湖泊污染特征及修复技术论文
摘要：受人类活动干扰，湖泊受到植物营养盐、重金属、有毒有机污染物、酸性废水的污染，导致了湖泊富营养化、生态失衡、生态功能丧失等环境问题。综述了湖泊主要的污染问题及采取的污染恢复措施，如底泥疏浚、污染层覆盖、改善湖泊理化性质、生态恢复等。
关键词：湖泊污染；特征；修复
湖泊是地球上重要的淡水蓄积库，地表上可利用的淡水资源90%都蓄积在湖泊里。因此湖泊与人类的生产、生活密切相关，具有很重要的社会、生态功能，如调水防洪，生产、生活水源地，水产养殖，观光旅游等。同时，一些湖泊还是生物多样性最为丰富的湿地生态系统的一部分，为各种生物提供了宝贵的栖息地。湖泊可分为自然湖泊、人工湖泊（水库）。由于湖泊特定的水文条件，如流速缓慢、水面开阔等，使湖泊在水环境性质、物质循环、生物作用等方面与河流等水环境有不同的特征。
1 湖泊污染现状
近来，随着我国经济的快速发展，对湖泊资源的开发、利用规模和速度都大大加强，影响了湖泊的自然进化过程，对湖泊生态系统造成严重的破坏。随着我国社会经济和城市化进程的快速发展，湖泊水环境污染问题日益突出。根据全国水资源综合规划评价成果，全国84个代表性湖泊营养状况评价结果表明：全年有44个湖泊呈富营养化状态，占评价湖泊总数的52.4%，其余湖泊均为中营养状态。湖泊保护与污染治理已成为我国环境保护的重点，加大污染源控制在一定程度上遏制了污染和生态环境恶化的势头，但根据国家的经济发展和未来规划，湖泊污染和退化的形势不容乐观。
2 湖泊主要污染问题及特征
2.1富营养化
导致湖泊富营养化的污染源、途径非常多，包括城市生活污水、工业废水、污水处理厂排放物、地表径流、农业生产排水、大气干湿沉降等。湖泊富营养化是湖泊污染最常出现的一种状况。富营养化是湖泊水体由于接纳过多的氮、磷等植物营养盐物质、使湖泊生产力水平异常提高的过程，表现为藻类及其他生物异常繁殖，水体透明度和溶解氧含量下降，导致水质恶化，影响了湖泊的供水、养殖和娱乐等功能。水生植物的大量繁殖，还加速湖泊的淤积、沼泽化过程。
2.2湖泊有毒有机物污染
工业污染源是目前最大的有机物污染来源，包括工业“三废”排放、农业中各种农药的大量使用、生活废水的直接排放。这些有机物通过地表径流、大气―水体交换、大气干湿沉降和地下水渗入而进入湖泊。进入湖泊的有机物由于物理、化学及生物过程而迁移、转化。生物迁移和转化是湖泊系统中有毒有机污染物产生环境危害的重要方式，这些物质具有疏水性，可以在生物脂肪中富集。因此，即使湖泊中含量很低，也可以通过水生食物链，造成持续性的毒性作用，甚至通过食物链为害人体健康。
2.3重金属污染
重金属通过工业废水、农业排水等污染源，进入到湖泊水体中。湖泊中的一些重要过程控制着重金属的迁移转化和环境毒性效应，如颗粒物的沉积作用、沉积物再悬浮、泥―水界面反应等。水环境中的重金属倾向于从溶解相转移到固相。湖泊的静水环境加强了湖泊悬浮颗粒物的沉积。湖泊中的悬浮颗粒物吸附重金属而沉积到底泥中，这个作用可降低重金属的生物有效性。对于扰动强烈的湖泊，沉积物的再悬浮使重金属回到上覆水体，增加了水体中重金属的生物有效毒性，成为污染内源。
2.4湖泊酸化
工业生产和生活中各种能源使用产生的SO2、氮氧化合物被氧化后产生的酸性物质，通过大气干湿沉降进入水体，当湖泊水体的pH值小于5.6时，水体呈酸化状态。
