土壤污染的微生物修复.ppt

土壤污染的微生物修复 土壤微生物 土壤微生物微小生命有机体的总称 是土壤中最原始的活有机体 它们的作用是 分解有机质 合成腐殖质 转化土壤中难溶性的矿质养分及固氮 包括三种生命形式 原核生物 真核生物和病毒 土壤微生物的营养类型 根据微生物对营养和能源的要求 一般可将其分为四大类型 化能有机营养型 化能无机营养型 光能有机营养型 光能无机营养型 又称化能异养型 又称化能自养型 又称光能异养型 又称光能自养型 土壤微生物的营养类型和呼吸类型 土壤微生物的呼吸类型 根据土壤微生物对氧气要求的不同 可分为 好氧微生物 在有氧环境中生长 以氧分子为呼吸基质氧化时的最终电子受体 兼性微生物 在有氧和无氧环境中均能进行呼吸的土壤微生物 厌氧微生物 在嫌气条件下进行无氧呼吸 以无机氧化物 NO3 SO42 CO2 作为最终电子受体 通过脱氧酶将氢传递给其它的有机或无机化合物 并使之还原 土壤微生物的分布特点 绝大多数微生物分布在土壤矿物质和有机质颗粒的表面 附着或缠绕在土壤颗粒上 形成无机一有机一生物复合体或无机一有机一生物团聚体 根系周围的土壤 根际土壤 比根外土壤更有利于微生物的旺盛生长 表层土壤中微生物数量一般要比底层高 土壤微生物在分布上也有地域特点 在不同气候 植被 土壤类型下 微生物的类群 数量都有很大不同 土壤微生物的类群和数量 随土壤熟化程度的提高而增多 土壤是个不均质体 能同时为要求不同的多种微生物类群提供生存条件 因此 土壤中同时存在着各种类群的微生物 影响土壤微生物生长的主要影响因素 土壤有机质 土壤中的微生物多数为异养型 靠分解有机质获得养分和能源 有机质含量丰富的土壤 微生物数量就多 反之则少 植被类型土壤水分 水分是微生物生存的基本因素 土壤空气 土壤微生物多数是好气性的 所以土壤通气良好 有充足氧气供应时 厌气性微生物活动力弱 甚至会中毒死亡 土壤温度 土壤微生物生活需要一定的温度 如果温度超出其能忍受的最低或最高限度时 微生物就停止生长 在最高和最低温度之间有一最适温度 微生物在这一最适温度内生命活动最旺盛 根据最适温度可把微生物分为高温性 中温性和低温性3类 如下表 土壤反应 不同类型的土壤微生物 对土壤反应有不同的要求 过酸或过碱的土壤反应 超出了其适应范围 就会限制它们的生命活动 污染土壤微生物修复 定义与分类污染土壤微生物修复就是利用微生物的作用降解土壤中的有机污染物 或通过生物吸附和生物氧化 还原作用改变有毒元素的存在形态 降低其在环境中的毒性和生态风险 按对土壤扰动情况 原位修复 异位修复按污染物类型 有机污染物修复 重金属修复 微生物修复的优缺点 优点微生物降解较为完全 为无机物 二次污染问题较小处理形式多样 操作相对简单 有时可进行原位处理对环境扰动小 不破坏植物生长所需要的土壤环境费用较低可同时处理不同种类的有机污染物缺点当污染物溶解性较低或者与土壤腐殖质和黏粒矿物结合较紧时 微生物难以发挥作用 污染物不能被微生物降解 专一性较强有一定的浓度限制 MyTopic 硫酸盐还原菌 Sulfate ReducingBacteria 简称SRB 是一种厌氧的微生物 广泛存在于土壤 海水 河水 地下管道以及油气井等缺氧环境中 在伯杰细菌鉴定手册第九版中SRB被归纳到第7类群中 有4组14个属 研究表明在无氧或极少氧情况下 它能利用金属表面的有机物作为碳源 并利用细菌生物膜内产生的氢 将硫酸盐还原成硫化氢 从氧化还原反应中获得生存的能量 根据硫酸盐还原菌的生长繁殖条件 腐蚀活动机制和作用对象等因素 SRB腐蚀的防治可以分为物理方法 化学方法 阴极保护方法 微生物保护方法和防腐材料保护方法等几种 但上述一些方法不是杀菌效率降低 就是花费较为昂贵 而且像某些化学方法 杀菌剂 的使用 也给环境治理带来新的负担 一些防腐专家认为从环境的角度考虑 SRB的防治有必要从微生物学自身去寻找新的方法 硫酸盐还原菌修复铬 VI 污染土壤研究 论文中提到 电镀厂污水处理厂的活性污泥来源的菌株还原Cr VI 能力最强 其次为某电镀厂的污水 而电镀厂附近土壤和基地土壤的较差 随着初始Cr VI 浓度升高 SRB的Cr VI 转化速率都逐渐下降 说明初始Cr VI 浓度过高会抑制它