原位生物修复技术范文

原位生物修复技术篇1

关键词重金属污染；生物修复技术；起源；原理

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0028-01

重金属污染主要是指由重金属或着其化合物造成的环境污染。重金属污染与其他有机化合物的污染有所不同。不少有机化合物可以利用自然界本身的物理、化学或生物的净化特点，使其害性成分降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。所以，重金属污染的物的降解和修复问题已经成为环境研究领域的重要课题。近几十年来，生物修复技术作为新型的重金属治理技术，越来越被广泛的应用于实践当中。

1重金属污染生物修复技术的起源与发展

作为一种新型的技术，生物修复技术大概出现在80年代，刚开始一般应用于清除和治理环境污染的生物工程技术，它的原理就是通过生物本身具有的能够分解有害物质的能力，来分解污染环境的有害物质，例如土壤中的污染物，并且还会通过增加通气效率、补充营养、投加优良菌种以及改善环境条件等方式来提高微生物的代谢作用和降解活性的水平，以便利于促进对污染物的降解速度，最终可以完成对污染环境治理的任务。在刚开始的时候，这种技术主要被应用在环境中石油烃污染的治理，并且结果也很完美。实践结果表明，生物修复技术是实用的、有用的以及优越的。此后，该技术也被不断的广泛的使用在对环境中其他污染类型的治理。在美国，他们的很多州对生物修复技术也抱有浓厚的兴趣，认为这种技术使用价值也是非常大的，例如在新泽西州、威斯康星州规定将该技术列为净化受储油罐泄漏污染土壤治理的常用方法之一。在研究领域中，这种技术最成功的例子是Jon E. Llidstrom等人在1990年夏到1991年，被应用在投加营养和高效降解菌对阿拉斯加Exxon Valdez王子海湾由于油轮泄漏造成的污染进行的处理，并且取得了非常显著的效果，使得近百公里海岸的环境质量得以改善。

2重金属污染生物修复技术的基本原理

随着人们对环境的保护意识越来越强烈，一些相关工作者开始研究在不破坏土壤生态环境的条件下来治理重金属污染土壤的新方法。在现在使用的土壤重金属污染治理技术中，生物修复技术被认为是生命力最旺盛的，应用也是最广泛的。它的基本原理主要是利用土壤中天然的微生物资源或者人为投加目的菌株到各污染土壤中，将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质，使土壤恢复其天然功能。

3土壤中重金属污染生物修复技术

1）植物修复。所谓的植物修复技术是在植物忍耐、超量积累或者某些化学元素的理论基础上，利用植物以及其共存微生物清除环境污染物的能力，发展起来的一种环境污染治理技术。植物修复技术作为一种新型的应用技术，从广义上讲，它包含了利用植物修复重金属污染的土壤、利用植物净化空气、利用植物清除放射性核素以及利用植物和它的根系微生物共同作用净化土壤有机污染物四个方面的内容。而狭义上讲，植物修复技术就是利用植物清除污染土壤的重金属。一般来说植物修复技术可以划分为植物提取法、植物挥发法、植物根系过滤法和植物固化稳定化法。

2）微生物修复。微生物修复技术具体表现在微生物对土壤中重金属活性的影响，主要包括生物吸附和生物转化两个方面的内容。微生物可以利用有效的营养和能源，在土壤滤沥过程中通过分泌有机酸络合并溶解重金属。微生物可以利用多种代谢活动直接或间接的对重金属进行溶解。微生物代谢活动可以生成像甲酸、乙酸、丁酸等多种低分子量的有机酸。微生物对重金属的生物转化和氧化还原，可以使土壤中的重金属形成的不易迁移的高价离子化合物转化为易迁移的低价离子化合物。微生物修复技术主要包括原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。其中，原位修复技术是在不破坏土壤结构的基础上形成的微生物修复技术，主要分为投菌法、生物培养法和生物通气法。异位修复技术在治理污染土壤时，需要大面积的对污染土壤进行扰动，其主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。

3）动物修复。动物修复技术是指利用一些低等动物如蚯蚓、鼠类等，在土壤具有吸收重金属的特性发展起来的技术。通过对它们的利用，可以在一定程度上减少重金属的污染，达到治理重金属对土壤污染的目的。如在pb污染比较要种的地区，在土壤中投放大量的蚯蚓，通过电激、清水等方法驱出蚯蚓集中处理，对Pb污染的土壤具有一定的治理效果。

4水体中重金属污染生物修复技术

1）植物修复。水体中植物修复技术是通过植物的吸收和代谢功能将环境介质中的有毒有害污染物进行分解、富集和稳定的过程。人们也可以利用藻类对重金属的吸收以及对重金属的耐受机理，使用藻类生物修复重金属污染水体。

2）微生物修复。所谓的微生物修复技术就是通过培育的生物或者培养、接种的微生物，利用它们对水中污染物进行转移、转化及降解作用，使水体得到恢复。微生物修复技术在处理污水、废水方面已经有近百年的历史，它是在以人为的条件为前提的条件下，利用自然环境中生存繁衍的微生物或人为投加的特效微生物的生命代谢活动，来分解污染物，达到修复受污染的环境的目的。

3）动物修复。在水体中，通过添加肉食性鱼类，或减少浮游生物食性鱼类使浮游动物生物量增加的方法，即动物操纵修复技术来控制蓝藻、绿藻的生长。可以利用滤食性动物和腐食性动物的摄食习性来有效降低养殖对水体环境造成的负面影响。

5总结

根据上文的叙述我们可以了解到，不管是水体中重金属的污染，还是土壤中重金属的污染，一般都可以通过植物修复、动物修复、微生物修复这三种生物修复技术来治理因重金属污染的环境。当然针相应的具体内容会有所不同，我们在使用生物修复技术来治理环境的时候应该结合当时环境来选择合适的修复技术与方法，即“因地制宜”。我相信只要我们采用的方法得当，治理的及时，我们所生活的环境就会更加美好。

参考文献

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原位生物修复技术篇2

【关键词】土壤修复；风险评估；设计原则

一、辽宁省实施生态修复的意义

辽宁省已正式被列为全国生态省建设试点，为了建设生态省，辽宁省已制定了《辽宁生态省建设规划纲要》，将辽宁省生态省建设规划期限定为20年，分为起步、整体推进、完善提高3个阶段。《纲要》提出，到2025年，辽宁省将基本建设成为经济发达、生活富裕、环境优美、文化繁荣、社会和谐的生态省。其根本目的是要以保护环境优化经济社会发展，着力建设资源节约型和环境友好型社会，推动区域走上生产发展、生活富裕、生态良好之路，为子孙后代留下良好的生存和发展空间。

辽宁土地生态环境问题主要体现：农田土壤因多种污染源受到污染，工业企业搬迁及固体废弃物堆放造成遗留污染废弃地；矿山及基础工程建设造成土地生态破坏；因自然、经济及人为因素形成生态脆弱区。煤矿和铁矿，采矿、地表剥离、矿渣、煤矸石等占用大量土地。

二、生态修复技术及管理现状

1.土地生态修复技术现状

生态修复目前还是一个比较年轻的研究领域，它既包括污染环境的生态修复，也包括非污染环境的生态系统的修复，即通过生态系统自组织和自调节能力，修复遭到破坏的生态环境。生态修复具有多学科交叉的特点，需要生态学、物理学、化学、植物学、微生物学、分子生物学栽培学和环境工程学等多学科的参与。生态修复技术还运用遥感影像数据（卫星影像，航片），结合区域绿地、土壤、气象资料，以及规划区域的建设历史和未来发展规划进行详细调查，注重社会、经济、文化、景观等全方位的生态化。针对于污染土地的修复，又主要包括两个方面的内容，即对污染农田土壤的修复和针对工业企业搬迁及固体废弃物堆放造成遗留污染废弃地的修复。对于非污染环境的生态修复，则包括对矿区、重要基础工程建设等造成的生态破坏区和处于农牧交错带的生态脆弱区进行的生态修复。对于污染土地、生态破坏区和生态脆弱区的生态修复，各国对修复和管理具有特定的规范、方法与程序，虽然在规范的具体内容上有各自的特点，但均涵盖土地的评价与分析、修复方案与措施及修复实施与管理维护三大部分。

修复区土地评价与分析包括修复区调查、风险评价和修复目标的确定，污染土地调查涉及土地物理条件、污染特性、暴露途径、受体调查；生态破坏区和生脆弱区调查包括结合区域生态环境状况、水土流失状况、土壤保水能力、矿区塌陷、植被情况、土地利用等，风险评价是判断污染土地风险水平的重要手段和修复目标制定的重要基础，生态修复的目标有两种：一是认为将污染或生态破坏环境恢复到接近于它受干扰前的自然状态的管理和操作过程，即回复到生态先前或历史上的状态；另一张是污染或是生态破坏环境的修复要在于消除对任何生物有害的污染，重建适宜人与动物，植物等生存的生态环境，所以无需回到先前的历史状态，而是重新建立新的生态环境。