水体酸化，主要对水生生物造成危害，当pH值小于5.5时，鱼类生长会受阻，甚至造成鱼类生殖功能失调，繁殖停止。同时，还会引起沉积物中有毒重金属元素的活化，导致湖泊水环境中重金属浓度升高和生物活性增强。
3 污染湖泊修复技术
湖泊污染源可分为外源和内源。从一开始，湖泊外源污染的控制和治理就引起人们的重视。经过多年的研究和实践，外源控制技术已取得了一定实效。但外源控制并没有实质性改变湖泊受污染的状况，很多研究表明，这是由于湖泊沉积物中污染物的释放造成的，特别是内源磷释放造成的湖泊富营养化问题。因此，内源控制技术逐渐引起人们的重视。
不同污染物内源释放机制不同，如沉积物中氮释放主要与沉积物中有机氮化合物的分解程度、速率以及随后细菌参与的无机形态氮的相互转化有关；沉积物中磷、重金属元素与沉积环境的氧化――还原条件有关；生产力高的富营养化湖泊表层有机质分解的磷释放可能是沉积磷活化更新的主要机制；而沉积物中的持久性有毒有机污染物则与底栖生物毒性暴露和食物链传递有关。不同类型湖泊中，污染物的影响方式和程度也不同，浅水湖泊中风浪引起的悬浮作用是沉积物中污染物释放的主要过程，而深水湖泊中污染物的释放主要与物质形态、湖泊季节性分层和理化性质有关。因此，不同类型、主要污染因子不同的湖泊，其内源控制技术及污染恢复技术也不同。根据近年来的研究和实践，主要有以下几种污染恢复技术。
3.1湖泊沉积物疏浚
湖泊沉积物疏浚被认为是降低湖泊污染物负荷最有效、直接的措施。瑞典Trummen湖通过疏浚工程降低90%总磷负荷，而美国的Lilly湖疏浚后总磷的消减率达到55%。但是，并不是所有的疏浚都能达到理想的效果，南京玄武湖清淤，采取沿湖污水停止输入、抽干水清淤的方法，清淤后半年内湖水的透明度、COD和总磷基本不变。疏浚底泥的环境效果与疏浚方法有关，疏浚主要考虑降低沉积物中的污染负荷。因此，要对沉积物中的污染物种类、含量分布、剖面特征、沉积速率、化学及生态效应有详细的调查和分析，确定疏浚的范围和深度。
3.2沉积物覆盖技术
在污染沉积物表面覆盖一层物质，把沉积物和水体隔开，达到控制污染物释放的目的。覆盖物可以是低污染的`沉积物、沙砾，或各种材料组成的复合层。起作用的机制主要是颗粒物对污染物的吸附作用，减少水动力或生物扰动，覆盖层造成的无氧环境利于某些厌氧细菌对有机污染物的降解。覆盖技术相比别的控制技术，花费低，适用于有机、无机处理，对环境潜在的危害小；但其工作量大，需要大量的清洁泥沙，来源困难。同时覆盖会增加底泥的量，使湖泊库容变小，因而该技术不太适用于湖泊底泥污染的治理。
3.3湖泊理化性质改善
湖泊的理化性质影响着湖泊中各种物理、化学及生物过程，进而影响各种污染物的内源释放。通过投加一些化学试剂以改善湖泊的理化性质，如酸碱度和溶解氧含量，以达到控制内源释放的目的。向湖泊投加铁盐、铝盐，可以通过吸附或絮凝作用与水体中的无机磷酸盐共沉淀；但沉淀的铁磷化合物在还原条件下有可能重新活化再次释放。而铝盐与磷酸盐结合相对牢固，可在变化范围较大的水环境中稳定存在，甚至在完全氧化的环境中也较稳定。如果铝的加入量足够大，Al（OH）3可在沉积物表层形成“薄层”，从而阻止磷释放。
3.4污染湖泊的生态恢复
3.4.1湖滨带生态恢复。湖滨带是湖泊水域与流域陆地生态系统间的过渡带，是湖泊重要的天然屏障，不仅可以有效滞留陆源输入的污染物，还有净化湖水水质的功能。湖滨带生态恢复的目的是恢复湖泊的完整性，包括湖滨带物理环境的修复、挺水植被的快速组建和水生群落的优化三大方面。
