生物修复技术在水体污染方向应用及进展49003.docx

生物修复技术在水体污染方向应用及进展随着人口的快速增长，自然资源的大量消耗，全球环境状况正在急剧恶化，人类的生存和发展面临着严峻的挑战。生物修复技术被认为是现代环境生物技术的核心内容，其目的是将污染物的浓度降低到低于检测限或低于环保部门规定的限度。这项技术正被用于清除土壤、地下水、废水、污泥、工业塑料和气体中的污染物。生物修复又称生物改良，是指利用生物的生命代谢活动，来减少污染环境中的有毒有害物的浓度或使其无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全地恢复到原初状态的过程。它利用生物对环境污染物的吸收、代谢及降解等功能，对环境中污染物的降解起催化作用，加速去除环境中的污染物。生物修复与传统的物理化学方法相比，具有经济花费少；对环境影响小，遗留问题少；最大限度地降低污染物的浓度；修复时间较短；就地修复，操作方便等方面的特点。生物修复根据其所利用的生物种类，可以分为微生物修复、植物修复、动物修复。根据被修复的污染环境，可以分为土壤生物修复、水体生物修复和大气生物修复。根据生物修复的实施方法，分为原位生物修复和异位生物修复。生物修复类型根据被修复的污染环境，可以分为土壤生物修复、水体生物修复.后者又可分为海洋生物修复、湖泊生物修复、地下水生物修复等。根据被修复的污染环境，可以分为土壤生物修复、水体生物修复.后者又可分为海洋生物修复、湖泊生物修复、地下水生物修复等。根据生物修复所利用的生物类群，可以分为微生物修复、植物修复、动物修复。生物修复应用与进展生物修复技术已成功地应用于清除土壤、污泥、地下水、工业废水、废物中的化学物质.能够用生物修复技术分解的化合物种类很多，其中石油、金属、多环芳烃、氯代烷烃、氯代芳香烃等受到了较多关注.国外原位生物修复的成功实例有：美国环保局在阿拉斯加石油泄漏中应用生物修复技术，在短时间内消除了污染；密执安Gratling空军基地柴油贮罐破裂造成深层土壤和地下水污染，通过生物修复很快恢复正常.异位生物修复的实例颇多，如用于降解苯及其衍生物、含氯有机物、木质素、EDTA、制药废水、印染废水、湖泊沉积物中的有机物及其它难降解有机物国内生物修复处于刚刚起步阶段，大面积应用的例子还较少。水体的生物修复海洋污染的生物修复近年来，随着工农业的迅猛发展，大量废物进入海洋，造成海洋环境状况不断恶化，甚至发生了海洋污染灾害，如石油污染、农药污染、赤潮灾害等。微生物降解是石油污染去除的主要途径，治理方法主要有加入高降解能力的菌株；改变环境因子，促进微生物代谢能力.在许多情况下，生物修复可在现场处理，而对受污染的沉积物，则一般使用生物反应器治理。1989年Exxon石油公司的Valdez号油轮在美国威廉王子湾搁浅，导致了3.8万吨原油的泄漏。Exxon公司最初用热水冲洗海滩上的油污.此法花费昂贵，效果却不明显.后来，美国环保局和Exxon公司用从污染海滩分离的具有特殊的降解能力的细菌菌株清除石油污染，效果很好.生物修复技术成为去除威廉王子湾石油污染的重要方法。目前生物修复正朝着构建能够快速降解某些特定污染物的工程菌的方向发展.科学家利用基因工程把不同的降解基因移植到同一菌株中，创造出了具有多种降解功能的超级微生物。海洋环境在不同程度上也受到农药的污染，滩涂和沿岸水体尤其严重.有人通过连续多年试验证明了：海洋环境存在着对甲胺磷降解能力强的微生物，它们可以甲胺磷作唯一碳源和能源促进其生长、繁殖.已从海滩和海水中分离筛选出10株降解甲胺磷的细菌菌株，从红树林滩土分离筛选了8株，这些有核辐射株降解率都在60%左右(10d)。此外，Richins等人利用Lpp-Ompa融合系统使有机磷降解酶基因与Lpp-Ompa基因融合，形成重组质粒，大大提高了降解速率。目前对赤潮的防治，主要是采用化学方法，但化学药品会给海洋带来新的污染，因而更多研究者把目光投向生物的修复作用.赤潮污染的生物修复的途径：在赤潮衰亡的海水中，分离出对赤潮藻类有特殊抑制效果的菌株；采用基因工程手段，将细菌中产生抑藻因子的基因或质粒引入工程菌如大肠杆菌，并进行大规模生产.郑天凌等人从赤潮多发区厦门西海域采集分离筛选到三株细菌(S5、S7、S10)，发现3种海洋细菌的过滤液对A.tamarense有明显不同的抑制作用，初步查明了菌-藻相互关系，得出了抑藻细菌作用机理、最佳作用条件等结论。目前，国际上已先后开展了赤潮藻类18srDNA和24RNDA研究，从基因水平上确定了几种有毒赤潮的分类标准及其系统学上的关系。对海水养殖区环境的生物修复，国内曾尝试应用光合细菌(细螺菌科)，结果发现可消除水中部分有机物，但对底泥中有机物的降解无作用.袁有宪(1995)提出应用微生物技术降解和消除海