修复技术的选择是土地修复的核心内容，根据实施的位置分为“原位修复”和“异位修复”。生态修复是在生态学原理的指导下，以生物修复为基础，利用特异生物对污染物的代谢过程，借助物理修复、化学修复和工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合污染环境修复技术。生物修复技术包括：植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。物理修复技术包括：物理分离修复技术、土壤蒸气浸提修复技术、固化/稳定化土壤修复技术、玻璃化修复技术、热力学修复技术、热解吸修复技术和低温冰冻修复技术等。化学修复技术包括：淋洗技术、溶剂浸提技术、化学氧化修复技术、化学还原于还原脱氯修复技术、原位化学反应处理墙修复技术以及电化学修复技术等。在修复技术选择的基础上，针对整个污染土地进行技术集成，形成总体修复技术体系，制定修复方案。对于矿区及基础工程建设造成的生态破坏区，可采用的生态修复技术包括土地整治、安全防护、生态功能重新设计、植被修复等。矿区生态修复技术主要有：露天采场的工业旅游场地开发、固体废物处置场、恢复为水面等二次开发用地形式的生态修复；露采场边坡的生态修复，主要包括两方面内容：一方面是边坡的排险，消除崩塌和落石隐患，这是治理的基础，另一方面是植被恢复，充分发挥植被的固土、滞尘、涵水、同化和改善气候的生态功能；废石场、尾矿库的全面整地覆土、穴状整地、穴内客土、建立植被的生态修复；塌陷区的安全防护措施建设的生态修复；将矿山废弃的机械、建筑、道路、矿床以及矿产品堆放场等建设成为矿山公园，将矿山废弃的水域建成矿山人工湿地，将矿山废弃的平地建设成为居住用地和工业用地，将矿山废弃的洼地、盆地建设成为养鱼场、垂钓园，将矿山废弃的坡地建设成为林业和畜牧业基地。公路、铁路、风电、水利工程等基建项目的生态修复技术包括边坡锚索加固工程、生态护坡工程、植生层修复、植被层修复、水土保持生态修复，具体体现为大型植物坡面建植技术，坡面植被景观造型技术，厚层基质锚网喷附技术，棉网状植生带技术和连续纤维加固喷附技术、还包括了对退化河流、退化绿洲、退化水库和退化矿区等生态系统的生态修复。修复方案是指导修复工程实施的依据，方案的合理性、系统性直接决定了修复工程能否顺利进行和达到预期的修复目标。尽管现在已经有较多完整的生态修复技术，但目前还不能从整体层面上提出适合于解决辽宁省生态环境问题的技术，因此有必要对这些生态修复技术进行集成，以利于辽宁省对生态修复进行规范化管理。

修复工程的实施、管理与维护则是土地生态修复的具体实施阶段，主要包括修复工程实施运行、维护和监测、修复效果评价等三方面的内容。修复工程的设计与实施应根据土地条件，按照修复技术方案，明确修复具体过程；修复工程运行、维护与监测贯穿整个修复过程，以确保修复有效性和修复目标的实现；土地生态修复效果评价则是考察修复目标的达到程度与修复工程成败的重要参数。

2.土地生态修复评价

不同的受污染地，不同矿山不同开发阶段，不同的占地类型，生态修复的制约因素、修复目标和重点是不同的。对于污染土地的生态修复，修复后目标污染物应该达到规定指标限值。评价范围应该与制度的修复方案确定的范围一致，根据生态修复报告中定桩资料和地理坐标勘察确定修复范围和深度，核实修复范围是否符合修复方案的要求。制订采样方案应包括采样介质、采样区域、采样点位、采样深度、采样数量、检测指标。应根据目标污染物与目标修复值进行分区采样，对于异位修复应在原址边缘和内部进行采样，对于原位修复主要在修复区内进行采样。根据生态修复的面积进行污染物目标值比较，小型修复项目可采用逐一比较法，大型生态修复项目可采用t检验法评价修复效果。在对污染土地进行物理、化学以及生物修复后，土地再利用前需要根据再利用目的对可能残留的污染物或修复剂是否会产生生态安全和人类健康问题进行风险评价，可以采用原位观察法，实验室模拟观察法，微宇宙法和现场经验与推导方面分析如何对修复土地再用进行生态风险评价。

矿山生态修复考核指标也应根据矿山不同开发阶段，不同的占地类型，不同的受污染地，分别设立，分别考核。矿山施工期结束后即为生产期，对于整个工程是以投产为标志。对于单个工程以单个工程投产为标志，服务期以单个工程服务期满为标志，如有的矿山设有二个以上废石场，在生产初期用一个废石场，待第一个废石场服务期满后再启用第二个废石场，以此类推。矿山塌陷地、受污染地也是一定得范围为标志，所以矿山生态修复应以单个工程和场地为单位考核较为合理。露天采场、废石场、尾矿库、塌陷地具有明显的时空变化特征，在生产期，只有永久边坡、平台可以进行生态修复，因此这类场地在生产运行期只能对这部分进行考核，在服务期满后应对整个场地进行考核。塌陷地是随时间推移逐步塌陷、逐步稳定的过程，对塌陷地只能对稳定区进行生态修复，在时间上有滞后效应，对于塌陷地一般是对相对稳定区进行生态修复，进行生态修复考核。工业场地、办公生活区主要是建构筑物，生产期用绿化率来考核，一般按15%计，在服务期满后，则要看工业场地是否作其他工业用地，如用作其它工业用地，则仍用绿化率考核，如拆除，则用生态修复率考核。道路管线区达到国家关于道路管线绿化要求即可。临时占地在施工结束后应立即进行生态修复，生态修复率应达到90%以上。

三、污染土壤生态修复工程原则

1.“以人为本”的原则

农田污染土壤修复可以削弱和降低污染土壤中污染物进入食物链的风险，从而保障食品品质，降低对人体健康的潜在风险。

2.农业生产最小化原则

农田是农村农民生活保证的根本，因此，污染土壤修复工程应建立在对农业生产影响最小化的基础上，最优选择是不影响农业生产活动的同时，实现土壤中污染物的有效去除。

3.成本最低原则

大面积农田的修复需要考虑农田所有制和修复技术特点。对于承包责任制大面积农田，修复过程涉及不同富裕程度家庭，修复周期会影响政府扶助资金数量，因此修复技术所需材料和工程的成本应保持最低化，从而保障农民的积极配合和政府资金投入。

4.土地利用决定原则

污染物修复限值由土地利用形式决定，总体上可以将污染土壤分为自然用地、农业用地、商业/居住用地和工业用地，不同土地利用方式土壤修复限值不同。

5.修复技术无害化原则

农产品直接进入食物链，影响生态系统和人群健康。因此，修复过程尽量减少污染物中间代谢产物的二次污染和修复技术本身带来的污染或对土壤生态系统的破坏问题。

四、污染场地土壤污染现状分析与评价

采用科学的布点方式对修复场地的污染状况进行详细调查和科学评价，掌握场地内土壤污染物的种类与含量及空间分布特征，同时，了解污染场地的地址、水文、气候和土地用途等情况。

五、污染物健康风险评估

在了解场地污染状况的基础上，针对土地农业利用方向，根据暴露途径和暴露人群特征，结合大气悬浮颗粒物中污染物状况，进行健康风险分析，并结合污染物迁移特征进行风险预测。

六、示范区建设和运行、监测及效果评价

根据场地评价与污染土壤修复技术适宜性评价结果，选择有代表性的土壤污染场地，进行征地及试验示范区的规划和建设。

对示范修复的运行效果进行连续综合监测、生态毒理评价，确定修复运行的最佳参数，并进行运行效果评价。

参考文献

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原位生物修复技术篇3

1．1残饵以及排泄物

利用冰鲜杂鱼作为饲料进行网箱养殖或池塘养鱼时，饵料浪费和污染现象更为严重。林永泰等对黑龙滩水库网箱养鱼对水环境的影响研究发现，饵料中总氮(TN)含量为5．22%，总磷(TP)为1.43%，投入的饵料中TN含量为131．2t，TP含量为35．9t，从饵料进入水体的TN为96．27t，TP为34．04t，分别占饵料TN和TP含量的73．38%和94．81%。Funge－Smith等曾对稻田养虾池中的物质平衡作过研究，发现在养殖过程中只有10%的N和7%的P被利用，其他都以各种形式进入环境。

1．2水产药物污染

现代化水产养殖特别是高密度水产养殖中，为了防治疾病、清除敌害生物等，大量使用化学药物。药物、消毒剂等严重影响生态环境，目前我国水产养殖业滥用药物现象十分严重。Solbe曾报道，英国水产养殖业使用的化学药品达23种，而1990年挪威养殖业使用的抗生素种类比农业使用的还多。一部分药物直接散失到环境中，造成环境短期或长期退化。珠江三角洲沿岸曾经大量使用硫酸铜来治理虾病，导致目前该地区水环境Cu污染仍然相当严重。

2对底质的影响

水产养殖区底泥中C、N、P含量比周围水体沉积物中高，耗氧量亦高，沉积物中经常可见残饵。当底泥堆积的有机物过多时，将导致底质理化指标改变，微生物分解作用旺盛，底泥溶解氧不足，因缺氧或无氧而成为还原态。海水中含有大量硫酸盐，在还原环境中生成H2S，并且由于沉积物的吸附作用，可以渗透扩散到底层数厘米深。养殖区底泥沉积物中高硫化物、COD、无机氮和无机磷含量明显较非养殖区高。

Hatcher等在加拿大UpperSouthCove贻贝养殖区进行试验，发现养殖区的沉降量往往是非养殖区的2倍以上。在瑞典的某贻贝养殖区，研究人员发现，每个养殖季节结束后底质都增厚10cm左右。根据季如宝等在山东省桑沟湾养殖区的测定结果来看，仅栉孔扇贝单位面积的排粪量便可达65．88kg/(hm2•d)(干重)，合计每年产生18520t(干重)，加上其他养殖贝类的排粪，整个养殖区年产粪便量近40000t，这其中还不包括大量的假粪。生物沉降将大量悬浮物搬运到底层，其中包括本应悬浮的高有机成分的较小颗粒物，这些有机物在底层堆积，导致微生物活动加强，增加了底质对氧的需求，因而可能产生缺氧或无氧环境，促进了脱氨和硫还原过程，加速释放无机营养盐，有可能导致水体富营养化。

