污染物的极性、芳香性和分子大小等相匹配，才能更好地实现吸附固定[2]。此外，不同的污染物性质、生物炭施用量以及吸附环境如吸附介质、pH 等因素也对吸附机制和吸附效果产生一定的影响[3]。目前生物炭主要应用于改良土壤性质，降低土壤中重金属和有机物含量，减少其在土壤和植物中的迁移性和累积性，提高农作物产量及粮食安全。

2. 生物炭对土壤的改良效应

生物炭改良土壤质量的效应研究是环境与农业生产领域的热点。生物炭对土壤的改良主要有土壤酸碱性、有机质、水分养分、容重等理化性质改良与土壤微生物群落结构、物生物多样性、土壤酶活性等生物学特性。如表1所示，酸碱性是土壤性质、肥力、植物生长的关键影响因子，施加适量的生物炭能够很好的提高酸性土壤的pH ，缓解土壤酸化，更可促进土壤中重金属的沉淀与吸附。此外，生物炭对土壤养分保持具有重要作用，可明显提高耕作层土壤肥力，增加土壤有机碳含量、提高碳氮比，对稳定土壤碳库量以及氮、磷、钾等营养因子的含量均具有积极作用。

生物炭施加影响土壤酸碱性、含水量、透气性与温度等，从而对土壤微生物新陈代谢产生一定影响(见表1)。生物炭的类型、性质以及施加量等因素直接影响土壤微生物群落结构、多样性及酶活性。如外源生物炭为土壤提供丰富的碳源供土壤中微生物代谢用，使土壤中微生物数量与种类增加，明显提高含有化肥和生物肥的农田土壤中微生物数量、丰富度和Shannon 指数[4]。

Open Access

李燕

Table 1. Analysis of the effect of biochar on soil improvement

表1. 生物炭对土壤改良作用分析表

土壤质量作用效应

土壤性质土壤酸碱性增加酸性土壤pH，具有良好的中和改良作用，对中性、碱性土壤影响不明显

土壤有机质

显著提高土壤有机碳含量，提高碳氮比，改良土壤质量，提高生产力。改良效应与生物炭性

质及用量相关

土壤水分促进土壤营养物质循环，有利于土壤保水持水

土壤养分固碳减排，减少土壤养分流失，具体受生物炭性质、种类及新鲜度影响

土壤容重生物炭容重及添加量与土壤容重成反比，与土壤总孔隙度、毛管孔隙度成正比[5]

土壤微生物微生物种群结构优化细菌群落结构，生物炭种类与添加量对土壤微生物种类及群落影响差异较大微生物多样性丰富物生物多样性，增加细菌数量、丰富度、Shannon指数

土壤酶活性抑制土壤过氧化氢酶活性，提高蔗糖酶活性，可溶性有机碳提高[6]

目前，因不同区域土壤制定、理化性质与生物炭种类和性质差异大，生物炭对土壤养分、土壤微生物等方面的作用效应研究结论尚不统一。整体上，添加生物炭可提高土壤碳氮稳定固持能力，减少土壤养分流失，但具体的定量关系还有待进一步研究探讨。另外，不同种类、不同量的生物炭对土壤微生物群落及多样性的影响作用不同，如施加一定量的生物炭对可丰富微生物多样性，但长期施用却不利于土壤真菌和革兰氏细菌的累积[7]。

3. 生物炭修复污染土壤机制

生物炭能够明显改良土壤养分、水分、透气性、酸碱性等基础特性，其自身的多孔性和吸附性能明显改善土壤持水能力和孔隙度，从而影响土壤微生物生存环境和新陈代谢特性；生物炭也通过其强吸附性、反应性与污染物直接作用，最终实现修复污染土壤的目的。如表2所示，生物炭通过静电吸附和离子交换、表面官能团等与土壤中的重金属离子发生生理化反应而降低重金属毒性或有效态含量[8]。同时，生物炭自身富有一定的碱性，可提高土壤阳离子亲和性，促进土壤中重金属稳定化/固定化，降低重金属生物有效性，减少重金属向作物中的迁移富集。

生物炭多孔性和超大比表面积使其具备较强的吸附性，可将土壤中有机物吸附聚集于生物炭表面、填充于生物炭孔隙中，从而降低土壤中有机物污染物[9]。另外，作为土壤重要组成部分，生物炭多孔结构与吸附性可有效促进微生物新陈代谢，从而降低土壤中有机污染物的毒性和含量。

Table 2. Mechanism of biochar remediation of contaminated soil

表2. 生物炭修复污染土壤机理

分类作用机理

直接修复

重金属静电吸附、离子交换、表面官能团，氧化还原、沉淀、络合反应有机污染物线性吸附、非线性吸附、空隙填充

间接修复

提高土壤pH，增强阳离子亲和性，提高有机质含量、保持土壤养分，提高作物产量

改变土壤微生物群落结构、微生物多样性，促进微生物对有机污染物的代谢降解，降低有机污染物毒性

4. 生物炭对污染土壤的修复效应

生物炭多与其他材料复合修复污染土壤。如表3所示，生物炭对酸性土壤重金属污染修复效果明显，可优先降低重金属的生物有效性，降低其在土壤和农作物中的迁移与富集累积。诸多研究表明，生物炭添加其他复合材料后在土壤污染修复中效果良好。如生物炭(小麦秸秆) &纤维素& FeS能够较好的稳定/

李燕

固定土壤中铬，且当三者1:1:1、pH为5.5时吸附效果最佳(130.50 mg/g) [10]。

相对于成熟的重金属污染修复，生物炭在有机物污染土壤修复应用研究较少，主要集中在农药、抗生素、多环芳烃等有机物。其中，在农业生产农药污染治理中应用较多，主要抑制农药迁移、转化，减少农药在土壤中的淋溶性和迁移性[11]。因不同生物炭及其复合材料吸附性能存在一定差异，且受环境温度、湿度等条件影响，生物炭对有机污染土壤修复效应还待在具体修复工程中进一步试验验证。

Table 3. Analysis of the effect of biochar on remediation of contaminated soil and its influencing factors

表3. 生物炭修复污染土壤作用及其影响因素分析

污染物修复作用影响因素

重金属吸附土壤类型、质地、pH，种植作物种类，生物炭施加量、种类、性质以及复合材料的组成

土壤生物多样性、酶活性

有机污染物吸附、填充

有机污染物种类、性质、迁移性、可降解性

生物炭吸附容量、施加比例

土壤类型、质地、pH等理化性质，环境温度、湿度生物炭复合材料种类、性质、配比

5. 结论与展望

生物炭修复污染土壤是目前研究的热点，重点在于生物炭、重金属(有机污染物)、土壤改良等领域，且多为实验室研究，缺乏具体的中试研究和具体的工程化应用。对于生物炭在污染土壤中的应用研究还需进一步完善。

1) 基于实验室研究成果，开展生物炭修复长期效果以及具体的修复工程化应用尚待进一步发展。

2) 深入研究生物炭的自身性质、制备工艺等因素对污染土壤修复效果的影响。

3) 生物炭施加在土壤中，改良土壤质量、降低土壤重金属和有机物污染的同时，对土壤生态系统产生的潜在负面影响也需进行研究探讨。

4) 对复杂条件下生物炭的吸附能力及修复效应受多因素综合影响进行定量分析，为生物炭在土壤污染修复领域的工程化应用提供理论支撑。

参考文献

[1]石丽芳. 生物炭固定化微生物对石油烃污染土壤的生物修复研究[D]: [硕士学位论文]. 抚顺: 辽宁石油化工大学,

2019.