3.4.2水生生态恢复。湖泊水生植被是由生长在湖泊浅水区和湖周滩地上的沉水植物群落、浮叶植物群落、漂浮植物群落、挺水植物群落及湿生植物群落共同组成。水生植被的演化随湖泊环境的变迁而演化，同时也能反作用于湖泊环境，在一定程度上影响湖泊环境的演化方向和速度。因此，湖泊水生植被恢复是根据湖泊生态环境条件和需要，在生态系统受损的湖泊环境基础上重构良性的水生生态，包括湖泊环境的工程改造和水生植物恢复两方面内容。
4 小结
湖泊作为陆地上重要的淡水储蓄库，与人类的生产、生活密切相关。人类过度的、不正确的开发和使用破坏了湖泊的生态平衡，严重的污染使湖泊丧失了原有的生态功能，这也影响了湖边周围人群的生产、生活。湖泊污染可由两方面原因引起，一是污染物通过不同途径进入湖泊；二是沉积在湖泊底泥中的污染物在环境条件改变的时候，重新释放进入上覆水体。
湖泊是一个由物理环境、化学物质和水生物共同组成的复杂体系，其结构和功能受到诸多因素的影响，引起湖泊系统退化的因素也很多。因此，污染湖泊的恢复不能只有单一手段完成，而要根据实际情况，综合使用多种技术措施。
5 参考文献
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【关键词】湖泊；污染治理；经济学
我国的幅员辽阔，是一个地域大国，也是一个湖泊众多的国家之一，我国有2800多个天然湖泊并且其面积都在1平方千米以上，湖泊的总面积约在9万平方千米，而淡水湖泊的面积达到3.6万平方千米，淡水储量在2260亿立方米。湖泊对于一个国家来说具有重要的作用，是不可或缺的淡水资源以及国土资源，具有多项功能，可以为人们提供饮用水、为工业提供生产用水、对河川径流起到调节作用、是水生生物的繁衍场地、还可以沟通航运以及对区域内的生态环境进行调节，如此众多的功能可见其在国民经济中占有的重要地位。
1利用经济学分析湖泊污染
目前湖泊造成的污染原因除了人们对于自然生态的规律认识不清，还包括其对于经济发展与环境保护之间的关系没有良好全面的权衡，一味的追求眼前的经济利益，忽视了长远发展的重要性。
1.1导致湖泊污染的宏观经济原因
传统意义上的宏观经济研究的主要是国民经济的增长问题以及就业的情况，其制定的政策目标主要是增长经济、就业充分、稳定物价、平衡国际收支等等。在很长的一段时期内，宏观经济学的研究内容中都为包含环境问题，所以在国家规划的很多方面都没有经环境问题进行充分的考虑，最终导致了再推进工业化进程的同时，生产生活的污染物大量排放，使得湖泊污染。
以云南洱海为例，其位于云南大理的白族自治州，是我国的第七大淡水湖，海拔高度为1966米，是云南的的人大高原淡水湖泊，其湖面积有252.91平方公里，利于面积达到2565平方公里，在其流域人口达到了80多万人，可谓是造就了大理的灿烂文明。但是从上世纪的90年代开始，洱海的水质是在不断地恶化中洱海水质不断恶化，曾一度降到国家地表水Ⅳ类标准，严重影响生产生活。
1.2致湖泊污染的微观经济原因
