环境修复工程

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1、环境生物修复工程复习资料1. 环境修复：指对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施，使存在于环境中 的污染物浓度减少或毒性降低或完全无害化，强调人类有意识的外源活动对污染物质或能 量的清除过程，是一种人为的、主动的过程。2. 生物修复：指利用生物的生命代谢活动减少存在于环境中的有毒有害物质的浓度或 使其完全无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全恢复到原初状态的过程，强调人类 有意识的利用生物体进行环境无害化。3. 生物修复的类型：（微生物修复，植物修复，动物修复和生态修复）、修复主 体（土壤生物修复河流水生物修复湖泊水库生物修复海洋生物修复地修复受体下水 生物修复大气生物修复矿区生物修复

2、垃圾场生物修复）修复场所、修复场所原位生 物修复、异位生物修复和联合生物修复。4原位生物修复：指在基本不破坏土壤和地下水自然环境的条件下，对受污染的环境 对象不作搬运或输送，而在原场所进行生物修复。5. 异位生物修复：是指将受污染的环境对象搬运或输送到其他场所，进行集中修复。6. *【简答简答】生物修复的特点（优点：现场进行，节省治理费用;环境影响优 点）简答优点小,不会形成二次污染或导致污染的转移，永久消除污染物的长期隐患； 最大限度的降低污染物的浓度，有时甚至会低于检测限;在其他技术难以使用的场地 可以采用就地生物修复技术;可以同时处理受污染的土壤和地下水,也可以与其他处理技 术结合使用，

3、处理复合污染。局限性：耗时长条件苛刻并非所有进入环境的污染物都 能被生物利用专一性强。7生物修复的三原则：适合的生物；适合的场所；适合的环境。& 【大题 大题】生物修复工程设计：（1）场地信息收集 大题 场地信息收集。污染 物的种类和化学性质，在土壤中的分布和浓度，受污染的时间；当地正常情况下和受污染 后的微生物的种类，数量和活性以及在土壤中的分布，从而确定该地是否存在完成生物修 复的微生物种群；土壤特性，如温度、孔隙度、渗透率等；受污染现场的地理、水力地质 和气象条件以及空间因素；有关的管理法规。技术查询技术查询。向有关单位咨询是 否在相似情况下进行过生物修复处理，以便采用或移植他人经验技术

4、路线选择。根 据场地信息，对各种生物修复技术以及它们可能的组合进行客观评价，确定最佳技术路线 可处理性试验。设计小试或中试，提供基本工艺参数；实验室或现场都可以进行，选择 先进的取样方法和分析手段，中试注意规模问题修复 效果评价。技术评价：原生污染 物去除率=（原有浓度-现存浓度）/原有浓 效果评价 度*100%；次生污染物增加率=（现存 浓度-原有浓度）/原有浓度*100%；污染物 毒性增加率=（原有毒性水平-现有毒性水平）/ 原有毒性水平*100%;经济效果评价：包括修复的一次性基建投资与服役期的运行成本 实验工程设计如果可处 实验工程设计。理性试验表明生物修复技术可行，开始具体设 计；包

5、括处理设备、井位井深、营养物和氧源或其他电子受体等。9有机污染物进入微生物细胞的过程：主动运输主动运输特点：需要消耗能量； 可以逆物质浓度梯度进行；需要载体蛋白的参与，对被运输的物质有高度的立体专一性 被动扩散，被动扩散特点：扩散是非特异性的，物质在扩散运输过程中既不与膜上 的分子发生反应，本身的分子结构也无变化；不消耗能量，不能逆浓度促进扩散特 点：不消耗能量，物质在分子结构上不会发生变化；不能进行逆浓促进扩散度运输；运输 速率比自由扩散速度高，在一定限度内同物质浓度成正比；需要借助载体蛋白，具有高度 的立体结构专一基团转位，基团转位特点：有一个复杂的运输系统来完成物质 的运输，而物质在运输

6、过程中发生化学变化；主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，用 于糖的运输；好氧型细菌及真核生物中未发现这种运输方式，也未发现氨基酸通过这种方 式进行运输胞饮作用，胞饮作用特点：非选择性吸收，它在吸收水分的同时， 把水分中的物质一起吸收进来，如各种盐类和大分子物质甚至病毒。10. 微生物吸附与微生物累积 微生物吸附：微生物吸附：仅指失活微生物的吸附作 用，不包括生物的新陈代谢作用和物质的主动运输过程微生物累积:主要利用生物新陈代 谢作用产生的能量，通过单价或二价离子的微生物累积转移系统把重金属离子输送到细 胞内部.11. 污染物转移的两种途径：质体流途径和扩散途径；重金属主要通过质体流途径到： 质