[2]李晓娜, 宋洋, 贾明云, 等. 生物质炭对有机污染物的吸附及机理研究进展[J]. 土壤学报, 2017, 54(6): 1313-1325.

[3]谢剑, 李发生. 中囯污染场地修复与再开发[J]. 环境保护, 2012(2): 15-23.

[4]韩锐, 魏红, 康璐一, 等. 外源生物炭对黑土土壤微生物功能多样性的影响[J]. 东北林业大学学报, 2016, 44(5):

67-69.

[5]孟李群. 施用生物炭对杉木人工林生态系统的影响研究[D]: [硕士学位论文]. 福州: 福建农林大学, 2014.

[6]王娟, 黄成真. 生物炭对土壤改良效果的研究进展[J]. 水资源与水工程学报, 2020, 31(3): 246-253.

[7]陈坤, 徐晓楠, 彭靖, 等. 生物炭及炭基肥对土壤微生物群落结构的影响[J]. 中国农业科学, 2018, 51(10):

1920-1930.

[8]Zhu, X.M., Chen, B.L., Zhu, L.Z., et al. (2017) Effects and Mechanisms of Biochar-Microbe Interactions in Soil Im-

provement and Pollution Remediation: A Review. Environmental Pollution, 227, 98-115.

https://https://www.360docs.net/doc/726230074.html,/10.1016/j.envpol.2017.04.032

[9]He, L.Z., Fan, S.L., Muller, K., et al. (2018) Comparative Analysis Biochar and Compost-Induced Degradation of

Di-(2-ethylhexyl) Phthalate in Soils. Science of the Total Environment, 625, 987-993.

https://https://www.360docs.net/doc/726230074.html,/10.1016/j.scitotenv.2018.01.002

李燕

[10]Lyu, H., Zhao, H., Tang, J., et al. (2017) Immobilization of Hexavalent Chromium in Contaminated Soils Using Bio-

char Supported Nanoscale Iron Sulfide Composite. Chemosphere, 194, 360-369.

https://https://www.360docs.net/doc/726230074.html,/10.1016/j.chemosphere.2017.11.182

[11]蒲生彦, 上官李想, 刘世宾, 石清清, 王晓科, 张颖. 生物炭及其复合材料在土壤污染修复中的应用研究进展[J].

生态环境学报, 2019, 28(3): 629-635.

土壤污染修复资料总结

土壤污染修复第一章土壤及其基本性质 1.土壤：是指地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层，具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力。 2.土壤环境：是指岩石经过物理、化学、生物的侵蚀和风化作用，以及地貌、气候等诸多因素长期作用下形成的土壤生态环境。 3.土壤污染：是指人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中，致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量，而引起土壤环境质量恶化的现象． 4.造成土壤污染的原因? 过量施用化肥;农药;重金属元素;污水灌溉;酸沉降;固体废物;牲畜排泄物和生物残体5土壤污染的特点 ①隐蔽性和潜伏性②累积性和地域性; ③.不可逆性和长期性④难治理性和后果严重性. 6.土壤环境背景值:是指未受或少受人类活动（特别是人为污染）影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。 7.土壤自净作用：是指在自然因素作用下，通过土壤的自净作用，使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化，活性、毒性降低，甚至消失的过程 8.环境容量：在人类生存和自然生态不至受害的前提下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。（单位环境中，土壤所能容纳的最大负荷量为土壤环境容量） 9.土壤污染的量度指标 ①土壤背景值；②植物中污染物质的含量；③生物指标 10.土壤环境污染物分类：无机污染物.有机污染物；生物性污染物；固体废弃物按照污染物污染途径分为以下五种类型水质污染型；大气污染型；固体废弃物污染型；农业污染型；综合污染型第二章土壤重金属污染专题 1．汞、镉、铅、铬以及类金属砷（五毒元素）

2.影响生物迁移的因素 a.重金属在土壤环境中的总量和赋存形态 b.土壤环境状况 c.不同植物种类 d.伴随离子 3.土壤重金属污染的特点： 1.形态多变 2.金属有机态的毒性大于金属无机态 3.价态不同毒性不同 4.金属羰基化合物常剧毒 5.迁移转化形式多样 6.重金属的物理化学行为多具有可逆性 7.产生毒性效应的浓度范围低 8.微生物不能降解重金属9.生物对重金属摄取具有累积性 10.重金属对人体的毒害具有积累性 4影响重金属在土壤环境中的迁移转化的因素： ①土壤Eh：当水田灌满水时，Eh下降，导致土壤环境中的S以S2-形式存在，从而与水溶性Cd生成CdS沉淀，降低土壤溶液中水溶性镉的含量。当水稻田排水晒田（烤田）时,Eh 升高，非水溶性CdS可发生氧化还原反应，S2-被氧化成单质硫，从而CdS的溶解度增加，可给态Cd2+浓度增加。 Eh升高会促使土壤可溶性Pb与高价Fe、Mn氧化物结合，降低Pb的可溶性迁移。 ②土壤ph 土壤酸度增大不仅可增加CdCO3的溶解度，也可增加CdS的溶解度，使水溶态的Cd含量增加。对铅在土壤中的存在形态影响也很大，一般随pH降低，土壤环境中可溶性铅的含量增加，铅在土壤中的迁移能力和生物毒性增大。随着pH值的升高和Eh值的下降，可显着提高土壤中砷的溶解性。因为pH值的升高，土壤胶体上正电荷减少，对砷的吸附量降低，可溶解性砷的含量增加。同时，随着Eh值的下降，砷酸还原为亚砷酸锌的迁移性取决于土壤的pH值和Eh值 5．影响Cr对植物毒性的因素：（1）Cr的化学形态；（2）土壤质地和有机质含量；（3）土壤氧化还原电位；（4）土壤pH值；（5）植物种类。 6.防治土壤铜害的主要措施： ①向土壤大量施用绿肥或有机肥；②施用石灰降低土壤酸度； ③施用铁剂(如Fe-EDTA)，或叶面喷施铁剂。 7.锌污染的防治措施： ①施用石灰调节土壤pH在范围内，使锌形成氢氧化物沉淀； ②使土壤呈还原态，形成ZnS沉淀；③施用磷肥 8.土壤重金属污染控制的基本原则，并根据原则拟定土壤重金属污染控制技术对策。