3池塘底泥修复技术

3．1异位处理技术

底泥异位处理技术一般是指疏浚技术以及疏浚后的处理技术。通过水力或机械方法挖除或者抽取底泥表层的污染物，再进行输移处理，减少底泥污染物的释放。目前该项技术主要被用于湖泊水库等受工业污染比较严重的水域，在池塘养殖方面应用不多。

3．2原位处理技术

底泥原位处理技术是指在湖泊、水库或者池塘等水域内，利用物理、化学、生物方法减少受污染底泥容积，减少污染物量或降低污染物的溶解度、毒性或迁移性，并减少污染物释放。按其原理不同，可分为原位化学处理、原位物理处理、原位生物处理、原地生态处理4种。

3．2．1原位化学处理技术原位化学处理技术是指通过投加含氧量高的化合物，补充底泥中有机物分解所需的氧，减少H2S、NH3等厌氧代谢产物的生成。目前应用较多的是硝酸盐，如Ca(NO3)2、NaNO3等，它们可以迅速氧化H2S，并能被有机物利用。或通过投加化学试剂，固定水体和底泥中的营养盐，并在底泥表面形成覆盖层，阻止底泥向水体释放营养物［23］。目前应用较多的是铝盐，如Al2(SO4)3和NaAlO2，因为铝盐与磷形成的络合物或聚合物性质比较稳定，即使在缺氧或厌氧条件下也不会重新释放出磷。另外，铝盐水解形成Al(OH)3絮体，还可以吸附水中有机物、含磷化合物等胶体粒子。目前已有关于采用铝盐来降低养殖水体中浑浊度的报道。

3．2．2原位物理处理技术原位物理处理技术主要是采用物理方法，通过人工曝气、破坏分层等方法造成异重流，提高底层水体的溶解氧含量和水体温度，加速水体和底泥中污染物的降解，以去除污染。研究人员对美国的Medical湖采用该技术后，发现水中的氨氮和总磷含量均明显下降。日本KihamaInner湖、华盛顿Denny海湾、威斯康星Sheboygan河等均采用了该技术。原位物理处理技术作为底泥处理技术效果明显，可以与疏浚技术结合使用，但一次性投资较大，同时物理处理技术会破坏湖泊原有的生态系统，可能会导致新的生态危机。

3．2．3原位生物处理技术原位生物处理技术是指利用底泥中生物的代谢活动降解减轻污染物的毒性，改变有机污染物结构、重金属的活性或在底泥中的结合态，通过改变污染物的化学或物理特性而影响他们在环境中的迁移、转化和降解速率，从而对底泥污染物进行处理。原位生物处理技术根据所选用生物种类的不同可分为植物处理、动物处理、微生物处理和生态修复。由于生物本身的生长周期较长，因此植物处理和动物处理目前很少见。有人曾对湖泊中芦苇、底泥中蚯蚓等生物对底泥中重金属的富集进行过研究。目前以微生物处理为主。

3．2．4生态修复生态修复是应用生态系统中物质共生、物质循环再生以及结构与功能协调原则，分层多级利用物质的生产工艺系统。生态修复是目前公认的能彻底解决湖泊污染问题的最好方法。部分学者认为，微生物在对底泥中的污染物进行降解时，主要利用底泥间隙水中的水溶态物质。当底泥中存在水生植物时，水生植物可以对底泥中的污染物进行富集，并通过根际微生物吸收、移去、挥发或稳定底泥中的环境污染物，最终修复湖泊底泥乃至整个湖泊生态环境。不但可以通过微生物去除底泥中的污染物，还可以通过植物的吸收积累作用，将底泥中的重金属、磷等不可降解污染物输移到水环境之外。蔡惠凤等在实验室模拟生态条件下，运用投放复合微生物、微生物合酶菌液、添加营养促生剂、水底界面曝气等不同方法对养殖池塘污染底泥进行生物－生态修复，结果表明，4种不同的生物生态方法均能导致上覆水硝态氮和氨态氮含量升高，促进浮游藻类的阶段性孳生，从而修复污染底泥。

4展望

目前各种底泥污染物处理技术都存在一定不足，如异位处理工程量大、成本高，对水环境生态造成一定的破坏等。原位修复中化学处理可能会对水质产生一定的影响;植物修复周期较长;微生物修复受自然环境条件限制等。尽管如此，原位生物修复由于存在成本低、不破坏原有生态等特点，具有广阔的市场前景，特别是生物修复技术，不但可以通过微生物去除底泥中的污染物，还可以通过植物的吸收积累作用，将底泥中的重金属、磷等不可降解污染物输移到水环境之外，生态效益良好。

原位生物修复技术篇4

【关键词】内衬修复技术；市政排水管道；应用

前言

市政排水管道是重要的城市基础设施，其在城市建设和发展中占据着非常重要的地位。但是，市政排水管道在长期运行的过程中，由于其埋在地下，会受到各种因素的影响，很可能会出现老化、破损等问题，如果不能及时的采取措施进行修复，将会严重的影响城市道路安全。传统的市政排水管道修复方法需要开挖施工，这会给城市建筑物、铁路、高速路、交通等造成一定的影响，于是非开挖修复技术应运而生，内衬修复技术就是非开挖施工技术的一种，其在市政排水管道的修复施工中发挥了非常重要的作用，值得广泛的推广和应用。

1 常见内衬修复技术在市政排水管道中的应用

（1）转管内衬翻道修复技术。该种内衬修复技术是一种非常成熟的市政排水管道非开挖修复技术，其原理表现为：利用光固化或者热固化树脂，采用热水、蒸汽加热排水管道内部固化树脂，在原来的管道内部形成全新的内衬管道，内衬之后再采用密封胶或者不锈钢圈对端头进行处理，同样可以采用环氧胶泥对漏水的接口进行修复。翻转使用的主要材料包括衬管材料、环氧树脂材料等，该种内衬修复技术的特点表现为施工长度大、占地小、施工周期短、施工工艺简单，进行市政排水管道施工时并不需要开挖，具有很好的应用前景。

（2）半结构性聚合物内衬修复技术。该种内衬修复技术需要旧管道的承担外部荷载以及常规工作压力，当市政排水管道被破坏之后，半结构聚合物能够维持其纵向连贯，延长排水管道的使用寿命。聚合物快速固化一小时后就能够正常使用，通过增加壁厚还能够显著的增加旧管道的承载能力，再加上聚合物具有非常好的耐磨性能，经过采用半结构性聚合物内衬修复技术修复之后的市政排水管道，其设计使用寿命能够延长45年左右，并且该种修复技术甚至可以采用不断水开洞施工，不影响自来水的正常供应，同时便于供水的后期维护。此外，该种内衬修复技术和传统技术相比，具有快速固化、抗剪性能强、强度高等方面的优点。

（3）环氧树脂喷涂内衬修复技术。环氧树脂喷涂内衬修复技术对于口径变化较多、三通、弯头等管道的修复适应性较好，其原理表现为：在高速旋转汽流的作用下旋转研磨材料，通过产生的气、固两相汽流反复撞击壁管，研磨和切削壁管，能够将管壁上的铁锈、污垢等清理干净。该种内衬修复技术采用按照管道口径顺次研磨的方式，先进行大口径的研磨，再进行小口径的研磨，这样能够有效的避免过高的摩擦。研磨的程度可以根据研磨材料的量进行控制，同时为了提高研磨的均匀程度，应该根据各个口径的大小选择合适的研磨量和风量，必要时还应该根据口径适当的补充风量，对于大口径应该适当的增加研磨量和风量，对于小口径应该控制风量和研磨量，防止研磨过度。

（4）PE灌浆内衬修复技术。PE灌浆内衬修复技术是污水管道修复技术的一项创新，该中内衬修复技术的应用原理表现为：将外侧带钉状的PE软管折叠成U型，通过牵引由井口进入到母管内，PE软管表面的钉状物向外，保证旧管道和管衬表面能够牢固的粘贴，然后将管道端口封闭，将水灌注到管内，再在钉状物和管衬外表面之间的空隙跳虫特制的喷射灌浆，该种灌浆材料具有不变形、硬度高、凝固快等优点，保证内衬牢固的粘贴在原壁管上。该种内衬修复技术具有施工方便、快速节时、安装无需动土、不受气温与天气影响等优点，避免对环境以及交通道路造成影响，再加上该项内衬修复技术的内衬和旧管道之间没有间隙，因此并不需要进行密封，适用于市政排水管道的长距离修复。

（5）聚氯乙烯热塑管内衬修复技术。该项技术是由美国Ultra liner公司研究和开发的新管道内衬修复技术。该种内衬修复技术采用的聚氯乙烯是在沸点温度加热形成，以此保证聚氯乙烯管道能够适应任何母管的形状，例如接头处偏移、大角度弯曲、管径变换、波形管道等不规则的管道中。聚氯乙烯热塑管内衬具有无安装后收缩的特性，都能够管道安装之后在纵向以及横向上的缩量几乎可以忽略，保证母管和内衬管能够紧密的连接，同时该项内衬修复技术还具有很强的释放特性以及极高的抗冲击能力，最大限度的降低水渗透以及其他外界冲击对市政排水管道的影响。