7、体流途径和扩散途径达根表面。12. 植物修复重金属积累的三种类型：植物稳定、植物吸收和植物挥发。植物稳定、植 物稳定植物吸收和植物挥发。植物稳定（定义）：利用植物吸收和沉淀来固定土壤中的大 量有毒金属，以降低其生物有效性和防止其进入地下水和食物链，从而减少其对环境和人 类健康的污染。植物吸收（定义）：利用专性植物根系吸收一种或几种污染物特别是有毒 金属，并将其转移，贮存到植物茎叶，然后收割茎叶，离地处理，也称植物萃取、植物攫 取。植物挥发（定义）利用植物的吸收、积累、挥发而减少土壤污染物，多为类金属Hg 和非金属Se。13. 【大题大题】超积累植物从根际吸收重金属包括六个环节和调控位点：跨根细

8、 胞质膜运输根皮层细胞中横向运输从根系的中柱薄壁细胞装载到木质部导管木质部 中长途运输从木质部卸载到叶细胞跨叶细胞的液泡膜运输。14. 【小题 小题】土壤物理学特性对生物修复的影响：土壤孔性对生物修复的影响: 土壤孔性是土壤孔隙数量、大小孔隙分配和比例特；土壤孔性决定生物的活动；土壤孔性对 污染物的过滤截留、物理和化学吸附、化学分解、微生物降解等有重要影响；土壤质地对 生物修复的影响。土壤质地差异形成不同土壤结构和通透性状，对污染物的截留、迁移、 转化产生不同的效应；黏质土类；砂质土类；壤土类；剖面上，土壤质地也不同，形成不 同的土体构型，引起通气性、透水性差异（如淀积层、犁底层）。15. 水

9、生植物有四种生态类型：漂浮植物、浮叶植物、沉水植物、挺水植物。：漂浮植 物、浮叶植物、沉水植物、挺水植物。16. 水体底泥的两重性：为水体提供容纳及消除有害物质而净化水环境；底泥又不断向 水环境释放污染物质，并且消耗水中的DO。17. 地表水体的污染-自净对生物修复的影响：物理作用；化学物理作用；生物、生化 作用。18水体自净作用：指进入水体中的污染物物质浓度或毒性，随时间和空间的变化 而自然降低的现象。19. 湖泊（水库）污染特点：湖泊污染来源广、途径多、种类多；湖水稀释和运 移污染物的能力弱；湖泊对污染物的生物降解、积累和转化能力强。20. 地下水的种类：上层滞水、潜水和承压水。上层滞水、

10、上层滞水潜水和承压水。上 层滞水的特点：完全靠大气降水或地表其他水体的直接渗入补给，水量受季节影响显著，一 些范围较小的上层滞水在旱季往往干枯无水；因埋藏较浅易受污染。潜水的特点：潜水具有 自由表面，为无压水；潜水在重力作用下，由高处向低处流动，其流动快慢取决于含水层 的渗透性和水力梯度；通过包气带，大气降水和地表其他水体可直接渗入补给潜水，所以 潜水分布区与补给区一致；潜水的水位、流量和化学成分随地区和时间的不同变化；潜水易 受污染。承压水的特点：水体承受静水压力；有稳定的隔水顶板与底板，承压水的特点没 有自由水面；因而与外界的联系较差；承压水靠相邻潜水含水层侧向补给和上部潜水含水 层的越流

11、补给，藏区与补给区不一致；承压含水层的埋藏较深，其水位、水量和水温以及 水质等方面受水文气象因素、人为因素及季节变化的影响小，受到污染的机会比潜水小。21. 地下水污染的特点：污染过程缓慢；兼有间接污染；环境水文地质影响大。22. 污染系数：综合反映某一地区风向频率和平均风速对大气污染物影响的程度。风 向频率/平均风速。污染系数=风向频率/平均风速。污染系数越大，下风向的污染程度就 越严重。23. 环境污染物：任何物质或能量以不适当的浓度、数量、速率、形态和途径进入并 作用于环境系统，对环境系统产生伤害或损坏，就是环境污染物。24. 优先污染物:从众多污染物中挑选出的一些重要的污染物优先进行控