土壤的生物修复作用

土壤的生物修复作用一、生物修复作用的概念由于土壤、空气等受到严重的污染，因此全世界都关着研制和生产一种生物制剂，以消除土壤和水体的污染，这类研究称为“生物修复作用”或“生物修复工程”，即利用一种或多种生物（主要是微生物）来分解或降解土壤、水体中的有机污染物，是一门新兴的学科。该技术主要用于分解和消除进入环境中的各类污染物也有害有机物质。研究表明，这种技术主要有生物、特别是微生物的多样性解决。二、生物修复作用的原理土壤遭有机污染物侵蚀后，其降解过程取决于生物和非生物的过程，这些过程主要有光解作用，化学分解，植物根系和土壤微生物的生物转化等。参与生物修复作用的土壤微生物数量可达几千万/克以上，并有多种酶系统参与。导致有机污染物生物修复作用的主要机理为矿化作用，共代谢作用和氧化耦合作用。生物菌肥在水稻上的应用一、水稻的一生：水稻是我国重要的粮食作物。水稻从种子发芽到新种子形成的一生中，划分为营养生长、营养生长与

生殖生长并进期和生殖生长期三个阶段。二、产量的形成：水稻产量是由单位面积上的有效穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重构成的。在水稻生长发育过程中，不同生育时期决定着不同产量构成因素。穗数是由基本苗数和分蘖成穗率所决定的。每穗实粒数受稻株的生育情况、栽培条件和气候因素的影响。粒重是由抽穗后光合产物顺利运送决定。4个因素之间相互联系，相互制约和相互补偿的关系。三、合理施肥：水稻对氮、磷、钾的吸收总量，每生产500公斤稻各约需从土壤中吸收氮素8—12.5千克，五氧化二磷5—7.5千克，氧化钾13—19千克，三者的比例大致是2：1：2。但在不同的地区、不同的土壤特性、品种类型、施肥水平、产量高低等情况下，水稻对氮、磷、钾的吸收量亦不一样。施肥应掌握“基肥足、蘖肥速、穗肥巧”的原则。四、百成复合生物菌肥的应用 1、拌种法：①直播田：每亩大田用生物菌肥2—2.5公斤与催芽过的谷种充分拌匀，下午4时后撒播大田。 ②育秧：为培育壮秧，原秧田底肥、断奶肥、起身肥不减的情况下，每两分秧田用0.5公斤生物菌肥与催芽过的谷种充分拌匀后播种。 2、基施：在移栽前进行，拌细土撒施入田，如有有机肥可拌入有机肥中堆置3—4天，插秧前将有机肥撒入大田；或拌入复合肥插秧前撒入大田，每亩大田用生物菌肥2—3公斤。

污染土壤微生物修复技术研究进展

污染土壤微生物修复技术研究进展课程论文摘要针对2014年4月环境环保部公布的首次全国土壤污染状况调查结果，撰写我国最严重的耕地污染中主要污染物镉、砷、滴滴涕和多环芳烃的微生物修复研究进展。关键词土壤污染；微生物修复；重金属污染；有机物污染 2005年4月至2013年12月我国开展的首次全国土壤污染状况调查结果显示全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。人类赖以生存的耕地中土壤点位超标率高达19.4%，迫在眉睫的主要污染物为镉、砷、滴滴涕和多环芳烃[1]。微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群，在适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术，它已成为污染土壤生物修复技术的重要组成部分和生力军[2]。由于我国土壤调查结果显示在农田耕地中重金属污染物镉、镍、砷、有机污染物滴滴涕和多环芳烃超标最严重，对这些污染物的治理已经迫在眉睫。所以，本文重点阐述针对这5种污染物的微生物修复技术研究进展。 1、重金属污染土壤微生物修复研究进展土壤微生物种类繁多、数量庞大，是土壤的活性有机胶体，比表面大、带电荷和代谢活动旺盛，在重金属污染物的土壤生物地球化学循环过程中起到了积极作用。微生物可以对土壤中重金属进行固定、移动或转化，改变它们在土壤中的环境化学行为，可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性，从而达到生物修复的目的[3]。因此，重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集 (如生物积累、吸附作用)、生物转化(如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解)、生物固定（如与S2-的共沉淀）、生物滤除（如细菌的淋滤作用）等作用方式。 1.1镉污染将具有重金属吸附能力的天然蛋白或人工合成肽展示在微生物细胞表面,可以提高微生物对重金属的吸附能力。Kuro da等[4]改造了微生物表面蛋白使得当酵母金属硫蛋白( YMT )串联体在酵母表面展示表达后,4 聚体对重金属吸附能力提高5.9 倍, 8 聚