（6）PE管缩径管修复技术。该种内衬修复技术的原理表现为：在施工的过程中，将标准的HDPE或者MDPE管进行对焊，再利用液辊轧机进行现场冷轧，使PE管直径降低，便于其进入到原管道中，当内衬管就位后，采用辅助压力温度恢复方式或者自然恢复方式进行内衬管的复原，最终形成牢固的内衬管。该种内衬修复技术的应用优势主要表现为：良好的卫生性能，PE管在加工的过程中并没有添加金属盐稳定剂，材料健康、卫生、无毒，在使用的过程中并不会滋生细菌、产生结垢层，防止水质的二次污染；稳定的连接性能，PE管采用电熔焊或者热熔焊，其强度非常高，连接性能良好；耐腐蚀性强，除了少数的强氧化剂之外，PE管材能够承受多种化学物质的腐蚀；使用寿命长，在额定的压力、温度以及外界环境中，PE管道的使用寿命长达45年。

2 内衬修复技术在市政排水管道中的应用实例

以某市政排水管道为例，经过实地勘察，该管线周围的地理环境相对复杂，属于流砂地带，管道的埋深在4.2m-6.8m之间，管道位于非机动车道下，管道南侧路中间为轻轨，两侧离建筑物的距离非常近，管道的北侧还有一条雨水管。该排水管道因为严重的腐蚀导致路面发生了严重的坍塌，对城市交通的正常运行造成了严重的影响。市政管理部门决定对故障路段进行修复，为了防止对道路交通造成影响，决定采用非开挖内衬修复技术―浆膜内衬修复技术对市政排水管道进行修复。该修复工程的工程量为2453.6m，采用美国Superliner、Inliner等技术，浆膜内衬修复技术采用HDPE钉状材料，对原市政排水管道的DN500-DN2000管道进行修复，由于HDPE管具有非常优越的性能，修复之后的管道不仅能够满足市政排水管道的质量要求，显著的提高了市政排水管道的排水能力，延长了市政排水管道的使用寿命，取得了非常好的应用效果。

3 结束语

总而言之，市政排水管道在长期的运行过程中经常会出现腐蚀、泄露等问题，严重的影响了城市的发展进程。通过将内衬修复技术应用在市政排水管道中，对环境、交通、地面以及地下周围管线的影响都非常小，经过修复后能够显著的改善原市政排水管道的性能，延长其使用寿命。因此，值得将内衬修复技术广泛的推广和应用在市政排水管道修复施工中。

参考文献：

[1]周燕.供排水管道内衬修复技术与应用分析[J].科技资讯，2014（4）.

[2]刘萍，曹连秋.免挖掘浆膜内衬修复排水管道技术应用及发展[J].科技资讯，2013（8）.

[3]秦君堂，俞梅琳，蒋晓庆.等.供排水管道内衬修复技术与应用[J].建设科技，2014（3）.

原位生物修复技术篇5

关键词：生态消淤、水生生态、综合治理、修复

一、前言

随着珠三角地区人口不断增长，大量富含有机物的生活污水和部分工业废水排入河涌，导致水体含氧量大幅下降，造成了河涌普遍呈现有机污染严重的特征。且由于长期不加治理，大量的污染物沉积在河涌底部，导致河涌底泥淤积，珠三角地区河涌的淤泥厚度可达0.5～2m，平均为0.36m。底泥中的还原性物质产生大量的化学耗氧使河涌底泥形成厌氧环境，在厌氧微生物作用下逐步腐化，变黑、发臭。

目前的城市河涌整治中，注重清淤，堤岸，绿化和截污等工程，而不重视底泥和水体生物原位修复，更不重视河涌生态体系建立，这样导致城市河涌整治中边治边黑，边黑边治，不能从根本上改善河涌水质和提高水体自净能力。现正积极探索城镇河涌污染治理新路子，提高河涌整治的效果和水平。原位生态修复技术曾经在国内外许多工业污水处理厂、湖泊、池塘、湖塘、海滩等多个污染控制工程项目中得到应用，都是对水体及其淤泥进行污染物的消减处理，效果皆良好，从事实上说明了该技术运用的可行性与成熟性。

二、常规河道清淤和水生生态技术修复存在的问题

传统整治河道的手段是截污与污水处理，清淤，水生态修复，补水，堤岸景观建设等。其中，常规清淤和水生生态技术修复存在很多问题：淤泥清挖工艺落后，工程投资大，操作麻烦，清淤效率低；清淤挖上来的淤泥含水率高，数量巨大，黑臭，运输和处置难；传统的清淤方法，最重要清除的上层不稳定淤泥残留多，加上发黑的河水，污染负荷仍然很大，黑臭难解决；生态修复未找到快速修复水生食物链并且易于维护的简单方法；需要使用曝气等其它设施，管理麻烦，维持费用大；普通的投放微生物治河技术，投放液态的微生物易被河水冲走，要长期不断投放，维持费用大，一年只能消化淤泥少于10cm，不能替代清淤。

综上所述，黑臭的河道，清淤后不稳定淤泥的残留量多，就算做到完全截污，河道内的污染负荷仍然很大，单纯依靠调水、补水难以彻底消除这些污染，难以短期内消除河道黑臭。不少投入了很多资金治理过的河道，虽然有一些效果，但不能令人满意，尤其是退潮时、枯水时仍然黑臭。

河道治理重在水环境生态修复与重建，重建生态系统有很多方法，最重要的是能使水体的自净能力保持稳定，且易于控制和管理，维护费用低。所以，寻求高效而且符合上述要求的技术方法，是河道水体生态修复最大的难点，是水体修复难易的关键，也是各种治理方法和治理效果的差异所在。施放底泥净化剂消解淤泥，同时能够快速修复水生生态，真正消除黑臭，是一种更有效的河道快速治理方法，生态修复不需要15年，几个月至1年就可以做到。

三、原位生态修复治理关键技术

1、关键技术简介

水环境生物修复是在可控条件下，利用微生物和水生生物生命代谢活动，修复被污染的环境或消除环境中的污染物的过程。而原位生态修复技术的核心为生态修复剂技术，即在无固定设备且完全自然的状态下，因地制宜，充分利用天然水体的自净功能，采用直接向污染河道投入高效的本源微生物菌群和微生物促进剂，激活水体中原本存在的利于水体自净的微生物，并通过它们的迅速繁殖，从而消除水体中的有机污染，同时对河道有机底泥起到一定的消化作用。具体的流程主要为：微生物驯化，微生物菌剂在河涌底泥中接种繁殖，根植河床，微生物对河道污水和底泥中的污染物进行分解去除，净化水质和减少污泥量，再通过人工培育河道生态链最终恢复水体的原生态，实现水体稳定的自净功能。生态修复剂是一种充分利用自然界生物降解原理，提高水体的生命力和自净能力，并重建其生态平衡、迅速地改善水质的技术与产品。

2、底泥净化生物修复治理黑臭河涌

针对底泥富含大量有机物和营养物质，好氧速率高，处于强还原状态的厌氧环境，投放生态修复剂的方法，进行生物修复，以控制和消除底泥污染。底泥净化剂，由增氧剂、有效微生物菌剂和生物载体组成。增氧剂在水中逐渐释放出氧，改变河道底层厌氧生态环境为好氧生态环境，激活微生物菌群，同时为有机污染物的降解提供电子受体；有效微生物菌剂是采用本土化的好氧型和兼性微生物组成的复合微生物菌剂。作为载体的多孔矿物，可为微生物菌落提供巨大的附着表面，减少微生物的流失和更好发挥微生物降解有机污染物的作用。

在底泥净化剂的作用下，能有效地对污泥和污水中的有机污染物、细菌等进行生物降解，污泥有较大幅度的减少，河水不黑不臭，没有黑色底泥上浮，淤泥层减薄，矿化度增加，从而最终净化水质。

3、治理效果

河道第一次施放底泥净化剂，10天～20天臭味消失，河道从厌氧状态转变为好氧状态，出现许多微型动物；约一个月，河道水质变清，水里的微型动物继续增多；30天～50天，水底有很多水丝蚓（俗称“红虫”，是栖息在水底污泥中的底栖动物，以污水和污泥中的有机物为食物），大量的红虫对水生食物链的修复很有好处，继而水里可看到一些小鱼，表明水质好转，水生食物链初步修复，已适宜鱼类生长；两个半月，小鱼群增多，淤泥泥面从原来的黑色开始呈现灰白色；3个月～4个月，河底淤泥削减15～20厘米，当河底淤泥中的有机物被吸收分解之后，底泥表面就是一层不被吸收分解的沙、石，底泥泥面呈现灰白色，红虫逐渐减少；4个月～6个月，河底淤泥削减25～30厘米，河道已不黑不臭，水质明显变好。

4、淤泥消解和水生生态快速修复技术的优势

4.1 这种生态修复剂具有沉淀的功能，其本身及其固着的微生物不易流失，不易被水力冲跨，即使在水流动的河或者很深的水域里，都能沉入到底部，把淤泥里的有机物吸收分解掉，并达到净水、增氧、消除恶臭等效果。只要在被污染的水体投放了生态修复剂，就可以分解去除底质的淤泥和净化水质。

4.2 施放这种生态修复剂，不用机械清淤，不必解决淤泥出路，没有散发臭气的清淤场面。由于污染情况和淤泥情况不同，根据应用实例，施放一次生态修复剂，河道的淤泥4--6个月可以减少20--30厘米。

