【正文】 ? 高效菌群是利用復(fù)合的微生物群體來處理染料廢水，菌種現(xiàn)已發(fā)展到 100多種，如反硝化產(chǎn)堿菌、脫氮硫桿菌、氧化硫硫桿菌等。微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生并分泌到細胞外、具有絮凝活性的代謝物，一般由 DNA、多糖、蛋白質(zhì)、纖維素、糖蛋白等高分子物質(zhì)構(gòu)成，分子中含有多種特殊的功能基團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉淀。 ? 硫化物的去除率主要與硫化物容積負荷和溶解氧的濃度有關(guān)。氧在生物膜中擴散的深度取決于它在膜中的擴散系數(shù)、固－液界面處氧的濃度和膜內(nèi)微生物對氧的利用率。在濾池頂部有陽光照射處常有藻類生長，如席藻屬、小球藻屬。 ? 生物膜一般呈蓬松結(jié)構(gòu)，微孔較多，表面積很大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強對污染物的降解作用。混合液中的活性污泥濃度沿池長逐步降低，出流混合液的污泥較低，減輕二次沉淀池的負荷，同時使活性污泥始終處于營養(yǎng)比較均勻的條件下，使微生物能充分降解污染物。 ? （ 2）完全混合式活性污泥法 ? 這種混合曝氣池多為圓形，也可采用正方形，多數(shù)采用表面加速曝氣。不論是哪一種，活性污泥都是由具有活性的微生物菌膠團或絮狀泥粒狀的微生物群體構(gòu)成的，這樣的群體有很強的吸附能力和降解能力，可以吸附和降解很多的污染物，從而達到處理和凈化污水的目的。芳香烴類化合物一般都比較難降解，大部分芳香烴類對微生物都有抑制作用，能使菌體蛋白質(zhì)凝集，生長受阻或死亡。土壤中的一些重金屬元素通常以兩種價態(tài)存在，以高價態(tài)存在時，溶解度通常較小，不易遷移；而以低價離子形態(tài)存在時溶解度較大，易遷移。 ? 微生物對土壤中重金屬修復(fù)的影響主要體現(xiàn)在以下 4個方面： ? ①生物吸附和富集作用 ? ②溶解和沉淀作用 ? ③氧化還原作用 ? ④菌根真菌與土壤重金屬的生物有效性關(guān)系。 ? （ 2）真菌：降解農(nóng)藥的真菌有曲霉屬、青霉屬、 術(shù)霉屬、鐮刀菌屬、交鏈菌屬、頭孢菌屬、 毛霉屬、膠霉屬、鏈孢霉屬、根霉菌屬等。如黃桿菌可以降解五氯酚，不動桿菌可以降解 PCB。 微生物對生物外源性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化主要分為下面幾種形式 ? ①脫鹵作用：主要是脫氯作用，如農(nóng)藥 DDT的脫氯； ? ②還原作用：將生物外源性物質(zhì)上的取代基，特別是硝基， 進行還原； ? ③水合反應(yīng)：如對有機氰或氰化物的水合反應(yīng)，形成沒有毒 性的含氮有機物。 ? 土壤的成分 ，黏土可以降低重金屬對微生物的毒性作用，這是由于黏土中的陽離子可以與重金屬起置換反應(yīng)，粘土可以從溶液中去除有毒離子。而農(nóng)藥通常不僅殺死有害昆蟲，對于一些有益的生物也有害處。 ? 阿拉斯加 “ 瓦爾迪茲 ” 號油輪石油泄漏事件 (1989) 墨西哥灣石油泄漏（ 2022） 大連石油泄漏（ 2022） （ 3）空氣污染 ? 石油的燃燒產(chǎn)生的二氧化硫和三氧化硫會嚴重污染大氣。 （ 2）水體污染 ? 石油及石油產(chǎn)品對水體的污染主要有海洋、江河湖泊、地下水污染。 ? 有機化合物多數(shù)能在環(huán)境中被降解成簡單無機物，其降解產(chǎn)物有的對人類有害、有毒，甚至致癌。通氣可為烴污染土壤中的微生物提供充足的電子受體，可保持土壤 pH值穩(wěn)定，從而促進了微生物的生物活性，強化了它們對污染物的氧化降解作用。 二、微生物修復(fù)技術(shù)的影響因素 ? 1. 微生物種群 ? 2. 污染物特性 ? 3. 氮源和磷源 ? 4. 其他影響因素 1. 微生物的種群 ? 