12、制，这就是优 先污染物.25. 目标污染物:在生物修复工程中，拟从环境中去除或减低危害的污染物，又称靶污 染物.26.【小题小题】确定优先污染物的原则：环境赋存量大、分布广泛、检出率高， 小题或者毒性强、残留时间长、易积累的污染物质.27.烃类化合物的生物降解的影响：链烃比环烃易生物降解；单环烃比多环芳烃易 生物降解；长链比短链易降解；不饱和烃比饱和烃易分解；支链化合物一般支链越 多，愈难降解。28有机物结构影响生物降解性能的原因：空间阻碍；毒性抑制；增加反应步数；有机 物的生物可得性下降。29. 微生物的“生长基质”和“非生长基质”共酶：指有些污染物（非生长基质）不能 作为微生物的唯一碳源和

13、能源，其降解并不导致微生物的生长和能量的产生，它们只是在 微生物利用生长基质时，被微生物产生的酶降解或转化成为不完全的氧化产物，这种不完 全的氧化产物进而可以被别的微生物利用并彻底降解。30. 辛醇-水分配系数：有机物从水相（极性）进入有机相（非极性）的分配取决于有 机物及分配体系的特性，这种分配特性用辛醇-水分配系数（Kow）表示。31重金属的生物有效性：根据浸提剂的不同，将土壤环境中重金属赋存形态分为水溶 态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残留态，其中以水溶态、 交换态的生物活性最大，残留态最小。32. 污染物的溶解度与生物有效性的关系：具有较高溶解度的物质迅速被水分

14、散，水 生生物对这些物质的生物积累也相对较小，土壤和沉积物对这些物质的吸附系数也较低， 同时也比较容易被微生物所降解。辛醇-水分配系数与生物有效性的关系：Kow值低（小于 10），表示在水中存在的浓度高，具有亲水性，容易被生物利用；Kow值高（大于104）， 表示在水中存在的浓度低，具有憎水性，不容易被生物利用，容易与环境中的有机质部 分相结合。33. 影响微生物修复的非生物因子：包括温度、湿度、pH值、溶解氧、营养物质、共 存物质。34. 【大题 大题】影响微生物生物修复的生物因子：协同作用大题 协同作用。 协同有不同的类型：单一菌种不能降解，混合以后可以降解；单一菌种都可以降解，但混 合以

15、后 降解的速率超过单个菌种的降解速率之和。协同作用的机制：提供生长因子。一种 或几种微生物向其他微生物提供维生素B、氨基酸或其他生长因子。分解不完全降解物。 一种微生物可对某种有机物进行不完全降解，第二种微生物则使前者的产物矿化。分解共 代谢产物。一种微生物只能共代谢有机物形成不能代谢的产物，另一种微生物则可以分解 这些产物。分解有毒产物。第一种微生物产生的产物对自身有毒害作用，但是另一种微生 物可以解除毒害，并将其作为碳源和能源利用。间氢转移：一种细菌产物的氢或其他还原 物质被另一种细菌使用，这是一种独特的协同作用类型，表明在厌氧条件下不同种群之间 的相互依赖关系。捕食作用。食作用。在有大量

16、原生动物活动的环境中，原生动物 的影响取决于捕食速率和降解速率。捕食速率低，细菌细胞繁殖迅速，原生动物的影响不 大；捕食速率高，捕食速率低，捕食速率低细菌细胞繁殖迅速，原生动物的影响不大； 捕食速率高，导致生物降解的特殊微生物的生长繁殖速率低，原生动物的影响会很大。导 致生物降解的特殊微生物的生长繁殖速率低，原生动物的影响会很大。35. 复合污染时污染物的联合作用有四种类型：相加作用；协同作用；拮抗作用；独 立作用。36. 影响植物修复的环境因子：植物营养物质；植物激素；生物因子。35.原位生物修复的方式：生物通风修复；生物强化修复；土地耕作修复；化学活性栅 修复。36：生物强化是基于改变生物降解中微生物的活性和强度而设计，分为：培养法；投 菌法。37. 为什么要用土著菌？原因