土壤污染的生物修复

文章编号:100926825(2008)1020352202 土壤污染的生物修复收稿日期:2007210224 作者简介:朱　平(19812),男,助理讲师,湖南交通工程职业技术学院建工系,湖南衡阳　421001 刘　靖(19812),女,助理讲师,湖南交通工程职业技术学院建工系,湖南衡阳　421001 朱平　刘靖摘　要:指出了作为土壤污染修复的新兴技术,生物修复技术与传统的物理化学修复方法相比具有经济、高效、无二次污染等优点,就当前的土壤污染处理技术的分类进行了系统的阐述,并对该技术的应用前景和研究方法进行了分析和展望。关键词:土壤,污染,生物修复,技术中图分类号:TU992.3文献标识码:A 作为大气、水体及固体废弃物中污染物在环境中的迁移、滞留和沉淀目标的土壤,是长期环境污染物的承受者。随着社会经济的飞速发展和人口的不断增长,土壤作为人类赖以生存的资源,越来越暴露出不堪重负的迹象。对于土壤污染处理而言,传统物理及化学修复技术的最大弊端是污染物去除不彻底,导致二次污染的发生,从而带来一定程度的环境健康风险危害[1]。而生物修复技术与传统方法相比,具有效率高、安全性能好、费用低、易于管理与操作、不会产生二次污染等优点,在修复污染土壤中起到越来越重要的作用,因此得到世界环保部门的认可,并引起了工业界的关注,预计生物修复服务和产品平均每年增长15%[2],成为今后环境修复技术发展的主要方向。 1　土壤微生物降解的修复技术微生物降解有机化合物的巨大自然容量是生物修复的基础。在现代生物修复中,微生物修复已经占主导地位。生物修复中可以用来接种的微生物从其来源可分为土著微生物、外来微生物和基因工程菌,从微生物种类类型可分为细菌和真菌。细菌因为其种类繁多,且大部分具有很大的生物代谢多样性,因而在微生物修复中占主导地位。真菌虽然数量少,但能比较容易适应不利的环境,在氮磷和水分不足的情况下,对有机污染物也有着独特的降解能力,所以已经越来越多地受到人们的重视。在生物系统中,污染物的降解在很大程度上受控于天然土著微生物的生物降解能力,因此常作为首选菌种。而对于特殊污染点中特殊污染物的生物降解,外源微生物具有重要作用。例如:逢焕成等通过实验得出结论:在有机氯污染的土壤中,加入外源细菌能增加自然土壤中所含的过滤化氢酶的活性,并找出了适合消除有机氯污染的菌种[3] 。但在实际应用中,外源微生物还存在 3.1　种植绿色植物,恢复自然生态公路工程的兴建,势必使沿线的自然生态受到破坏,使沿线地区的生态环境失去平衡,进行公路绿化的主导思想就是通过种 (栽)植绿色植物恢复自然生态,使自然环境得到恢复和明显改善。3.2　种植地被植物,保护自然环境公路植物防护被誉为“公路生命”防护,并与沿线的工程防护一起形成了一个环境保护体系,有效地保护了沿线的自然环境。在公路两侧的裸露地面种植地被植物,不但能够美化沿线路容, 调节生态环境,而且可以进行地面覆盖,拦截地表径流,起到防止水土流失的环保作用。 3.3　人工造景,美化环境通过人工种植,利用乔灌木的梯次搭配,树、花、草的充分结合,形成封闭的空间,建成绿色的长廊,通过绿化、美化公路,创造优良的行车环境。人工景观和公路沿线的地势起伏,山川河流,乡村田园构成的极为丰富多采的自然景观,改善了交通和旅游投资等方面的环境条件,必将给地方经济建设带来更大的社会综合效益。4　结语公路建设是国民经济发展的纽带,做好全局规划,可以从根本上避免先有公害后治理的情况发生。因此,保护生态、自然、人文环境、栽植树木、扩大绿化、保持水土、降低污染以及改善景观,都是十分重要的问题。公路建设与环境保护工作涉及面广,随着人民生活水平的提高,将对环境有更高的要求和标准,如何通过科学管理、技术进步,对公路建设环保进行周密设计、精心施工、严格验收、加强维护、完善和提高环保质量是值得深入研究的课题。参考文献:[1]高速公路丛书编委会.高速公路环境保护与绿化[M ].北京:人民交通出版社,2003.[2]刘朝晖,张映雪.公路线形与环境设计[M ].北京:人民交通出版社,2003. [3]Z1Shalizi.公路与环境手册[M ].蔡甫娣,译.天津:交通部环境保护科技信息网,1996.[4]张玉芬.道路交通环境工程[M].北京:人民交通出版社,2001.[5]游庆龙,徐浩俊,刘子明.浅谈公路建设中的环境问题[J ].山西建筑,2006,32(17):1452146. By road construction and environmental protection WANG Xin 2hu a Abstract :The thesis formulates the measures which should be actively taken to benefit the environmental protection during the construction of road from three fields ,that is ,the designing ,construction and greening.It is very meaningful to successfully solve the problem of environ 2mental protection during the construction of road according to the features of natural environment ,ecological environment and social and eco 2nomic environment in different areas. K ey w ords :the construction of road ,environmental protection ,greening ? 253?第34卷第10期2008年4月山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.34No.10Apr.　2008

土壤污染及其修复技术模板

第二章污染物控制技术 6 土壤污染及其修复技术 6.1 土壤污染 (2) 6.1.1 土壤污染的定义 (2) 6.1.2 土壤污染的类型和来源 (3) 6.1.3 土壤污染的特点 (5) 6.1.4 土壤污染的危害 (5) 6.2 土壤污染及治理 (6) 6.2.1 我国土壤污染现状 (6) 6.2.2 土壤污染治理 (7) 6.3 修复技术 (9) 6.3.1 热力学修复 (9) 6.3.2 热解吸修复技术 (9) 6.3.3 焚烧法 (10) 6.3.4 土地填埋法 (10) 6.3.5 化学淋洗 (10) 6.3.6 堆肥法 (10) 6.3.7 植物修复 (10) 6.3.8 渗透反应墙 (10) 6.3.9 生物修复 (10)

6 土壤污染及其修复技术 6.1 土壤污染土壤是自然环境要素的重要组成之一，它是处在岩石圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微生物生长繁殖的能力，被称为土壤圈。土壤圈处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是联系有机界和无机界的中心环节。土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。土壤固相包括矿物质和有机质，其中矿物质约占土壤固体总重量的90％以上，而有机质约占固体总重量的1％～10％。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中有无数孔隙充满空气，即土壤气相。典型土壤约有35％的体积是充满空气的孔隙，因而土壤具有疏松的结构。土壤具有两个重要的功能，一是土壤作为一项极其宝贵的自然资源，是农业生产的基础，二是土壤对于外界进入的物质具有同化和代谢能力。由于土壤具有这种功能，所以人们肆意开发土壤资源，同时将土地看作人类废物的垃圾场，而忽略了对土地资源的保护。由于这种原因，人类面临着土地退化、水土流失和荒漠化以及土壤污染等诸多问题。其中，土壤污染的形势极为严峻。 6.1.1 土壤污染的定义 6.1.1.1 土壤背景值土壤背景值是指未受或少受人类活动特别是人为污染影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。土壤背景值是各种成土因素综合作用下成土过程的产物，地球上的不同区域，从岩石成分到地理环境和生物群落都有很大的差异，所以实质上它是各自然成土因素（包括时间因素）的函数。由于成土环境条件仍在不断地发展和演变，特别是人类社会的不断发展，科学技术和生产水平不断提高，人类对自然环境的影响也随之不断地增强和扩展，目前已难以找到绝对不受人类活动影响的土壤。因此，现在所获得的土壤背景值也只能是尽可能不受或少受人类活动影响的数值。研究土壤背景值具有重要的实践意义。因为污染物进入土壤环境之后的组成、数量、形态和分布变化，都需要与背景值比较才能加以分析和判断，所以土壤背景值是土壤环境质量评价，特别是土壤污染综合评价的基本依据，是研究和确定土壤环境容量，制定土壤环境标准的基本数据，也是研究污染元素和化合物在土壤环境中的化学行为的依据。另外，在土地利用及其规划，研究土壤生态、施肥、污水灌溉、种植业规划，提高农、林、牧、副业生产水平和产品质量，食品卫生、环境医学等方面，土壤环境背景值也是重要的参比数据。我国在20世纪70年代后期开始进行土壤背景值的研究工作，先后开展了北京、南京、广州、重庆以及华北平原、东北平原、松辽平原、黄淮海平原、西北黄土、西南红黄壤等的土壤和农作物的背景值研究。