污染地的微生物種群對生物修復(fù)技術(shù)起到了關(guān)鍵性的作用，在應(yīng)用高效降解菌修復(fù)污染土壤時，修復(fù)的效果要取決于微生物在不同污染生態(tài)系統(tǒng)中的存活能力，其生長限制因素包括與其它微生物的竟爭、土壤的營養(yǎng)條件等。處理時將污染土壤轉(zhuǎn)移到生物反應(yīng)器中，加入 3~9倍的水充分混合使其呈泥漿狀，同時加入各類營養(yǎng)物質(zhì)，并在氧氣存在的條件下劇烈攪拌，使微生物與底物充分接觸，完成處理過程。處理過程中流出的滲濾液，回灌于該土層上，以便徹底清除污染物。 （ 6）生物沖淋法 ? 生物沖淋法 （ bioflooding) 是指通過注入井和注入溝將含有營養(yǎng)物和氧的水補充到亞表層，促進污染物降解的過程。 一般在污染土層較淺、通透性較差、污染物較易被降解的情況下可以采用這種方法。是指向 土壤含水層以上的土層中通入空氣或氧氣 ，為好氧微生物提供最終電子受體，促進污染物生物降解的技術(shù)。 生物修復(fù)與化學(xué)、物理修復(fù)相比，具有下列優(yōu)點： ? （ 1）修復(fù)時間較短； ? （ 2）原位修復(fù)的方式可使污染物在原地被降解清除，可使 污染場所的干擾和破壞達到最??； ? （ 3）操作簡便，對周圍環(huán)境干擾較??； ? （ 4）設(shè)施簡單，降解過程迅速，費用低，僅為物理化學(xué)修 復(fù)的一半以下； ? （ 5）可以在現(xiàn)場進行，操作者與污染物直接接觸機會減 少，不會對人產(chǎn)生危害； ? （ 6）不會產(chǎn)生二次污染，永久性的消除污染物和長期的隱 患。因此，生物修復(fù)被認為是最有發(fā)展前景的技術(shù)。 ? 生物通氣法的具體措施是向地下水位以上的土層中打兩口以上的通氣井，用鼓風(fēng)機和抽真空機將空氣強行排入土壤中，然后抽出，土壤中揮發(fā)性的污染物也隨之去除。 （ 4）生物注氣法 ? 生物注氣法 （ biosparging)是指將加壓后的空氣壓入 地下水位以下土層中 ，氣流使化合物進入水分不飽和層并進行揮發(fā)和降解，同時水分飽和層也得到氧氣，有利于污染物降解的一種生物降解方法。生物沖淋法 主要應(yīng)用于各種石油烴類污染的修復(fù)中 ，其具體工程主要包括兩組水井，一組是注水井，它的作用是將各類接種的微生物、水、營養(yǎng)物和電子受體等物質(zhì)注入土壤；另一組是抽水井，通過液體流動促進營養(yǎng)物質(zhì)的運輸，保證充足的氧氣。 （ 2）堆肥式處理 ? 在人工控制條件下，使有機廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用的過程。 （ 5）厭氧反應(yīng)器 ? 大 多數(shù)生物修復(fù)的方法都是在好氧的環(huán)境中進行的，事實上在厭氧的環(huán)境中進行的生物修復(fù)也是有很大潛力的。 2. 污染物特性 ? 污染物的化學(xué)性質(zhì)和污染源的存在形式直接影響生物修復(fù)的效率。 第二節(jié) 微生物與化學(xué)污染物間的相互關(guān)系 ? 一 、 污染物的種類以及對環(huán)境的危害 ? 二 、 環(huán)境污染物對微生物的作用 ? 三 、 微生物對化學(xué)污染物的轉(zhuǎn)化和降解 一、污染物的種類以及對環(huán)境的危害 ? 按污染物的性質(zhì)可分為物理污染物 、 化學(xué)污染物和生物污染物；化學(xué)性污染物的種類極其繁多 ， 目前人們使用的化學(xué)物質(zhì)有 10萬 多種 。 2. 石油類污染物對環(huán)境的危害 ? 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人類對能源的需求越來越多，各國都加快了對石油資源的開發(fā)利用，從沙漠到海洋、從無人區(qū)到人口稠密區(qū)，越來越多的油氣井出現(xiàn)在全球各地。石油的開采、儲運、煉制和使用過程中，排出的廢