4第四章 污染环境的生物修复原理

环境有机物污染的生物修复近年来，随着社会的发展和人们生活水平的提高，环境污染问题逐渐凸显。

其中，有机物污染是十分常见的一种污染形式。

由于有机物化合物极为多样，它们的生产和使用也十分广泛，同时它们也具有很高的毒性，对环境和人体都造成了严重的威胁。

有机物污染一般指有机化学物质的大量排放和应用后，通过水、土、大气等途径进入环境后造成环境的破坏和污染，如石油、烯烃类等。

这些有机物污染物对人类的健康和环境造成了严重影响，因此如何处理这些有机污染物，成为了当今社会急待解决的问题。

传统的有机物污染控制技术主要以物理、化学处理为主，如生物氧化和沉淀等，但是这些方法太过耗时费力，处理方式单一，成本也很高。

相比之下，生物修复技术在污染修复效果和经济效益上有很大的潜力。

生物修复技术是指通过利用生物修饰法、生物降解法或植物提取物等方法，利用微生物、植物、动物等具有降解污染物能力的生物群体降解有机物污染物，从而达到污染物的稳定性、生态恢复性和环境友好型等综合的治理措施。

生物修复技术包括生物修饰法、生物降解法、热解降解法、生物炭还原等。

其中，生物修饰法是指利用微生物对污染物进行修饰，降低其毒性并改善其环境生态性；生物降解法是指通过植物、微生物等生物体来降解污染物；热解降解法是指利用高温和高压进行催化裂解，将污染物分解为无毒无害物质；生物炭还原是利用生物碳还原污染物，通过将有机物作为还原剂，还原金属离子至金属状。