4.3 施放生态修复剂后，不需要曝气充氧设备，不需后期管理费，同时消除臭味，促进了水生生物的食物链修复，很适合净化底质污染和水体生态修复。

4.4 用生态修复剂消解淤泥，替代了清淤，同时快速修复水生生态，是一种可以与原有河道综合治理任务对接，大大降低治理难度，提高治理效果，而且无二次污染的先进技术。

四、结论

原位生态修复技术与截污补水相结合，对河涌段进行治污处理，有效地控制河道有机污染，减少河道底部淤泥量，从根本上起到净化河涌水质，达到消除黑臭、消除河道底泥的目的。生物修复剂应用性能优异的微生物增效技术，通过提高水体的生命力和自净能力，可以替代清淤，快速消除底泥，同时快速修复水生食物链，重建水体生态系统，提高河道自净能力，改善河道感观和水质，成为治水的一种非常有效的方法。底泥生物修复剂具有沉淀的功能，其本身及其固着的微生物不易流失，有效的把淤泥里的有机物分解掉，达到净水、增氧、消除恶臭等效果，生态修复后不需任何管理费，是一种最经济净化，无二次污染的先进技术。

在我国还不能做到完全控制河道面源污染和完全截污治污的情况下，实践证明，应用生态消淤、快速修复水生态、分段截污与水生态污水处理等生物增效技术的集成，是一种疏浚、消除河道累积污染、从根本上解决河道发黑发臭的问题，是恢复河道良好生态环境的简单、实用的方法。

参考文献：

[1]《广东省环境保护战略研究》中国环境科学出版社 2007年12月

[2]罗刚；刘军；胡和平；生物修复技术在白海面黑臭河涌治理中的应用[J]；环境科学与管理；2009年02期

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[5]饶胜；生物及生态修复技术在河道整治工程中的应用[J]；节水灌溉；2007年04期

[6]发明专利CN101050041A一种河涌污染治理方法 李开明 江栋 谢丹平等 2006.4.3

原位生物修复技术篇6

【关键词】生态修复技术 技术比较 技术展望

中图分类号：S891+.5文献标识码：A 文章编号：

1.引言

作为城市系统中自然地理因素之一的城区河道，它具有供应水源、提供绿地、保护环境和开展旅游等一系列的生态功能，对城市生态建设具有十分重要的意义，可为城市的生活和生产就近提供水源，减弱城市热岛效应和洪涝灾害，为城市绿地建设提供基地，丰富城市景观多样性和城市物种多样性，为市民创造文体娱乐与亲近自然的空间。河流独特的形象功能具有不可估量的社会经济意义，世界上有许多著名城市中河流及两岸景观，已成为该城市的标志，如巴黎的塞纳河，伦敦的泰晤士河等。城市河流作为城市生态系统的重要因素，越来越为城市建设者所关注，其生态功能的应用，也逐渐被引人到生态城市的建设中。

2.城市河道底泥处理技术比较

城市河流水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题。污染物主要是通过大气沉降、废水排放以及雨水淋溶和冲刷进人水体，最后沉积到底泥中并逐渐富集，使底泥受到严重污染。

底泥的污染归根结底是对水体的污染和底栖生物的危害。如果能消除其对水体和底栖生物的作用，则就能有效降低污染底泥的环境影响。因而，底泥污染的控制既可采用固定的方法阻止污染物在生态系统中的迁移，也可采用各种处理方法降低或消除污染物的毒性，以减小其危害。由于有些城区河道底泥淤积严重，开展底泥修复工作是提高河道排洪能力和促进河水水质改善的必要措施。底泥修复技术主要有两种，即物理修复和生物一生态修复。

2.1物理修复

物理修复是借助工程技术措施，消除底泥污染的一种方法，主要有疏浚、引水、填沙掩蔽等措施。其中疏浚是最常见的方法。物理修复最大的优点是见效快。当底泥中污染物的浓度高出本底值2一3倍时，即认为对人类及水生生态系统有潜在危害，则要考虑进行疏浚。

目前国内最常用的疏浚清淤机型式主要有抓斗式、链斗式、反铲式、耙吸式和绞吸式等。但是这些机型基本上都是庞然大物，适合大型水体，而城区河道一般宽度不是很大，而且桥梁较多，净高净宽都小，而且难以抛锚，所以这些庞然大物并不适合城区河道进行疏浚作业。

通过相关研究和技术应用来看，物理疏浚技术在一定程度上取得了效果较为明显，但是从总体来说还是存在以下几个问题:

(1)成本比较高。疏浚的成本受到许多因素影响，其中主要包括设备类型、项目大小、堆放场、底泥密度、输送距离、底泥的综合利用等。也有人作过相应的预算，机械清淤lhm2时底泥约需9.9一24.7万美元。

(2)疏浚过深将会破坏原有的生态系统。底泥疏浚可能会去除底栖生物，破坏鱼类的食物链。如果底泥被完全疏挖，可能需要2一3年的时间才能重新建立底栖生物群落。如果底泥疏挖不彻底，底栖生物群落的恢复相对比较快。因此采取疏浚方法时，必须加强实验研究和科学决策，慎重考虑投入效益比。

(3)城市河道清淤疏浚工作不同于湖泊，湖泊水面开阔，方便疏浚船进行水上作业。而城区河道断面一般较小，且河道中长年有水流动，这给疏浚作业带来了困难。特别是有些需要清淤的河道靠近闹市区，疏浚工作必须安排在夜间进行，这也会给施工带来一定的不便。

(4)疏浚底泥的处理是环境保护的选择。疏浚底泥以其量大、污染物成分复杂、含水率高而使其处理困难。目前国内多采用农田施用和填埋处理，污泥的利用价值低，处理不彻底，又极易造成二次污染。

2.2生物一生态修复

城市河道接纳的主要污染物是生活污染源，所以底泥中有机物含量高，可生化性强，而且城区河道水条件稳定，适合采用生物一生态修复技术。底泥的生物一生态修复技术，是指利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对底泥中的污染物进行转移、转化及降解，从而达到底泥修复的目的。近年来生物一生态修复技术已经得到各国广泛的重视。

城市河道底泥的生物一生态修复技术包括原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术就是指底泥不疏浚直接采用生物一生态技术对实进行修复。异位修复是指对疏浚后的底泥进行进一步的生物一生态修复。

2.2.1原位修复技术对有机污染的底泥，最实用的办法就是不疏浚，而是采用生物一生态修复技术在原地直接吸收、降解污染物。这样不但可以节省大量疏浚费用，而且还能减少疏浚带来的环境影响。

自然的河道中有大量的植物和微生物，它们都有降解污染有机物的作用。植物还可以向水里补充氧气，有利于防止污染。河道生物一生态修复包括微生物修复和水生生物修复两大部分，两者弃一不可，只有互相配合，才能获取总体治理效果。有研究表明，运用水生植物和微生物共同组成的生态系统能有效地去除多环芳烃的污染，高等水生植物可提供微生物生长的所需碳源和能源，根系周围好氧菌数量多，使得水溶性差的芳香烃，如菲、蕙以及三氯乙烯在根系旁能被迅速降解。根周围渗出液的存在，能提供降解微生物的活性。种植的水生植物的根茎能控制底泥中营养物的释放，而在生长后期又能较方便的去除，带走部分营养物。城区河道由于其特殊的地理位置，采用生物一生态修复技术时所选用的植物不但要满足净化水体的要求，而且还应该满足美化环境的要求。

使用生物一生态修复技术，可以使河道整治由环境水利向生态水利转化。但该修复技术在应用中也暴露出以下主要缺点:

(1)在城市河道底泥修复过程中，生物—生态修复速度是十分缓慢的，相对于河道底泥疏浚，底泥修复其实是一个十分缓慢的过程。而且生物一生态修复过程中的水生植物的生长是与季节有关，微生物的生长活性与温度、pH、溶解氧等诸多因素有关。

(2)河流水质变化是随机性，因为河流水质一般与进人河流的污染源排放特性相关，与河流周围居民的生活特性和工厂生产周期相关。所以河道接纳的污染物的不确定性对所选取修复的生物种类提出了很高的要求。

(3)在以水生植物修复时，必须及时将其清除，从而避免植物在枯萎后产生腐败分解，重新污染水体。

2.2.2异位修复

异位修复技术是与底泥疏浚同时进行使用的。此技术融合了疏浚和生物一生态修复技术的优点于一身，在今后一段时间内就有着很好的应用前景。疏浚底泥在很多时候是一种必需的选择，但疏浚后的底泥处理则是一个环境保护的难题。目前国内多采用农田施用和填埋处理，污泥的利用价值低，处理不彻底，又极易造成二次污染。因此，建议采用生物处理方法加强对疏浚底泥的处理力度，利用人工反应器对疏浚污泥进行处理，先使其达到无害化，然后用作它用。比如用作建筑材料或路基材料，以代替粘土。底泥具有颗粒细、可塑性高、结合力强、收缩率大等特点，所生产的砖瓦质量高，而且不损坏耕地。这样一方面可节省粘土的用量，减少对土地资源的破坏，另一方面又充分利用了污泥，减少了处置费用，节约用地，一举多得。而且建筑材料需求量大，完全有可能大量接纳疏浚污泥，使疏浚污泥变废为宝。

3.结语

相对于我国来说，各种水体都受到了不同程度的污染，其中，城市河道的污染最为严重，如果采用国外投入大量资金用于疏浚和污泥处理来达到修复底泥的目的，这是不现实。综合考虑经费投入和处理效果，大力发展生物一生态修复技术，如高等植物对底泥中重金属的累积，特异微生物对有机物的分解等，在我国是一条切实可行的途径。我国河流污染大都较为严重，单纯使用物理修复疏浚所需经费太大，而单纯使用生物处理又难以达到理想的效果，今后在城区的河道修复中应以发展疏浚和生物处理相结合的方法为主，实现底泥的资源再优化。

参考文献

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2冉星彦，浅论城市水环境的治理〔J〕.北京水利，2001(4).12一15

