[理学]总复习题答案ppt.pptVIP

主要内容 绪论 3.1生态修复的概念 （狭义）生态修复是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法 （广义）生态修复除包括污染环境的生态修复还应包括非污染环境的生态修复，即生态系统的恢复（在生态工程修复技术中会提到恢复生态学），为通过生态系统自组织和自调节能力对破坏了的环境进行“修复”。这些内容属于恢复生态学、生态工程学等范畴，这些学者认为其也应该属于生态修复 绪论 4.生态修复工程设计 是指在特定的区域和流域内，依靠生态系统本身的自组织或自调控能力作用，或依靠生态系统本身的自组织和调控能力与人工调控能力的共同作用，使部分或完全受损的生态系统恢复到相对健康的状态。 生态工程修复技术的理论基础是恢复生态学。 生态工程修复技术的基本原理是通过生物、生态、工程的技术和方法，人为的改变和切断生态系统退化的主导因子或过程，调整、配置优化系统内部及外界的物质、能量和信息等流动过程和时空次序，使生态系统的结构、功能和生态潜力尽快成功地恢复到一定的或原有的乃至更高的水平。 污染环境的生物修复 1.1生物修复的概念 狭义定义：是利用生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程；或，利用土著的、引入的微生物及其代谢过程，或其产物进行的消除或富集有毒物的生物学过程。 广义定义：除微生物修复外，还包括植物修复和动物修复，指利用细菌、真菌、水生藻类、陆生植物等的代谢活性降解有机污染物，减轻其毒性，改变重金属的活性或在土壤中的结合态，通过改变污染物的化学或物理特性而影响它们在环境中的迁移、转化和降解速率。 污染环境的生物修复 1.4生物修复的类型 原位生物修复：是指在基本不破坏土壤和地下水自然环境条件下，对受污染环境对象不做搬运或输送，而在原场直接采用生物修复技术所进行的生物修复。 包括原位工程生物修复、原位自然生物修复 原位工程生物修复：是采用工程措施，有目的操作环境系统中的生物过程，加快修复。包括生物强化修复、生物接种修复。 注意，原位自然生物修复不是指不作为修复，也是有计划的，需要仔细调研确定修复计划的。 异位生物修复：将受污染的环境对象搬运或输送到其他场所，借助生物反应器处理进行集中修复，如反应器处理、制床处理、堆肥式处理、厌氧处理等 联合生物修复：原位低廉效果差适用于大面积、低负荷；异位效果好成本高，适用于小面积，高污染；联合扬长避短，如水洗-生物反应器法、土壤通气-堆肥法 污染环境的生物修复 2.3环境修复微生物的生态因子 可通过环境条件的变化影响生物的活性或者改变污染物的生物可利用性从而影响到生物修复。 ——温度、湿度：温度影响污染物降解，包括影响微生物代谢速率、影响有机污染物的物理状态、影响污染物的溶解度；水生微生物不受湿度的影响，但非水生则影响很大；湿度不仅包括空气湿度、还有微生物栖息环境的湿度。潮湿土壤环境中微生物种群间有竞争，干燥则无；另外，潮湿土壤传热性好，其温度梯度比干燥土壤小。 ——pH值： pH将影响微生物细胞表面特性，最终影响代谢生长；pH将影响污染物的毒性，如硝基苯类pH高时游离态较pH低时化合态毒性大；大部分壤土呈偏酸性，对石油等污染物降解不利，需要调节pH； ——渗透压：微生物特别是原核微生物细胞简单更易受渗透压影响 污染环境的生物修复 2.3环境修复微生物的生态因子 可通过环境条件的变化影响生物的活性或者改变污染物的生物可利用性从而影响到生物修复。 ——氧：氧在环境中的存在可用氧化还原电位表示；有氧表示氧化还原电位为正；缺氧为还原条件则为负；好氧菌、厌氧菌、兼性菌所处的氧化还原状态差异很大。 ——辐射：微生物胞内核酸、蛋白质对紫外辐射有很强吸收，可致使遗传物质出现不可预见的变化；芽孢抵抗能力较强，出芽敏感性强； ——抗生素：抗生素是微生物产生的一种特有物质，用于抑制其他微生物生长代谢，分为狭谱和广谱抗生素； ——化学物质：物质对微生物的影响因种而异表现为多样性；重金属，如硫酸铜在古代即用作灭菌剂；有机化合物，如甲醛杀菌甚至孢子能力极强 污染环境的生物修复 3.5微生物对重金属污染物的作用 重金属离子长期存在使环境中存在一类特殊的重金属抗性微生物。其抗性机理： ——减少吸收，金黄色葡萄球菌对Cd2+的抗性 ——增加排出，一种芽孢杆菌对铜的抗性 ——氧化还原作用，大肠杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌等众多微生物可将高毒汞还原减毒。另外，大肠杆菌、芽孢杆菌等也可将高毒Cr6+还原成为低毒的Cr3+，这一原理被应用于电镀废水生化处理。 ——细胞外结合，大肠杆菌分泌结合铜离子的蛋白质抗铜。硫酸盐还原菌产生硫化氢结合Fe2+等离子 污染环境的生物修复