土壤生物修复技术

关于土壤生物修复技术相关论述污染土壤修复技术的研究起步于20世纪70年代后期。在过去的30年期间，欧、美、日、澳等国家纷纷制定了土壤修复计划，巨额投资研究了土壤修复技术与设备，积累了丰富的现场修复技术与工程应用经验，成立了许多土壤修复公司和网络组织，使土壤修复技术得到了快速的发展。中国的污染土壤修复技术研究起步较晚，在“十五”期间才得到重视，列入了高技术研究规划发展计划，其研发水平和应用经验都与美、英、德、荷等发达国家存在相当大的差距。近年来，顺应土壤环境保护的现实需求和土壤环境科学技术的发展需求，科学技术部、国家自然科学基金委、中国科学院、环境保护部等部门有计划地部署了一些土壤修复研究项目和专题，有力地促进和带动了全国范围的土壤污染控制与修复科学技术的研究与发展工作。期间，以土壤修复为主题的国内一系列学术性活动也为中国污染土壤修复技术的研究和发展起到了很好的引领性和推动性作用。土壤修复理论与技术已成为土壤科学、环境科学以及地表过程研究的新内容。土壤修复学已经成为一门新兴的环境科学分支学科，修复土壤学也将发展成为一门新兴的土壤科学分支学科。环境污染分为大气污染、水体污染和土壤污染，没有土壤，没有土地，老百姓只能饿死。环境污染是指由于人类活动引起环境质量下降而有害于人类以及其他生物正常生存和发展的现象。环境污染按环境要素可分为大气污染、水体污染、土壤污染和生物污染。大气污染了，人们无法呼吸；水体污染了，人们不能饮水；土壤污染了，我们没有粮食吃；生物污染了，人类可能没有肉食吃，或者人直接病死。所以说，环境污染非常可怕。这里我们只谈土壤污染。土壤是环境中特有的组成部分，它是一个复杂的物质体系，组成的物质有无机物和有机物。在地球表面，土壤处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是生态系统物质交换和物质循环的中心环节，是连接地理环境各组成要素的枢纽。植物直接生长土壤上，土壤是植物营养物质的最主要的供应地。“皮之不存，毛将焉附”；“民以食为天，食以土为本”。没有土壤，就长不出植物，更别提庄稼了。岩石上至多生长一些地衣、苔藓，水里还有一些浮游生物，人类能靠地衣、苔藓、浮游生物养活吗？所以说，土壤是最宝贵的自然资源之一，是人类赖以生存的必要条件。土壤，或者说是土地，还是人类社会演替发展的关键因素。封建地主控制了土地，统治了农民；共产党通过土地革命，赢得了广大人民的拥护。土壤被污染后修复起来较为困难,见效慢时间长,且容易造成新的污染。利用生物方法进行修复的时候,实际上是利用生态方法,形成新的生态环境,在修复土壤的同时也不会带来新的环境危害。例如,利用一些根系植物来吸附土壤中的有害物质（重金属）,在修复土壤的同时,根系发达的此类植物还能起到固土,防止水土流失的作用,在一定程度上植物的生长也美化了环境.此外,利用一些土壤中所必须得活性菌种来作为肥料,既不会像化肥一样污染土壤和周围水体,也可以满足作物所需要的营养元素,菌体还会调节土壤微环境,带来更好的种植生长环境。然而，各种人为与自然的因素使人类赖以生存的土壤遭受不同程度的破坏，致使原有土壤理化性质退化、丧失耕作价值，并危及食物链安全与人类自身健康。这种丧失了耕作价值的土壤称为污染土壤。 {我国农田污染十分严重，汇总统计，令人目不忍睹。}据薛惠尹报道，我国城市与工业废水年排放总量达4×1010吨，其中工业废水排出镉、汞等重金属为2700吨左右，且相当一部分污染物通过灌溉途径进入农牧业生产环境；我国大约有40%的地面水源不符合农田灌溉水质标准，直接影响灌溉农田面积约3.2亿亩；全国有8000万亩左右的农田采用污水灌溉，其中约70%主要或唯一依靠污水作为灌溉水源。灌溉水源中的镉、汞、铜、锌等重金属

污染土壤的修复技术汇总

污染土壤的修复技术汇总几种典型的土壤污染问题 1重金属污染采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类：第一类，对作物以及人体有害的元素，如汞、镉、铅及类金属砷等，因此，必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量;第二类，常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素，如铜、锌、铬、锰及类金属硒等，应控制其含量，使其有益作物生长和人体健康。 2石油污染石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染，土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，炼油厂含油污水处理设施产生的油泥，也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等，其中环境优先控制污染物多达30种。 3化肥污染化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础，更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%，稳定在50%左右，但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。 4农药污染据初步统计，我国至少有l300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据，全国47.5%的蔬菜农药残留超标，因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。一、污染土壤的修复技术在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术大致可分为物理、化学和生物等三种。物理修复是指通过各种物理过程将污染物特别是有机污染物从土壤中去除或分离的技术。主要包括土壤淋洗、热吸附、蒸气浸提、微波加热和异地填埋等技术。还包括多相抽提等技术，已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯等污染土壤的修复。相对于物理修复，污染土壤的化学修复技术发展较早，主要有土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化-还原技术、化学改良、光催化降解技术、电动力学修复技术和有机质改良等。土壤生物修复技术包括植物富集、微生物修复、生物联合修复和植物固定及降解等技术。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复常见的一种修复技术。进入21世纪后生物修复技术得到迅速发展，成为绿色环境修复技术之一。由于我国土壤污染面积大，污染物质种类多，污染组合类型复杂等原因，单项修复技术往往难以达到预定修复目标，多种修复技术相结合