原位生物修复技术篇7

1．1实验室及实地的研究证明了电动修复可以去除地下水和土壤中的重金属、氯代烃等有机物。Bruell等研究了电动修复去除土壤和地下水中的氯代烃的效果，试验证明这类物质可以被去除至溶解度以下，六氯苯和四氯乙烯的去除率可达60%～70%［14］。为了进一步提高电动修复法对四氯乙烯的去除率，Yeung等对污染土壤的电动修复方法做了进一步研究［15］。Gholami等将电动法与非离子表面活性剂联合使用，对人为污染的两个水平(10和30g/kg四氯乙烯)和0．33g/kg的TritonX-100的粘土土壤进行处理。结果显示，电动处理后10和30g/kg四氯乙烯的去除率分别为74．0%和89%［16］。

1．2曝气法曝气法是指将气体(载气)通入水中，使之相互充分接触，使水中溶解气体和挥发性物质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除污染物的目的。气提技术也可应用于土壤修复，如土壤气相抽提技术(SoilVaporExtraction，SVE)。该技术主要基于污染物的原位物理脱除，通过人工向土壤中通入空气流促进有机物的挥发，由气流将土壤气相中的有机物带走，以达到净化目的［17］。SVE技术具有成本低、可操作性强、处理污染物的种类多、可由标准设备操作、不破坏土壤结构等显著特点［18］，对回收利用废物有潜在价值。目前，许多国内外学者做了大量的SVE试验和建模工作，对不同变量的影响做了较为系统的研究。殷甫祥等探讨了不同柱底面积/装土高度、不同土壤粒径、不同VOC的分子结构和性质等因素对SVE通风效率的影响［19］。向华等进行了曝气技术去除四氯乙烯的试验研究，结果表明，曝气技术能够在较短时间内有效去除四氯乙烯，将初始浓度为国家标准5倍的四氯乙烯去除到国家标准限值以内［20］。胡顺之通过实验室装置试修复污染场地水样，发现曝气30min后三氯乙烯去除率可达99．7%，残留浓度低于国家标准限值［21］。目前，许多学者在气提的基础上进行改进，以期达到理想的效果。Couffin等验证了真空膜蒸馏系统去除饮用水中的卤代挥发性有机物的可能性，该技术有待工艺优化［22］;Shah等采用渗透蒸发－气提技术去除地下水中的VOCs，与单纯的气提相比，能够更有效地去除含量较少的VOCs［23］。

1．3混合表面活性剂法刘银平采用动态和静态试验研究了混合表面活性剂SDS和Tween80及单一活性剂对四氯乙烯的修复作用。结果显示，混合表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)会随着Tween80浓度的增加而下降。在CMC以上，单一和混合表面活性剂都可以增大四氯乙烯的溶解度，并且四氯乙烯的平衡溶解度和表面活性剂的初始浓度有着很好的线性关系。3SDS、1Tween80的去除效果最好，其次是1SDS、1Tween80，Tween80的冲洗效果最差。表面活性剂浓度和无机盐越高、冲洗流速越小，对四氯乙烯的冲洗去除效率越高［24］。单一表面活性剂的修复效果比混合表面活性剂的修复效果要差，所以在地下水污染修复时可以考虑混合表面活性剂的应用。综上可见，物理方法可以快速有效地移除污染物，可以作为有效去除四氯乙烯的应急处理技术。但是只能使四氯乙烯从一个地方转移到另一个地方，不能完全使其变成无害产物，常需配合后续处理措施，以便更好更彻底地清除污染。

2化学修复

2．1化学还原法使用还原性较强的物质可以使三氯乙烯和四氯乙烯等氯代有机物脱氯转化为危害性较少的烃类。20世纪80年代，美国科学家Sweeny报道可以使用零价铁对氯代脂肪烃进行还原［25］。1992年Gillham等的研究表明，零价铁发生化学反应产生的电子可以使氯代烃还原性脱氯［26］。从此，零价铁脱氯技术因为成本低、处理效果好而备受科研工作者的关注。一些科研人员对零价铁降解水中氯代烃的试验进行了研究，结果显示，零价铁可以使得氯代烃脱氯。化学还原法脱氯在国内外已相当成熟，为了进一步提高四氯乙烯脱氯的速率与效率，国内外学者不仅改良了零价铁，即在金属表面上镀上另一种金属，例如钯、镍等，还测试了零价硅等还原物质与镍等金属联合对四氯乙烯的脱氯效果。Muftikian等利用双金属体系，对水中低分子量氯代烃进行脱氯，四氯乙烯可以在几分钟内迅速降解为相应的烃类和氯离子［27］。何小娟等用镍/铁和铜/铁双金属对四氯乙烯的脱氯进行了试验，结果显示，双金属系统在四氯乙烯的脱氯过程中没有三氯乙烯、二氯乙烯和一氯乙烯等中间产物的产生;Chun－chiLee等将聚乙二醇涂和镍分别和零价硅联合使用，结果显示，零价硅对四氯乙烯脱氯分别增加了15和106倍［28］;WeiZhang等用铁/铜双金属和粉末活性炭的混合物对四氯乙烯进行脱氯，试验表明，与C或者Fe和Fe－Cu相比，Fe－Cu=C对四氯乙烯具有更高的脱氯效率［29］。此外，李书鹏等针对受氯代烃污染的地下含水层，采用零价铁－缓释碳技术进行了中试研究。研究证明，零价铁－缓释碳技术可以高效地修复被氯代烃污染的地下含水层，并且修复期较短，对氯代烃类污染场地地下水的修复有重要的实用价值［30］。李海花等通过试验发现，零价铁的纯度、粒径和投加量等都会影响四氯乙烯的脱氯效果［31］。为使双金属系统更好地应用于现场修复中，研究者将双金属系统和纳米技术相结合，制成纳米双金属颗粒。纳米材料颗粒尺寸小且反应活性高，金属颗粒不用建立金属墙，可直接注射到受污染的土壤、沉积层和含水层中。黄园英等以实验室合成的纳米双金属颗粒(Ni/Fe和Cu/Fe)为反应材料，对四氯乙烯进行脱氯试验研究，结果表明纳米Ni/Fe和Cu/Fe对四氯乙烯有明显的脱氯作用，主要生成无毒的烃类乙烷［32］。最近Shin－ShianChen等在水中加入CMC(羧甲基纤维素)使纳米钯/铁双金属颗粒分散，提高钯/铁纳米颗粒的降解能力，从而更快更完全地降解四氯乙烯［33］。此外，Chien－LiLee等还用微波诱导纳米零价铁降解四氯乙烯，不仅提高了四氯乙烯的分解速率，而且这种方法环保，不会产生二次污染［34］。在众多有环境影响的纳米技术的应用中，使用包含零价铁的纳米粒子修复氯代烃污染的地下水和土壤是一种具有潜在优势的原位化学还原技术［35］。

2．2光催化氧化法

2．2．1均相光催化氧化法。均相光催化氧化法指紫外光氧化使水中产生许多活性极高的自由基，这些自由基很容易破坏有机物结构，同时水中需预先加一定量的催化剂，从而提高光催化活性。均相光催化氧化的技术一般有UV/O3、UV/H2O2、UV/O3+UV/H2O2和UV/Fenton。它们和有机物的化学反应一般是因为初级光化学反应过程中产生的羟基自由基而引发的次级光化学过程。由于羟基自由基比较活泼，又具有较强的氧化性，在现有的氧化剂中，其氧化能力只低于氟。JuniehiroHagashi等的研究表明，使用紫外光照后，O3氧化能力增强了10倍以上，并且总结了光强与降解速率的关系［36］。MahdiKargar等应用紫外线+H2O2(2100mg/L)的方法对四氯乙烯进行脱氯，结果表明60min内可以有效地去除四氯乙烯［37］。而PiehaiMaruthamuthu等则发现，溶液中加入Fe3+会使光降解速率大大增加［38］。周细红等联合使用紫外光、H2O2和草酸铁络合物对四氯乙烯进行降解，结果表明在其联合作用下四氯乙烯能够快速地光解脱氯，同时光解速率要比单独使用紫外光或紫外光/H2O2体系快。

2．2．2多相催化氧化法。多相光催化氧化法通常使用紫外光，采用的催化剂大多是固态的TiO2。该法对含氯有机物十分有效，国内外对该领域研究较多，该法被认为是废水深度处理中最有前途的方法。其优点主要是①氧化彻底，中间产物无积累，没有二次污染，四氯乙烯等氯代有机物的降解产物通常是CO2和Cl－;②反应迅速、转化率高;③所使用的催化剂价格低且容易得到，光照条件也容易，所以成本低。Lessage等采用维生素B12作为催化剂化去除四氯乙烯污染的DNAPL(高密度非水相液体)。试验用维生素B12和柠檬酸钛组成的混合物作为补救液通过有100μl四氯乙烯残留的均匀柱。在10mg/L维生素B122h内，85%以上的四氯乙烯降解为三氯乙烯及二氯乙烯(DCE)［39］。黄徽等以钛酸四丁酯为前驱物，活性炭纤维(ACF)为栽体，蔗糖为胶粘剂，采用真空吸附水解的方法制得了TiO2/ACF催化剂。将其作为催化剂在光照2h条件下，水中溶解的四氯乙烯降解90%以上［40］。催化剂可以多次循环使用，光催化反应活性不变。由于在土壤中光的传播受到影响，因此光催化技术只能适用于水中四氯乙烯的降解。尽管有研究人员开始利用可见光进行光催化研究，但目前比较成熟的技术主要采用紫外光，目前成本问题限制了其广泛应用。综上可见，化学法是很成熟的处理方法，可以不断地破坏污染物，使污染物的结构发生变化，从而彻底地从环境中清除。现在化学试剂的选择性很强，不同污染场地及不同的处理要求所需要的化学试剂和处理方法不同。然而四氯乙烯的一些中间产物有可能比它本身的毒性更大，所以要尽可能地选择彻底矿化四氯乙烯的方法。