植物在生物修复中发挥着关键的作用，特别是在修复透水性土壤的有机污染物方面。

植物吸收的有机物污染物会被反复释放，通过植物的代谢作用，使有机物碳和氮循环更加完整。

同时，植物也可以修复环境中的重金属和放射性物质等。

在生物修复技术的实际应用中，首先要了解污染物的类型和分布情况，然后选择适当的修复技术和修复植物，进行相应的场地试验和现场应用，最后对修复效果进行监测。

总的来说，生物修复技术因其低成本、可持续性和环境友好型而备受关注。

微生物对环境污染的修复能力环境污染是一个世界性的问题，影响着我们的健康和生存环境。

在环境保护领域，人们一直在寻找各种方法来减少和修复污染。

而微生物作为自然界中普遍存在的生物体，拥有着独特的环境修复能力。

本文将探讨微生物对环境污染的修复能力，并介绍一些微生物修复技术的应用。

一、微生物修复的基本原理微生物修复是利用微生物代谢特性来减少或去除环境中污染物的一种技术。

微生物修复的基本原理有两个方面：一是微生物可以通过代谢作用将污染物降解为无害物质；二是微生物可以通过吸附作用将污染物从环境中去除。

二、微生物修复的应用范围微生物修复技术已被广泛应用于各个领域，如土壤修复、水体修复、空气修复等。

下面将分别介绍一些典型的微生物修复应用。

1. 土壤修复土壤是生态系统中至关重要的组成部分，但受到了各种污染的侵害。

微生物修复技术在土壤修复中发挥着重要作用。

例如，通过引入具有降解能力的细菌或真菌来降解有机物污染物，如石油、农药等。

此外，一些微生物还可以通过固定重金属离子，减少其对土壤的毒性。

2. 水体修复水体是生命的源泉，但由于工业排放、农业污染等原因，各种有害物质进入水体造成了严重的污染。

微生物修复技术可以应用于水体净化和污染物去除。

例如，利用一些能够降解有机污染物的细菌来处理废水；同时，某些微藻可以吸收水中的重金属离子，达到净化水质的效果。

3. 空气修复空气污染对人类的健康有着直接而严重的影响。

微生物修复技术在空气净化领域也显示出了巨大的潜力。

例如，通过利用微生物的吸附特性，可以去除空气中的挥发性有机物、二氧化硫等污染物。

三、微生物修复技术的改进与展望虽然微生物修复技术已经取得了一定的成绩，但仍然存在一些挑战和改进空间。

例如，提高微生物降解速度和适应更复杂环境的能力；研发更有效的微生物修复菌株；解决潜在的生态风险等。

同时，未来的发展方向也应更加注重微生物修复技术的实际应用和市场化推广。

结语微生物对环境污染的修复能力是一种重要而有效的技术手段。

环境污染的生物修复【摘要】随着我国经济的快速发展，环境污染问题日趋突出，减少环境污染、遏制生态环境的恶化已成为人们关注的焦点。

生物修复技术以其成本低、效果好、无二次污染等优点受到普遍关注，成为环境治理的主要方法和技术。

本文综述了环境生物技术的形成发展、应用前景等，着重分析了环境生物修复技术在水产养殖废水方面的应用。

【关键词】环境生物技术；生物修复技术；水产养殖废水1 生物修复技术的基本概念及其原理生物修复又称生物改良，是指利用生物的生命代谢活动，来减少污染环境中的有毒有害物的浓度或使其无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全地恢复到原初状态的过程。

生物修复根据所利用的生物，可以分为植物修复、动物修复、生态修复、微生物修复四类。

根据被修复的污染环境，可以分为土壤生物修复、水体生物修复和大气生物修复。

而由于生物修复的实施方法不同，又分为原位生物修复和异位生物修复。

1.1 生物修复的基本原理生物修复技术是通过生物的降解和转化，将有机污染物转化为无害的小分子化合物和二氧化碳与水。

利用生物对环境污染物的吸收、代谢及降解等功能，对环境中污染物的降解起催化作用，加速去除环境中的污染物。

1.2 生物修复技术的特点生物修复技术具有投资费用低，对环境影响小，使用效果好，使用区域范围广，使用面积大等特点，而且能同时处理受污染的土壤和地下水。

在土壤修复中还可以去除环境中的重金属和放射性核素。

但其也存在局限性，生物不能降解进入环境中的所有污染物，并且受外部环境的影响较大。

2 生物修复技术在水产养殖废水中的应用氨氮是水产养殖的最主要危害，但传统的加注新水、曝气、漂白粉或臭氧氧化、使用斜发沸石进行离子交换等方法脱氮效果并不理想[2]。

而活性污泥法、生物膜法和稳定塘法等生物处理法存在或伴有污泥产生、反应启动慢、出水水质不稳定等问题。

随着生物技术的发展，生物修复技术在水体氨氮污染的处理上被广泛应用。

微生物修复技术在水产养殖中主要应用于养殖环境的原位修复中，主要处理底泥的有机污染和水体的富营养化问题。

第四章污染大气的环境修复技术第四章污染大气的环境修复技术包括：植物修复；微生物修复；天然无机材料吸附修复第一节大气污染的植物修复以太阳能为动力，利用绿色植物及其相关的生物区对环境污染物质进行分解、去除、屏障或脱毒，已达到大气污染的修复。

包括：植物吸附与吸收、植物降解、植物转化、植物同化与超同化修复。

一、植物吸附与吸收修复植物对大气污染物有吸尘和滞尘两种作用。

可有效地吸附空气中的（如：浮尘雾滴等）悬浮物、病原体、颗粒物中的重金属及气态有毒气体污染物。

吸尘作用包括：吸附与吸收主要发生在地上部分的叶片表面及叶片的气孔。

吸尘效率取决于植物表面的结构（如：叶片形态、面积、粗糙程度、角度）和表面的分泌物。

滞尘作用: 指植物的树干，枝叶能减小风速，使尘埃沉降下来。

第一节污染大气的植物修复据研究，阔叶林的滞尘能力为10.11t/hm 2，针叶林因生长周期长滞尘能力为33.2t/hm 2。

根据我国南京植物所在水泥粉尘源附近的调查与测定，各种树木叶片单位面积上的滞尘量如表9-1所示。

根据北京地区测定，绿化树木地带对飘尘的减尘率为21％～39％，而南京测得的结果为37％～60％。

一、植物吸附与吸收修复防尘树种应选择：树叶的总面积大、叶面粗糙多绒毛，能分泌油脂或汁浆的树种，如：核桃、毛白杨、构树、板栗，臭椿、侧柏、华山松、刺楸、朴树、重阳木、刺槐、悬针木、女贞、泡桐等。

