第五讲生物修复学案.ppt

目前已经及正在应用的生物修复技术大致分为 氧化塘、人工湿地等水污染预处理技术 生物氧化塘是一种利用生物天然净化能力净化污水的处理系统，可辅以人工曝气、投加污染物和底泥高效降解菌剂、放养适生水生生物等强化措施，污水经过氧化塘处理，可形成多级食物链组成的复合生态系统，这对城市水环境的生物修复极为有利。 人工湿地利用基质微生物，水生植物，动物符合生态系统的物理、化学吸收、动物消费和微生物分解来实现对污水的高效净化。 河道和湖泊人工增氧技术 通过一定的增氧设备，增加水体中溶解氧，能加速河湖水体和底泥微生物对污染物的分解，为水体中各种水生生物呼吸提供氧气，促进系统生物多样性。 生物强化技术  实际上是外源微生物投放技术。在我国城市水环境治理中，应用的微生物制剂主要包括美国的Clear—Flo、CBS、日本EM、我国的光合细菌(PSB)、硝化细菌等，并取得了一定的治理效果。 生物促生技术 生物促生技术是通过对自然界中污染物降解者（土著微生物）的促生作用，为之创造一个能顺利完成自然降解功能的环境，强化污染环境的自净能力，加速对有机污染物的分解。 生态混凝土技术 所谓生态混凝土是一类混凝土介质，具有特殊的结构与表面特性，其上可附着生长适生生物，过滤净化入流的污染物。它能减轻环境负荷，与生态环境相协调。 底泥生物氧化技术 通过把药物注射到河道底泥表面，对河道黑臭泥进行生物氧化，可有效降低底泥有机物含量和耗氧速率，提高底泥对上覆水体的生物降解能力，促进底泥微量营养释放和藻类生长。 生物操纵技术 生物操纵就是利用调整生物群落结构的方法控制水质。其主要原理是调整鱼群结构，保护和发展滤食性的浮游动物，从而控制藻类的过量生长。其核心是利用浮游动物滤食浮游藻类，增加水体透明度。 水生植被恢复技术 水生植被主要是指大型挺水植物，沉水植物、浮叶植物、漂浮植物等。水生植被恢复是城市水环境生物修复十分重要的环节，同时也是城市水质污染重要的指标生物。 水生生态恢复技术 水生生态恢复是提高城市水环境自净能力，维护生物修复治理成果的必要措施，是生物修复的最高形式。通过生态恢复，使黑臭或富营养化水体向洁净好氧生态系统转化，提高水环境生物多样性和自净能力。 1、重水体生物修复而忽视底泥生物修复 人工湿地的机理 吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。 常作为人工湿地处理污水的挺水植物——芦苇 常作为人工湿地的处理污水的浮水植物 除了湿地生态系统中的挺水、浮水、沉水植物之外，通常处理污水的人工湿地还会栽培一些有经济价值的、比较耐湿的植物作为处理用的植物。 马蹄莲 人工湿地的分类 1、表面流人工湿地（Surface Flow Constructed Wetlands SFW）表面流人工湿地基质为土壤，水在湿地表面流动。 这种类型湿地容易孳生蚊虫，散发臭味，环境效果差。污水与植物根系、基质中微生物不能充分接触，不能完全发挥植物根系及基质中微生物的作用，现在建造的人工湿地大多不选用这种类型。 人工湿地的分类 2、潜流人工湿地（Subsurface Flow Constructed Wetlands SSFW） 潜流人工湿地基质类型较多。有的是沙、砾石、沸石或煤渣。有的是以这几种基质以不同比例混合。 水在基质空隙运行，不直接暴露在空气中。这种类型湿地环境效果较好。水在基质空隙能与植物根系充分接触，充分利用基质中的微生物。新建人工湿地大多选用这种类型。 人工湿地的分类 3、垂直流人工湿地（Vertical Flow Constructed Wetlands VFW） 垂直流人工湿地综合了表面流及潜流的特点，污水在基质中沿垂直方向流动，可以使污水与植物根系及基质中的微生物充分接触，同时由上而下的流水可以为好氧微生物的活动提供更多溶解氧，因而能提高净化效果。但基建要求较高，应用较少。 广东肇庆生态农村系统 美 丽 的 屋 顶 花 园 植物在环境污染治理中的作用 植物修复的概念 利用绿色植物清除环境中的污染物，使其去除降低或消失称作植物修复(phytore-mediation) ( Raskin等.1994)。植物修复的主要对象是有毒重金属和有机污染物。 一、植物修复的类型 植物固定(Phytostabilization) 根系降解(Rhizodegradation) 植物促进(Phytoaccumulation) 植物降解(Phytodegradation) 植物挥发(Phytovolatilization) 挥发转移(Evapotranspiration)