3生物修复

3．1植物修复植物修复技术通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用净化土壤和水中的污染物。该方法成本低、无二次污染、不破坏河流和土壤的生态环境。植物对地下水中的四氯乙烯和三氯乙烯的修复关键是通过水力控制污染物的扩散。植物的作用和水泵相似，根伸到地下水中，吸收大量的地下水。地表污染土壤中的污水被植物吸收了，从而防止污染向地下水转移。目前许多植物，如白杨、银合欢、羊毛草、黑麦草、印度芥菜、紫花苜蓿及水稻等都已用于有机污染物的生物修复研究。转基因白杨用于植物修复是比较理想的，因为它们具有较高的生物量、扎根深并且对有机污染物和无机污染物都具有抗性［41］。植物修复污染水体和土壤中的四氯乙烯，机理是植物借助太阳能，通过蒸腾作用将环境介质中的四氯乙烯转移到植物体内，以控制污染物的流动，同时降解污染物。但由于植物受到生长期的影响，只有在生长季节才能发挥植物修复作用，同时阳光、树种、树龄、气候、土壤等因素也影响到植物的蒸腾作用，而对于地下水的修复，只有植物根系能够达到的地方才能有效。

3．2微生物修复微生物修复技术主要是利用自然环境中生息的微生物或投加的特定微生物，在人为促进工程化的条件下，分解污染物、修复受污染的环境。生物降解法最大的优点是易于原位修复、经济无害、无二次污染。氯代烃类污染场地的微生物修复技术，最主要的影响因素是微生物的种类。迄今这种技术所应用的微生物大体分三类:基因工程菌(Geniticallyengineeredmicroorganisms)、外来微生物(Xenobi-oticmicroorganisms)、土著微生物(Indigenousmicroorgan-isms)。Sayali等利用地下水样品中的土著微生物，在醋酸刺激下对四氯乙烯进行脱氯。结果表明土著微生物有脱氯的潜能，可以将四氯乙烯转化为乙烯［42］。虽然实践证明微生物可以降解氯代烃，但是降解过程中氯代烃既不提供碳源，也不提供能量，微生物会大量死亡。因此需要定期补加一定量的微生物，或者另外投加碳源［43］。四氯乙烯只有在厌氧条件下才能发生还原性脱氯，所以产甲烷环境下四氯乙烯的降解研究较多，而较弱的还原环境，例如反硝化、硫酸盐还原和铁锰还原环境下四氯乙烯的脱氯研究较少。李烨等采用批量试验，对不同的地下水环境，包括硫酸盐还原、反硝化、混合电子受体、铁还原和天然地下水环境中四氯乙烯的脱氯性能进行了研究。结果显示，铁还原条件下的四氯乙烯的脱氯效果最好，天然地下水次之，四氯乙烯的去除率分别为91．34%和84．71%，四氯乙烯很快地转化为三氯乙烯，并且可进一步转化为二氯乙烯［44］。利用生物方法修复四氯乙烯污染的土壤和地下水是全球研究的热点。微生物能够破坏污染物的分子结构，使污染物转化为无毒无害的物质，安全彻底地消除污染。生物法成本低廉，设备简单，容易原位修复，是一种极具发展潜力的修复技术。但生物法有修复时间长、菌种环境适应性差等弊端，所以需要在今后的研究中不断地探索完善。

4展望

由于四氯乙烯在土壤和地下水中的普遍污染状态和长期存在性，及其对人类健康和环境造成的较大危害，近年来国内外学者针对该类污染物采用不同处理方法进行了大量研究。笔者认为四氯乙烯环境污染的修复技术应该着重于以下几个方面:(1)双金属系统和纳米技术结合，充分地发挥双金属系统高效的修复效果和纳米颗粒尺寸小、反应活性高的优点，是四氯乙烯污染原位修复的新方向。此外，纳米技术和其他技术(如微波诱导、加入分散剂等)联用，可以进一步提高四氯乙烯的降解效率和速率。建议今后探索更多的技术与纳米双金属颗粒技术联用，并对实际场地应用进行研究。(2)光催化氧化法具有操作廉价、氧化彻底、无中间产物积累等优点，在国外已经成为了研究领域非常活跃的方向。国内对光催化氧化方法的研究较少，应大力开发这方面的研究。(3)微生物修复具有高效、经济、无害、无二次污染，且处理成本低等优点，所以微生物修复受到国内外广大研究者的关注。土著微生物的活性较低，降解速率较慢，外来微生物又不易成为污染环境的优势菌，且只降解专一的污染物;基因工程菌引入环境可能对人类健康不利等。因此研究和发掘环境适应能力强的四氯乙烯特效降解菌，提高微生物修复的速率和效率，是今后修复污染的重要发展方向。

原位生物修复技术篇8

关键词：石油污染;植物-微生物修复;降解率

experimental study of microorganism and phyto-remediation for oil contaminated soil in central plains

zhang juan-juan1，2,zhang fa-wang?2,chen li?2,zhang sheng?2, haoyan-zhen?1

(1.shijiazhuang university of economics,shijiazhuang 050000,china;

2.institute of hydrogeology and environmental geology,cags,shijiazhuang 050061,china)

abstract: in order to remediate oil contaminated soil in zhongyuan oil field,micro-ecological techniques of optimized in situmicrobial communities and physical chemistry methods combined with plant were used for experimental studies on oil degradation and polluted soil remediation.in this experiment, optimized microbial populations were added into the experimental plots,and soil temperature（keep soil temperature above 25 ℃）,oxygen and other nutriments（control soil n,p,s,k,ca,mg,fe contents according to shares）were adjusted.the results showed that degradation rate can reach about 95% under oil average contents of 2 898?25 mg/kg in the contaminated soil after for 99 days,which demonstrated the effectiveness of microorganism and phyto-remediation methods for oil contaminated soil in zhongyuan oil field.in addition it was discussed for feasibility application of the technique.

key words:oil contamination;microorganism and phyto-remediation;degradation rate

随着经济的快速发展，人们对石油的生产与消耗量不断增加。在石油勘探、开采、运输与加工等过程中由于操作不慎或偶然事故使相当量石油进入环境，导致土壤污染负荷日益加重［1-2］。如：80%以上的落地原油被截留在50 cm以上的表层土壤中［1］，逐渐积累导致土壤结构的破坏，影响土壤通透性，并对农作物的生长和发育造成很大的负面影响［2］。土壤石油污染的防治研究工作已受到人们的重视。如今已成立了一个全球土壤修复网络,包括北美、拉丁美洲、澳大利亚、非洲、亚洲和欧洲6个区域中心,其核心任务就是利用植物- 微生物系统原位治理污染环境,也就是植物修复( phytoremediation)［3-5］。

纯微生物方法修复缓慢，需要时间较长，往往与植物方法联合修复，辅以物理、化学方法，以微观效应改变宏观环境，即为微生物修复技术。该技术具有操作简单，费用低廉，场地适应性强，无二次污染等特点,有广阔的应用前景［6-7］。本文是在以往室内修复实验的基础上，将植物与微生物的方法联合起来，开展微生物技术修复中原油田石油污染土壤的研究，以期为石油污染土壤的生物修复提供科学依据。

1 试验区背景

试验场地位于中原油田濮阳市胡状乡原油严重污染的土地，土壤岩性为土黄色粉土土壤，土中含有少量2～10 mm的小砾石或小姜石，土壤湿容重1?72 g/cm?3；自然含水量16?3%；ph为7?4；含盐量为1 243～18 650 mg/kg，表层土壤本底石油含量767?7～5 028?8 mg/kg,平均 2 898?25 mg/kg。土壤下部25～50 cm，石油含量313?6 mg/kg；ph为8?5；含盐量1 243 mg/kg。

2 试验材料和方法

① 菌剂及来源。试验菌剂，假单胞菌属（pseudomonas）、微球菌属（micrococcus）、放线菌属（actinomayces）、真菌（fungus）类的霉菌（mold）青霉属（penicillium）、毛霉（mucor）、曲霉属（aspergillus）等菌群，均为试验区油污土壤中筛选分离出的高效石油降解菌。将这些降解菌放大培养5～8 d后，测试菌液中含菌量为1011～1015个/ml，在修复工作前将培养好的菌液制剂存放于刷洗干净的25 l的6个塑料桶中。

② 配制营养液。mgso.4、nh.4no.3、cacl.2、fecl.3、kh.2po.4、k.2hpo.4。

③ 所需植物。根据刘继朝等人［8］在试验区所做的石油污染土壤修复试验效果，确定苜蓿作为本次修复植物。

④ 添加剂。麦糠麦秸、尿素和复合肥

⑤ 实验仪器： qzd-1型电磁振荡器、kq218超声波清洗器、生物恒温培养箱、高速离心机、高压蒸汽灭菌器、无菌实验室、生化培养箱、hz150l恒温摇床培养箱、奥林巴斯生物显微镜、752n紫外可见光栅分光光度计、电热干燥箱及各种化学分析用玻璃仪器。