土壤微生物修复综述

土壤污染生物修复【摘要】随着工业技术不断发达，人们生活水平不断提高的今天，严重的土壤环境污染却成为发展后的代价。所以对于污染的治理的研究成为科研工作者们的主要内容。在土壤治理方面不断革新，传统的治理手段不断淘汰，随着科学技术发展，生物修复技术将大量的被应用到土壤污染修复之中。本文主要概述了生物修复土壤污染的概念及手段。【关键词】土壤污染，微生物修复，植物修复，重金属，有机化合物。 1 我国土壤污染现状就目前我国土壤的污染程度来说，在污染的总体趋势上较为严峻。据2014年国家环境保护部和国土资源部联合公布的《全国土壤污染调查公报》显示，全国土壤总的超标率为 16.1%，其中耕地土壤点位超标率高达19.4%；在调查的重污染企业用地和工业废弃地点位中，超标率分别高达 36.3%和34.9%。我国受到污染的耕地面积达到了0.1亿 hm2，受到污染的耕地面积占我国总耕地面积的1/10，可以说污染的程度相当深。其中很多的耕地受到重金属的污染，总面积达到了2000 万 hm2，占总耕地面积的1/5。其中工业“三废”污染耕地1000万hm2，污水灌溉农田面积达330多万hm2，1600万hm2耕地受到农药的污染，固体废弃物堆存占地和毁田13.3万 hm2，合计占耕地总面积的10%以上。二是土壤污染危害巨大。据估算，全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万t，造成的直接经济损失超过200亿元。由土壤污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生，成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。土壤的生态环境保护与治理已引起人们的普遍关注。 2 生物修复技术生物修复(Bioremediation)是一项清洁环境的低投资、高效益、便于应用、发展潜力较大的新兴技术，它具有成本低、操作简单、无二次污染、处理效果好且能大面积推广应用等优点，生物修复利用生物(包括植物、微生物和原生动物)的代谢功能，吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态恢复。从参与修复过程的生物类型来划分，生物修复包括微生物修复、植物修复、动物修复和联合修复等，另外还有原位生物修复技术和异位生物修复技术等。生物修复是一种较为理想的污染治理手段。对于土壤污染生物修复是很好的修复手段，主要是利用生物的自然新陈代谢功能对环境中的各种有害物质的浓度进行有效的降低，使得土壤中的污染物形成自然分解，这样的修复可以使得土壤自然的恢复到原始的状态，而这种修复方式对于土壤的整体结构不会造成损害。针对土壤污染治理来说，传统的修复技术都存在一定的弊端，不能够彻底的将土壤中的有害物质消除，使得二次污染很快的出现，对于土壤结构来说会造成更加严重的破坏。而采用生物修复技术则可以有效的对土壤中的有害物质进行彻底的清除，而且这种技术属于物理修复技术，其中不含有任何的化学成分，这样的修复技术可以有效保持土壤的完整性，不会对土壤中的分子结构造成破坏。而且这种技术的应用也较为简单，并且不需要较高费用的支持，在处理的效果上也较为突出，对环境不会造成负面影响，而且能够有效避免二次污染的出现，可以说这种修复技术在土壤污染治理上具有极大的

(整理)土壤生物修复研究进展.

生物修复污染土壤技术研究进展 1土壤污染和生物修复概述土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在 2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化，并进而造成农作物中某些指标超过国家标准的现象，称为土壤污染。土壤重污染对人体以及动植物危害的严重性以及其循环过程中不能被降解的特殊性无疑给科学家们提出了巨大的挑战。传统的修复技术，包括物理修复和化学修复，虽然在局部小范围的修复中应用效果明显，但其治理成本高，破坏土壤理化性质，存在二次污染风险，而且对于污染面积巨大且程度较轻的土壤难以实施应用。近年来，应用生物(包括植物和微生物)来修复重污染土壤的研究已经引起了各国科学家的广泛关注。生物修复方法对土壤生态环境不会有影响．是保证土壤生态健康和农业叮持续发展的重要措施[1]。微生物修复微生物修复是研究得最早、最深入、应用最为广泛的一种生物修复方法。它利用自然环境中的土着微生物或特效外源微生物的代谢活动，在人为优化的环境条件下加速对环境中污染物的转化、降解与去除[2]。植物修复 ' 植物修复技术是一种新兴的绿色生物技术．能在不破坏土壤生态环境．保持土壤结构和微生物活性的情况下．通过植物的根系直接将大量的重金属元素吸收．通过收获植物地上部分来修复被污染的土壤。植物修复的机理通常包括植物

