环境污染的生物修复

1、环境污染的生物修复技术生生物修复的概物修复的概念念1.广义的生物修复(Bioremediation) 利用生物将土壤、地表及地下水或海洋中的危险性污染物现场去除或降解的工程技术系统称为生物修复。2.生物修复分类 可以分为微生物修复、植物修复、动物修复和生态修复四大类，其中微生物修复就是我们通常所称的狭义上的生物修复。 3.狭义的生物修复 通常是指在自然或人工控制的条件下，利用特定的微生物降解、清除环境中污染物的技术。 采用基因工程技术，将降解性质粒转移到一些能在污水和受污染土壤中生存的菌体内，定向地构建高效降解难降解污染物的工程菌。土著微生物土著微生物基因工程菌基因工程菌外来外来微生物微生物(

2、 (微微) )生物修复的基本原理生物修复的基本原理 1. 1. 原理： 通过微生物的降解和转化，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 生物修复的基本思想生物修复的基本思想自然净化自然净化生物修复生物修复溶解氧不足提高通气效率营养盐缺乏补充营养(对石油污染而言，主要是补充N、P)有效微生物生长缓慢投加优良菌种效率低下效率高环境的化学污染 化学曾经为社会的进步发现了或合成了成千上万种新的化合物，到了1985年，在美国化学文摘（Chemical Abstracts, CA）上正式登录的化合物数目已达到了600万种，1990年就超过了1000万种，目前已知的化合物远远超过3000万种！

3、 全球人工合成的化学物质，1970年已达6000多万吨，到1985年增加到2亿5千万吨。 大量的环境异生物质通过各种途径进入环境，含量不一，变化多端，对环境带来巨大影响，给地球生物带来各种即时的或潜在的危害。 研究证明，生物作用是物质降解的主要机制，而微生物又在其中占重要地位。污染物物理化学光化学生物微生物具有强大的降解转化能力微生物具有强大的降解转化能力 微生物种类繁多，分布广 微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快 微生物繁殖快，易变异，适应性强 代谢类型多样，具有多种降解酶 微生物的降解性质粒对环境异生物质的降解难降解有机污染物和重金属及其相应的降解转化微生物应用微生物修复技术必须具备以

4、下条件：应用微生物修复技术必须具备以下条件： 存在具有代谢活性的微生物 降解过程不产生有毒副产物 污染环境中的污染物对微生物无害或其浓度不影响微生物的生长 目标化合物必须能被微生物利用 处理场地利于微生物的生长； 处理费用较低，至少要低于其他处理技术 生物修复技术特点优点：与物理、化学处理技术相比，采用生物修复技术投资费用省，对环境影响小，能有效降低污染物浓度，适用于在其他技术难以应用的场地现场操作，如位于建筑物或公路下受污染土壤。适用于大面积、低浓度的污染位点而且能同时处理受污染的土壤和地下水。在土壤修复中利用适当的植物种类不仅可去除环境的有机污染物，还可去除环境中的重金属和放射性核素。可对

5、富营养化地表水体进行修复。 局限性：如微生物不能降解进入环境的所有污染物，需要对具体地点的状况和存在的污染物进行详细而昂贵的具体考察，微生物活性受温度和其他环境条件影响，在有些情况下，生物修复不能去除全部污染物。 微微生物在环境污染治理中的作生物在环境污染治理中的作用用1.微生物对有机污染物的降解与转化 微生物是自然界中的分解者，在好氧条件下，它能将有机污染物彻底氧化，分解成CO2、H2O、SO42-、PO43-、NO2-、NO3-等无机物。 在厌氧条件下，能将有机物降解，转化成小分子有机酸、CO2、H2、CH4等。因此，微生物是生物修复中污染物降解的主力军。 指有机物在微生物的作用下彻底指有

6、机物在微生物的作用下彻底分解为分解为H2O、CO2和简单的无机和简单的无机化合物的过程，是彻底的生物降化合物的过程，是彻底的生物降解（终极降解解（终极降解)，可从根本上清，可从根本上清除有毒物质的环境污染。实质都除有毒物质的环境污染。实质都是酶促反应。是酶促反应。2.微生物对重金属的转化与固定 微生物虽然不能降解重金属，但是可以降低其毒性，并可将其累积在菌体内使之固定。 汞的去甲基化及还原 例如：蓝绿色假单胞菌、变形杆菌可使汞离子转化成元素汞，经10小时后挥发掉的汞可达75% 。假单胞菌K62能使无机汞和有机汞形成元素汞。 微微生物在环境污染治理中的作生物在环境污染治理中的作用用 累积及固定重

7、金属 在微生物累积重金属方面，已阐明同细胞内金属硫蛋白(Metalothioneins)简称MT有关，MT是一种低分子量的细胞质蛋白，同Hg, Zn、Cd、Cu、Ag等重金属有强烈的亲和性，结果使重金属富集并抑制其毒性。微生物在环境污染治理中的作用微生物在环境污染治理中的作用n共收集了 1147 种化合物；n 178 条代谢途径；n 1236 种反应；n 802 种酶；n共涉及467 种微生物n总结了252 条生物降解与转化的规律生物降解与生物催化数据库生物降解与生物催化数据库Dehalococcoides ethenogenes, 清除有机溶剂造成的污染；Pseudomonas putida KT2440, 有机污染物的生物修复中潜力巨大，该菌株甚至还能促进植物生长并具有抗植物病害作用；Alcanivorax borkumensis, 海洋石油消除。Caulobacter crescentus, 应用于低营养水环境的生物修复；455 Total Genomes438 Complete, 17 Incomplete， 31 Archaea, 421 Bacteria, 3 Viruses 完成全基因组测序的环境修复修复相关完成全基因组测序的环境修复修复相关Geobacter sulfurreducens, 帮助转化铀和其它一些放射性金属物质Desulfovibrio