⑥ 分析方法。石油、no.3?-测定：为紫外分光光度法；nh.4?+ 测定：为纳氏试剂比色法；ph： 用phb-3型ph 计；tds： 用ddb-303a 型电导率仪换算得出。土壤微生物细菌培养用《土壤微生物研究法》［9］，和参考文献［10-12］介绍的方法，细菌初步鉴定用《常见细菌系统鉴定手册》［13］中的方法。微生物鉴定：细菌按《一般细菌常用鉴定方法》［14］，真菌按《常见与常用真菌》［15］，放线菌按《链霉菌鉴定手册》［16］进行鉴定。

3 试验步骤

3.1 石油降解菌的分离与优选

自然界的物质循环微生物细菌的生化作用是非常重要的一环，碳的循环也不例外。许多细菌就是碳循环的主要驱动因子之一，机理就是在细菌的作用下，将碳氢化合物降解为co.2和h.2o的整个过程，也是自然界对石油污染的自净功能的生态效应，对土壤和地下水环境保护具有一定的实际意义。据此用细菌的选择性培养基和富集培养基，对中原油田濮阳徐镇镇一废弃采油井石油残留污染土壤的样品进行菌种、菌群的培养分离，选择优化出实验用降解土壤残油的菌种、菌群。本次试验选择优化出的细菌初步鉴定主要为：假单胞菌属、微球菌属、放线菌属、真菌类（毛霉、曲霉）等等菌群。

3.2 试验步骤

第一步，将待修复的场地经过拖拉机2次翻耕，3次旋耕，并平整；第二步，按10 500 kg/hm?2，将准备好的麦糠麦秸均匀的撒到土壤表层，将尿素和硝酸磷钾复合肥均匀撒到修复土壤表层（尿素750 kg/hm?2、硝酸磷钾复合肥375 kg/hm?2），用拖拉机进行旋耕，深度尽量控制在25 cm左右；第三步，将配置好的菌剂用喷雾器按750 l/hm?2均匀的喷洒在试验区（0.027 hm?2）；第四步，按每亩750 l/hm?2将配置好的营养液，用喷雾器均匀的喷洒在试验区；第五步，利用拖拉机反复旋耕，翻耕深度尽量控制在25 cm左右，使得修复土壤与麦糠麦秸、化肥、菌液和营养液混合均匀；第六步，将准备好的苜蓿籽播种在试验区；第七步，定期取样，测试修复土壤中石油含量、ph、含水量、土壤易溶盐、nh.4?+ 、no.3?-，取样方法采用同一深度的梅花状5分法，即在试验区内的东西南北中方位的同一深度各取同样量的土壤样，混合均匀后再行测试。

4 试验结果与讨论

4.1 修复土壤中菌群分布状况

在修复后第99 d分析试验区土壤微生物数量分布，结果见表1。

table 1 distribution of microbes numbers in soils samples after 99 days

试验前7.1×10?53.6×10?37.6×10?52.8×10?31.8×10?41.8×10?2

试验后4.7×10?85.5×10?72.6×10?71.6×10?52.9×10?55.2×10?3 由表1看出，修复后比修复前的嗜油菌高，其原因在于撒入的菌液含有大量的嗜油菌，且修复土壤中经过一段驯化能产生代谢污染物的能力,使原本不能够转化或转化非常慢的污染物被代谢降解,微生物的这种适应性促使嗜油菌数量增加［17］。

4.2 修复土壤中石油的去除率

分别在播种的第0 d(当天)、3 d、10 d、18 d、28 d、36 d、44 d、76 d和99 d取土壤样品测试，结果见表2。

table 2 results of oil contents and removal rate with time in the soils of plot

试验天数/d0310182836447699

石油含量/(mg·kg-1)2 898.2560.38155.0118.9848.2467.5648.63113.318.36

去除率（%）097.9294.6595.8998.3497.6798.3296.0999.37 由表2可知，第3 d降解率就达到了97%，这是由于加入的营养液、化肥、麦糠麦秸以及翻耕等综合作用，为原有土壤中的微生物提供了营养物质和氧气，激化了原有土壤中微生物对其中的石油的降解作用，修复至99 d时降解率达99?37%，说明植物对污油土壤起到修复作用，这是因为苜蓿草中有根瘤，能为根部提供氮素营养可增加土壤细菌的活性，从而增加了其降解率。

4.3 修复过程对下层土壤的影响

修复第99 d，对试验区下部土壤50 cm深度处取样测试石油含量、易溶盐、nh.4?+ 、no.3?-、cl?-含量，结果见表3。

table 3 oil contents,contents of soluble salt,nh.4?+ and no.3?-in plot after experiments

mg/kg污染物石油易溶盐nh.4?+no.3?-

修复前（对照）313.61 2439.1831.23

修复后700.061 190350.045.17 由表3可见试验区下部土壤石油含量有明显的增加，其他对照试验区像黑麦草试验区、黑麦草和苜蓿混合试验区中石油含量和初始相同深度土壤残油含量变化都不大，可能是取样时取到了石油团块，从而反映出土壤中石油的不均匀性；易溶盐、no.3?-含量也可看出变化不是很大，也就是说no.3?-氮、磷等易溶盐营养物质只有极小部分随水而进入下部土层。但是nh.4?+的含量增高较大，有可能是种植苜蓿草的固氮作用，使加入的大量化肥进入下部。该结果为今后此类修复工作对营养物质的要求和添加方法具有重要的意义。

4.4 植物-微生物修复技术的控制因素

植物-微生物修复技术是利用原位土著微生物菌群，辅以物理和化学方法与苜蓿相结合的，应用该技术的关键是优化的微生物和地质环境的相互结合、相互依存、相互控制和调控。控制因素主要有温度、水、氧气、营养元素、地质环境的改善等等，该技术可用于环境的原位治理与保护，提高元素的转化，降解有毒、有害物质，以促进营养物质更易被生物所吸收。

4.4.1 土壤温度的调控

温度是影响微生物生长与存活重要因素之一，微生物的活动强度、生化作用都与此相关。温度的过高或过低都可抑制生长或导致微生物死亡，环境中的微生物均在一定的温度范围内生存，温度的适中可使细菌细胞中的生物化学反应速率加快。试验区强化的微生物菌群大多为中温微生物（13 ℃～45 ℃）， 25 ℃～38 ℃为最适生长温度。通过测试修复阶段地表的最高和最低温度显示，该地区地表最高温度在7月至9月大多为35 ℃以上，最低温度均大于20 ℃，昼夜温差不大。因此不用调控试验区土壤温度，修复效果也是很好的。但是如在其它季节就需要采取措施增温保温等。通过此次修复过程，也可得出在该地区开展微生态修复技术的最佳温度时期应在每年的6月下旬-9月中旬，使土壤温度保持在25 ℃以上，能保证微生物细菌的活力和繁殖力。

4.4.2 土壤中氧的调控

氧的供应成为微生物细菌降解有机物过程的重要调控因子之一。环境条件的调控包括氧气的供给，供氧量的多少能影响微生物细胞内许多酶的活性和细胞的呼吸作用，控制着微生物的生长和对有机物的降解能力。本次修复主要从4个方面对土壤氧的供给进行了调控，首先是充分翻耕试验土壤层，使其充分与大气混合。其次是保证试验土壤具有一定的含水量，使含水量保持在20%左右，水中提供的氧。另外，试验区土壤中添加了麦糠麦秸，该类添加剂不仅廉价易取，并能为土壤补充营养素，而且对修复层土壤进行了改良增大了蓬松性和通透性，使空气中的氧容易进入。加入的含氧营养元素k.2hpo.4、kh.2po.4、mgso.4·7h.2o、nh.4no.3、no.3?-等也提供了大量的氧。上述调控措施为微生物降解土壤中的石油提供了充分的氧源。保证了微生物细菌在降解土壤中石油所需要的氧气。

4.4.3 营养元素的供给

营养元素是参与微生物细胞组成、构成酶的活性成分、物质运输系统以及提供生理活动所需的能量。微生物细胞的组成主要元素是c、h、o、n、p等等，其中c、h来自有机物如石油污染物。氧来自水和空气及其他调控的氧源。而氮和磷及s、k、ca、mg、fe微量元素等等作为营养物质需要进行补充和调控。因此，利用配置的营养液对试验区土壤进行了n、p、s、k、ca、mg、fe等元素的补充和调控；同时，尿素和复合肥中也含有所需的大量营养元素，以及添加的麦糠麦秸也补充其他生物素和营养盐。

5 结论

通过对石油开采区输油管线爆裂油层高盐水和原油严重污染的土壤的原位微生物与苜蓿草共同修复技术方法的实施应用，利用强化原位微生物菌群和种植苜蓿草辅以物理和化学方法与土壤环境相结合的生物生态技术，对修复区进行了土壤温度、水、氧气、营养元素、地质环境因素等等的调控，对土壤中残油的降解与修复实施，修复结果显示，土壤中修复初期平均石油含量在2 898?25 mg/kg时，经过99 d的原位微生物修复，土壤中石油含量降解可达95 %以上。验证了微生物细菌与苜蓿草共同修复技术在中原油田土壤石油污染修复的有效性,探索了推广应用的可行性；并得出了该地区利用微生物生态修复技术的最佳时期应在每年的在6月-9月，通过调控可使温度在25 ℃以上；验证了本次试验调控添加的营养元素和土壤环境的改善是比较适度的，方法是可行的。但用于野外大面积修复还有待完善。它不仅可以在原位有效地修复土壤、包气带和阻控地下水的石油污染，而且还可以增加土壤的肥力改善土壤环境，尚无负面作用，对修复污染的土壤和农作物增产都具有重要意义，也是从根本上修复和治理土壤石油大面积污染的有效方法之一。

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