农药污染土壤的生物修复技术

农药污染土壤的生物修复技术发表时间：2017-11-06T12:19:45.947Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：郭瑾[导读] 摘要：目前，越来越多的人认为利用活的生物体对农药污染土壤进行修复是一种十分安全可靠的方法。本文将从动物修复技术、植物修复技术和生物修复技术这三个方面来深入分析农药污染土壤的生物修复技术，以供参考。北京西山环安环境技术有限公司北京 100176 摘要：目前，越来越多的人认为利用活的生物体对农药污染土壤进行修复是一种十分安全可靠的方法。本文将从动物修复技术、植物修复技术和生物修复技术这三个方面来深入分析农药污染土壤的生物修复技术，以供参考。关键词：农药；污染土壤；生物修复一、动物修复技术土壤中的一些大型土生动物如蚯蚓和某些鼠类，能吸收或富集土壤中的残留农药，并通过其自身的代谢作用，把部分农药分解为低毒或无毒产物。动物对某种毒物的积累及代谢符合一级动力学，某种农药经某种动物体内的代谢，有一定的半衰期，一般经过5—6个半衰期后，动物积累农药达到极限值，意味着动物对土壤中污染农药的去除作用已完成。同时，土壤中还生存着丰富的小型动物种群，如线虫纲、弹尾类、稗螨属、蜈蚣目、蜘蛛目、土蜂科等，均对土壤中的污染农药有一定的吸收和富集作用，可以从土壤中带走部分农药。二、植物修复技术由于人们担心工厂化生产微生物的安全性和应用到环境中再次引起另一种形式的污染，一种人们普遍能够接受的、更加安全可靠的生物修复方法——植物修复技术已成为研究的热点。植物修复技术是利用植物的独特功能，并可和根际微生物协同作用，从而可以发挥生物修复的更大效能。作为一种高效的生物修复途径正在受到越来越多的重视。植物修复的机理主要包括直接吸收、根际微域对有机污染物的降解等。 1.植物直接吸收污染物土壤环境中的有机污染物可以直接被植物吸收。有机污染物进入植物体内，有的本身形态、性质不发生改变，储存于植物组织中，这称之为植物提取；有的在植物生长代谢活动中发生不同程度的转化或降解，被转化成对植物无害的物质储存在植物组织中。如Raveton的研究结果表明，玉米苗72h可将吸收的95%的阿特拉津转化为代谢产物，而在死亡植株中，吸收量的80%仍为母体化合物。Burken从培植于含阿特拉津的土壤和沙石中的杨树的根、茎和叶中提到了阿特拉津母体及6种代谢产物，并发现培养80d后，母体化合物占标记量的比率分别为：土壤中50%以上，杨树根系38%左右，叶片中10%左右；且随着培养时间的延长，叶片中代谢产物的比率明显上升。Solanum nigrum的毛根可以吸收PCB，并可以使72%的PCB降解，其中二氯联苯的代谢产物为单羟基二氯联苯，单氯联苯的代谢产物为单羟基氯代联苯和双羟基氯代联苯。另外，有机污染物被植物根部吸收后，可以借助植物的共质体、质外体或共质体-质外体联合途径向地上部运输。如杂交杨树从土壤中吸收的TNT中，75%被固定在根系，转移到叶部的量也可高达10%。一部分有机污染物被植物吸收后，可以完全被降解并最终被矿化成二氧化碳和水。如杂交杨树可有效吸收四氯乙烯（TCE），并且可以把它降解成三氯乙醇、氯代酮，最后降解成二氧化碳。 2.根际-微生物的联合代谢作用根际是植物根系直接影响的土壤范围，在植物的生长过程中，死亡的根系和根的脱落物是微生物的营养来源，同时根系旺盛的代谢作用可以释放一些物质进入到土壤中，包括土壤酶、糖类、醇类和酸类物质，Moser等研究表明，植物每年释放的这类物质可达植物总光合作用的10%—20%，它们与脱落的根冠细胞等一起为根区的微生物提供重要的营养物质，促进了根区微生物的生长和繁殖。由于根系的穿插，使根际的通气条件、水分状况和温度均比根际外的土壤更有利于微生物的生长，另一方面，植物又可将大气中的氧气经叶、茎传输到根中，扩散到根际周围缺氧的底质中，形成了氧化的微环境，刺激好氧微生物的生长和活性。研究表明，植物根区微生物明显比空白土壤中的微生物数量和种类多，假单孢菌属、黄杆菌属、产碱菌属和土壤杆菌属的根际效应非常明显。这些增加的微生物可以增加环境中的农药等有机物的降解，Henner等研究表明，根际环境可以加速许多农药以及三氯乙烯的降解。阿特拉津的矿化与土壤中有机碳的含量有直接关系。植物根上有菌根菌的生长，菌根菌与植物形成共生作用，具有独特的降解途径，可以代谢某些不能被自生细菌降解的有机物。植物根际是一个能降解土壤中污染物的生物活跃区，研究者针对植物宿主的正确选择、必要的植根方式和有关的微生物群落，进行了综合研究。植物根际-微生物系统的相互促进作用将是提高污染土壤植物修复能力的一个活跃领域。三、生物修复技术 1.微生物对农药降解的代谢方式和途径微生物的农药降解作用分为酶促降解作用和非酶促降解作用。酶促降解作用表现为：第一，微生物以农药或其分子中某部分作为能源和碳源，部分微生物能以某种农药为唯一碳源或氮源。有些能被微生物立即利用，有的则不能立即利用，需先经产生特殊酶解后再使农药降解。第二，微生物通过共代谢作用使农药降解。许多研究表明，由于某些化学农药的结构复杂，单一的微生物不能使其降解，需靠二种或二种以上的微生物共同代谢降解。此领域是目前研究的热点。第三，去毒代谢作用。微生物不是从农药中获取营养或能源，而是发展了为保护自身生存的解毒作用。非酶促降解作用：微生物活动使pH发生变化而引起农药降解，或产生某些辅助因子或化学物质参与农药的转化，如脱卤作用、脱烃作用、胺及酯的水解、还原作用、环裂解等。许多顽固性农药的好氧/厌氧生物降解途径已经被阐明，美国Minnesota大学的生物降解与生物催化数据库收集了农药等化合物的139条代谢途径、910个反应、577 种酶、328个微生物条目、247条生物转化规律、50个有机功能群，其中包含了许多农药的微生物降解代谢途径和酶类，像对硫磷、阿特拉津、2，4-D、4-硝基酚、四氢呋喃、S-三嗪、 DDT等农药的代谢途径和降解机制已经被详细列出。 2.微生物修复农药污染土壤的影响因素农药本身的性质，尤其是内部化学键、浓度、水溶性、分子极性、生物可利用性、化合物的吸附性和环境因子（温度、盐度、pH、土壤类型、氧化还原电位、营养物质）等是影响农药生物降解和修复的主要因素。微生物对环境污染物的修复能否最终实现不仅仅依赖于其降解能力本身，而且依赖于污染物的生物可利用性以及细菌与土著微生物之间的竞争能力等其他因素。增加污染物的溶解性和生物可利用性是生物学方法进行成功修复的必要条件。土壤中农药的降解效率还与土壤中微生物活性关系密切，而土壤中微生物的活性又受多种因素影响，如农药浓度、土壤理化特性、有机物种类和含量、微生物区系组成等。

微生物修复技术在治理土壤污染中的应用

微生物修复技术在治理土壤污染中的应用何笛 ,湖北大学生命科学学院生物科学 0129, 摘要近日,环保部和国土资源部联合发布《全国土壤污染状况调查公报》显示,全国土壤总的点位超标率为16.1%,总体情况不容乐观。本文简述微生物修复技术在几种类型的土壤污染中的应用。由于微生物修复技术具有费用低、易操作、没有二次污染等优点,也使其在治理环境污染方面具有广阔的前景。关键词微生物修复技术;土壤污染;有机质;重金属土壤是母质、气候、生物和时间等因素共同作用下形成的自然体。从环境的角度看土壤不仅是一种自然资源，也是人类生存环境中的重要组成部分。在长期的生产过程中，人类对利用和改造土壤的同时，也对其造成了一定程度的污染，特别是重金属和有机物对土壤的污染。生物修复是指利用生物，特别是微生物的代谢活动来减少或清除环境污染中的化学污染物的过程。这种技术涉及生物催化进行的降解、去毒或积累作用，并可用于大面积环境污染的治理，按所采用的生物可分为微生物修复和植物修复。本文主要探讨微生物修复在治理土壤污染中的应用。 1.土壤环境现状当人类利用同土壤过度，超过了土壤的自然恢复力，便生了土壤侵蚀、沙化、肥力下降、有害物积累等污染问题。现在世界可耕地面积约29.55亿公顷，世界人均可耕地面积在逐年下降。全球沙漠化面积已达40多亿公顷，并每年一600万公顷的速度增加。据20世纪末的统计资料，我国遭受污染的耕地约600 万公顷，农药污染面积1.3003公顷，遭受酸雨危害的耕地已达260公顷，建筑用地已达29.7公顷，超过计划的7.4%，工业固