病原体能经空气传播，由于空气中的病原体一般都附着在尘埃或飞沫上随气流移动，绿色植物的滞尘作用可以减小其传播范围，且植物的分泌物具有杀菌作用。

如：桉树、松树、柏树、樟树等能分泌柠檬油，其他常见的植物分泌物如松脂、肉桂油、丁香粉等(称为杀菌素)均能够直接杀死细菌、真菌等微生物。

研究显示，面积为1.0x104m 2的桧柏林，一昼夜能分泌30～60kg 的“杀菌素”，它们可杀死肺结核、伤寒、痢疾等病菌。

据调查，林内空气中含菌量仅为300～400个/m 3，是林内附近空气的1.0％，而林内附近空气的含菌量约为城区百货商店空气的十万分之一。

污染环境的生物修复环境污染的生物修复途径包括两个方面: 一是应用生物处理或生物循环过程,通过精心设计与合理应用阻断或减少污染源向环境的直接排放；二是利用具有特殊生理生化功能的植物或特异微生物来修复污染场所(土壤或水体)，降解效率可以通过改变土壤理化条件(包括温度、湿度、pH、供氧量及营养添加等)来完成，也可接种特殊驯化与构件的工程微生物提高降解速率。

1 生物修复生物修复是指人为控制条件下利用生物的生命代谢活动，使污染环境中有毒有害物减量化或使其完全无害化, 实现环境净化、生态效应恢复的新兴生物技术。

包括微生物修复和植物修复。

对无机(主要是重金属)污染的生物修复主要是通过植物修复,而对有机污染的生物修复则主要靠微生物的降解、吸收与转化等途径。

生物修复的主要优点有:(1) 处理费用低，如污染土壤生化治理费用约为焚烧处理的1/2～1/3；(2) 处理效率高，经过生化处理,污染物残留量可达到很低水平；(3) 对环境影响小, 无二次污染, 生化治理最终产物为CO2、水和脂肪酸,对人类无害；(4)可以就地处理,避免了技术过程的二次污染,节约了处理费用；(5)不破坏生物生长所需要的土壤环境；(6)便于应用。

生物修复技术虽然已经取得了长足的发展,但受生物特性的限制, 生物修复技术还存在着许多的局限性:（1）微生物不能降解污染环境中的所有污染物。

污染物的难生物降解性、不溶性以及污染物土壤腐殖质或泥土结合在一起，常使生物修复难以进行。

营养物的添加配比菌对碳、氢及各种微量元素的需求。

氮、磷元素的缺乏是影响细菌生长繁殖的主要原因。

（2）生物修复要求对地点状况的工程前考察往往费时、费钱。

（3）一些低渗透性土壤往往不宜采用生物修复技术。

（4）特定的微生物只降解特定的化合物类型,化合物形态一旦变化就难以被原有的微生物酶系降解。

（5）微生物活性受温度和其他环境条件的影响。

（6）有些情况下,生物修复不能将污染物全部去除,因为当污染物浓度太低不足以维持一定数量的降解菌时,残余的污染物就会留在土壤中。

生物修复原理
生物修复原理是一种自然界中的生物现象，它指的是生物体自身通过一系列的生理和化学反应，修复和恢复自身受到的损伤。

这种修复过程涉及多个生命层面，包括细胞、组织和器官。

生物修复原理的关键在于生物体内的各种细胞和分子对损伤的感知和响应机制。

当生物体受到损伤时，伤口周围的细胞会释放一些信号物质，以引起其他细胞的注意，并触发一系列促进修复的生化反应。

在细胞层面，损伤部位周围的细胞会开始进行细胞增殖和迁移，以填补损伤区域。

这些细胞通过分裂产生新的细胞，并向损伤部位移动，最终形成新的组织。

同时，细胞还会释放一些生长因子和细胞外基质，在修复过程中提供支持和指导。

在组织层面，生物体会通过增强血液供应和新生血管的形成来促进修复。

血液中的氧气和营养物质可以为修复过程提供能量和原料。

新生血管的形成则为细胞提供了更多的氧气和营养物质，加速了修复过程。

在器官层面，损伤后的器官可能会通过细胞再生和再布局来恢复功能。

一些损伤器官和组织可以通过细胞分化和增殖来修复，这使得它们能够恢复其正常的功能。

其他情况下，器官可能会通过改变组织结构和功能来适应损伤后的变化，从而保持其正常的功能。

总的来说，生物修复原理涉及细胞增殖、迁移、分化和组织形
成等一系列复杂的生物学过程。

这些过程的协调运作使得生物体能够对损伤做出有效的反应，实现修复和恢复。

了解生物修复原理不仅可以为人类医学提供启示，还可以为开发更高效的生物修复方法提供指导。