当前课程知识点:土壤污染控制 > 5土壤污染控制技术 > 5.3生物控制技术 > 5.3.3微生物修复影响因素
各位同学大家好
下面我们一起学习
微生物修复的影响因素
微生物修复技术的影响因素
归纳起来可以分为三个方面
即污染物生物有效性
微生物性质和环境条件
其中污染物生物有效性
是微生物修复技术及效率的内在决定因素
微生物性质则作为功能主体
影响微生物修复的特点
和它的过程
而环境条件则作为非限定性因子
通过影响微生物的总体特性
而发挥作用
下面我们就分这三个方面
详细来进行讲解
首先我们看第一个方面
污染物生物有效性
首先我们看污染物生物有效性的概念
生物有效性是指污染物
能对生物产生毒性效应
或被生物吸收的性质
包括生物毒性
及可利用性部分
这是土壤或沉积物中
污染物生物有效性的过程
结合态的污染物或被释放的污染物
跨过生物膜
进入生物体内
就会吸附到生物体
或者是最终达到生物反应点位
即产生生物有效性
下面我们就来看
不同有机污染物的生物有效性比较
我们结合这张表来看
不同的有机物种类
其生物降解的难易程度不同
总体来说
简单碳氢化合物
酒精类、苯酚类、胺类、酸类
酯类和氨基化合物类非常容易降解
而碳氢化合物中的C12-C20、醚类
单氯代碳氢化合物等
比较容易降解
而大于20碳数的碳氢化合物
多氯代碳氢化合物
则相对比较难被生物降解
另外多环芳烃类、多氯联苯类、杀虫剂等
则非常不容易被微生物所降解
或者我们说它的生物降解非常困难
下面我们可以结合具体的碳数来对
不同有机污染物的生物有效性进行整理
如C1-C4有机污染物
只能被专性降解细菌所利用
如降解甲烷的甲基细菌
C5-C9毒性相对比较高
以挥发作用为主
而C10-C12毒性最小
生物有效性相对较高
C22以上生物毒性较小
但溶解度较低
因此其生物有效性也相对较差
我们还可以看一些具体的例子
如复杂组分有机污染物
各组分间可能存在降解抑制性
使其生物有效性总体降低
如Soren等
发现当吡咯、噻吩、呋喃等存在时
甲苯的降解效率可能会降低
复杂有机污染物在土壤中
经常以共代谢方式进行降解
亦可改变其生物有效性
我们再来看第二个
影响微生物修复效率的方面
即微生物性质
微生物主要通过其活性、种类、数量等
代谢基本特征
影响污染物的生物降解效率与过程
作为微生物修复技术的功能主体
其表征和它的主要方式
我们将放到后边具体来进行讲解
下面我们来看
第三个影响微生物修复技术大的方面
即环境条件
土壤环境条件作为非限定性因子
通过影响土壤微生物的活性
最终对土壤微生物修复效率产生影响
对微生物修复效率
产生影响的土壤环境条件主要分6个方面
我们分别来进行学习
首先第一个是土壤质地
土壤质地会影响污染物的吸附、解吸等性能
还会影响微生物的降解性能
还可通过对水分含量、输氧性能
营养物质等等其他环境条件的影响
从而最终对微生物修复效率
产生影响
即影响污染物整体的微生物降解
第二个方面是温度
温度会影响污染物的物化特性
如改变溶解性和蒸气压
使有机物通过挥发或溶解进入水相
从而提高有机物的生物有效性
还会影响微生物的生长增值
土壤微生物大多是中温微生物
在10-45度范围内
比较适宜其生长增殖
第三个土壤环境条件是pH值
pH值会影响污染物的溶解特性
如pH值降低
重金属溶解性一般会增强
还会影响微生物生长增值
总体来说适宜微生物生长的pH值
大多为中性,即7-8的范围
有机物的微生物降解总体是产酸过程
会导致土壤pH值的降低
第四个影响微生物修复效率的
土壤环境条件是含水率
含水率高低
会影响土壤三相体系中
不同体系的整体平衡
在土壤孔隙中
土壤水分与气体是此消彼长的关系
因此含水率的高低
也会影响微生物生长增殖
适宜微生物生长增殖的
含水率范围为土壤最大持水量
即田间持水量的50%-80%
第五个影响微生物修复效率
和过程的土壤环境条件是营养物质
营养物质会影响微生物的生长增殖
如土壤有机污染物可以作为碳源
前面我们也提到过
土壤有机污染物
可以作为土壤有机质的特殊
有可能是很重要的来源
营养物质也可能成为
限制微生物生长增殖的因素
总体上来说
适宜土壤微生物生长增殖的营养水平
即碳:氮:磷的比例
大约在100:10:1的范围
最后一个环境条件是电子受体
在土壤环境体系中
氧是自然土壤环境中
最常见的电子受体
另外我们还可以加臭氧
双氧水等人工电子受体
如有研究发现双氧水
达到600mk/kg时
土壤中石油污染物的生物降解率
比对照样提高了近3倍
总体上来说
在污染土壤微生物修复过程中
各影响因素会相互作用
共同构成土壤微生态环境
其环境条件则通过增进
或制约微生物的活动
而影响污染物的生物有效性
从而影响微生物修复效率
和修复过程
以上就是微生物修复的影响因素
谢谢大家
-1.1土壤环境
-1.2土壤生态系统组成及其环境生态意义
-1.3土壤性质
-1.4土壤形成
-土壤污染控制第一部分作业
-2.1土壤污染及其特点
-2.2土壤典型污染物
-土壤污染控制第二部分作业
-3.1土壤环境中物质的迁移转化规律
-3.2土壤环境中典型污染物的运移
-土壤污染控制第三部分作业
-4.1土壤环境法律法规体系
-4.2污染土壤环境风险评估
-4.3污染土壤环境风险控制
-土壤污染控制第四部分作业
-5.1土壤污染控制与土壤修复概念及分类
-5.2物理化学控制技术
--5.2.3热解吸
-5.3生物控制技术
-5.4集成控制技术
-土壤污染控制第五部分作业
-6.1污染场地
-6.2污染场地环境管理主要环节
-土壤污染控制第六部分作业
-土壤污染控制