体废物堆存量59.2亿吨，占地5.45公顷。可见，全球和我国都面临土地资源在数量和质量上的危机。 2.微生物修复技术在土壤修复中的应用 2.1微生物修复在土壤非固体有机质污染中的应用 2.1.1土壤石油污染的微生物修复目前，中原油田因石油开采污染的土地高达 - 1 - 2666.67公顷以上，而且每年新增加的污染土壤约133.33公顷。微生物修复对石油污染地的修复方法通常采用两种方法，一种是通过增加营养盐以促使土著微生物的生长。土著微生物种群长时间暴露在特定的污染化合物中时，某些亚种会形成有限的代谢能力以利用华讲解污染物。当加入N、P等生长必须的营养物后，会加快这些微生物的代谢过程，促进微生物对污染物的降解。另一种是通过生物反应器培养，增加有益微生物的数量，然后再将这些微生物混合类群接种到污染低进行生长繁殖。也可利用基因工程技术构建工程菌以清除石油，据报道，美国的研究者把4种假单胞菌的基因组入到同一个菌株细胞中，构建了一种有超常降解能力的超级细菌。这种细菌几小时内能“吃掉”浮游中2/3的烃类，而自然细菌则需要一年多才能消除这些油污烃。微生物对石油的降解实际是一种生物氧化作用，其主要代谢途径有如下几种:?将石油烃分解为CO2和H2O;?将石油烃转化为生命物质，如氨基酸、脂类等;? 将石油烃转化为其他物质，如各种醇、酚等。微生物对石油烃的代谢还需依靠其细胞壁表明的一种由糖脂组成的特殊吸收系统。该系统可以使石油烃类化合物充分乳化，然后被吸收和利用。 2.2.2土壤农药、化肥污染的微生物修复一种化学物质，不管是短期的还是持久的、迁移的还是稳定的、活性的货非活性的，其环境行为很大程度上都取决于微

石油化工污染土壤的修复技术

石油化工污染土壤的修复技术更新时间：09-8-27 12:51 内容提供：北京建工环境修复有限责任公司随着经济的发展，人类对能源的需求也不断扩大，而石油是最重要的能源。所以各国都加快了对油气资源的开发利用，从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区，越来越多的油气井出现在世界各地。石油主要是有烃类化合物组成的一种复杂化合物，包括饱和烃、芳香烃类化合物、沥青质、树脂类等。还含有少量的O、N、S等元素，其中的芳香类物质对人和动物的毒性较大，尤其是双环及三环以上的多环芳烃毒性更大。陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等，原油会被直接或间接的倾泻于这些设施附近的地面；石化产品的开采和运输也会使石油类物质进入土壤环境，随后发生一系列的物理、化学和生化作用，对环境造成污染。大部分石油类污染物在土壤中都发生吸附/解吸作用，从而影响着它们在土壤中的迁移、生物降解和光降解。油气的开采和运输过程会对生态环境造成影响。在石油、天然气的开采过程中，会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其他一些污染物，如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水，同时石油、天然气本身就含有对人和动物有害的物质，一旦发生井喷或泄漏，将对生活在油气田附近的人和动物构成致命威胁（如重庆开县发生的井喷，造成将近400 人死亡，大面积土壤被污染）。石油管道的泄漏也会严重破坏生态，据一位美国环保人士估算，如果阿拉斯加陆地石油管道发生泄漏，至少会形成半英里宽、30英里长的污染带，由于石油会迅速渗透到土壤中，杀死土壤中的微生物，从而改变土壤成分，改变地表生态，遭受污染的地区可能在几十年甚至上百年的时间内都会寸草不生。许多研究表明，一些石油烃类进入动物体内后，对哺乳类动物及人类有致癌、致畸、致突变的作用。土壤的严重污染会导致石油烃的某些成分在粮食中积累，影响粮食的品质，并通过食物链，危害人类健康。石油化工总体上来说，可分为炼油工艺、乙烯工艺及化纤工艺三部分。炼油工艺是龙头，以石油炼制为主题，生产燃油及化工原料。主要包括常减压蒸馏、渣油加氢脱硫、蜡油加氢裂化、重油催化裂化、柴油加氢、气体分馏、连续重整—芳烃联合、制氢、PSA、MTBE、丁烯-1、延迟焦化等装置。乙烯工艺为中间原料生产链，生产各类石化原料及产品。主要包括乙烯裂解、汽油加气、芳烃抽提、丁二烯、环氧乙烷、乙二醇、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、丙烯酸及脂、丁辛

污染土壤的微生物修复

污染土壤的微生物修复技术土壤污染已经成为全球性的重要环境问题之一。近20年来，随着社会经济的高速发展和高强度的人类活动，我国土壤的污染面积在不断扩大，土壤质量持续恶化加剧，危害更加严重，已经影响到全面建设小康社会和实现可持续发展的战略目标，未来15年将面临着更为严峻的挑战。在这一形势下，发展污染土壤的治理与修复技术在我国显得尤为必要而紧迫，尤其是生物修复技术。 1 土壤的微生物修复技术概述微生物修复是指利用微生物的生命代谢活动减少壤环境中有毒有害物的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到原初状态的过程。是较为理想的一种治理污染的途径，具有处理费用低、对环境影响小、效率高等优点。首次记录实际使用生物修复是在1972年，于美国宾夕法尼亚州的Ambler清除管线泄露的汽油。1989年，美国阿拉斯加海域受到大面积石油污染以后才首次大规模应用生物修复技术。根据来源不同可以把起作用的微生物分为3类：土著微生物、外来微生物和基因工程菌(GEM)。目前在实际的生物修复工程中应用的大多是土著微生物，土著微生物无论在数量上还是在降解潜力上都是巨大的。当土著微生物由于种种原因不能用来作为修复污染土壤菌种时，就需要在污染的土壤中接种一些高效的外来微生物。近年来，由于生物工程技术的飞速发展，科学家利用基因工程把不同的降解基因移植到同一菌株中，创造出了具有多种降解功能的超级微生物。 2 农药污染土壤的微生物修复 2.1 农药污染土壤的生物修复背景化学农药作为保障农业丰收的重要手段，在农业生产中发挥着非常重要的作用。然而，由于人们长期的不科学用药，剧毒、高残留、难降解农药的大量使用，我们面临着不断增加的土壤农药污染的环境问题。 2001年联合国环境规划署（UNEP）通过的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》列出了12种优先控制持久性有机污染物（POPs），其中农药占了9种（艾氏剂、六氯代苯、氯丹、灭蚁灵、狄氏剂、毒杀芬、DDT、异狄氏剂、七氯）；另外，20种被列为潜在持久性有机污染物中农药也占据了大部分。鉴于农药残留的持久性、农药施用的普遍性和农药污染