环境具有两个独特的特征，即“负外部性”以及“公共物品属性”。经济学的研究表明，通过市场机制可以对资源进行有效的配置，但是因为其本身的缺陷，会使得在配置的过程中效率低下，不能达到有效的资源配置。因为环境具有的公共物品属性以及环境污染的负外部性使得市场机制在环境问题上出现了失灵状况。其中湖泊问题就是一个典型事例。湖泊环境包含着公共物品属性，不具有消费带来的竞争性也没有排他性，就是说某个个体对湖泊所提供的环境物品的消费对其他个体对这一环境物品消费的数量和质量不会有影响；同时，任何个体不论是否付费，都与这一环境物品的消费息息相关，所以“搭便车”现象极为普遍，即在不承担湖泊污染需要治理的成本时，却有可以享受治理带来的好处，这也就是人们所说的“公用地的悲剧”。
湖泊污染问题还具有负外部性，即环境污染不影响个体生产的成本，成本的承担人往往是他人或后代人承担，这就产生了社会成本。在存在负外部性的情况下，排污企业的个体成本小于社会成本，即产生了不能全部反映到市场交易价格中去的额外社会成本。这一额外社会成本被转嫁给社会和公众。外部性成本的转嫁，必然导致污染物这种具有负外部效应的物品过度供给的行为，往往造成污染量远远超出社会允许的污染水平，使湖泊受到污染，社会福利损失。
2使用经济手段解决湖泊的污染问题
2.1使用科学合理的宏观经济手段
在制定国家发展规划的过程中，湖泊保护必须被纳入其中，将经济发展与湖泊保护作为不可分割的整体，在工作中避免被动的治理，而是要积极主动的进行防护。同时湖泊治理的保护资金也要纳入地方的投资预算中，保证湖泊流域环保投资占GDP的比例要达到2%～3%，这是依据国际的治理经验得出的数据。
要依据生产部门不同种类的特点处理其与自然环境间的关系。要懂得充分利用自然的净化能力，这是最经济有效的保护措施。分利用自然净化能力是保护环境最经济有效的措施。应根据湖泊流域的环境容量和自然净化的特点，确定污染工业的集中与分散、城镇规模的大小与功能区划分等布局问题，使经济发展和城镇建设与湖泊流域环境系统的调节功能相适应。
要对产业结构进行调整，优化工业的布局结构。湖泊受到污染一个严重的额污染源就是工业。湖泊流域的污染严重的工业应该进行转移，重点发展的是第三产业，对产业结构的调整要严格，对于超标企业一定要关闭。其次是农业结构的调整，大力推广测土配方施肥，使化肥、农药施用减量化，控制水产养殖规模，搞好畜禽养殖小区生态化建设，提高畜禽粪便集中处理率。
在富营养化湖泊的流域地区，尤其人口密集、企业聚集、水体污染较突出的“三湖”流域，必须实行比全国更高水平、更加严格的水污染防治标准，从源头进一步压减排污总量。
2.2市场机制作用的充分能发挥
在市场经济的环境下，想要解决环境问题既要依靠政府的干预，又要利用市场机制的调节作用，将政府的干预作为市场机制的辅助动力。政府通过征税，一方面要让企业为其负外部性付出成本，为了追求利益的最大化，在利益的驱使下，企业将会采取措施提高生产的技术含量，减少污染物的排放；另一方面，通过筹得资金，补偿受其负外部性的受害者，而且可以向正外部性企业提供一定的补贴，提高其生产能力。
按照“污染者付费”原则，将环境的价值计入到生产和生活成本中去，使环境的价值体现得更为具体，解决生产“外部不经济性”问题，通过市场机制，使开发、利用、污染、破坏湖泊环境的生产者和消费者承担相应的经济代价，促使其从自身利益出发选择有利于湖泊环境保护的生产、经营和消费方式，从而有效地制止无偿污染湖泊的行为。
结束语
根据经济学市场机制的治理手段，我国在治理湖泊污染中，政府采取市场手段解决市场主体排污的外部性问题，可以经过两种方式实现：其一是对排污征税，即要求企业为他们的污染付出等于其外部危害的税款，通俗说企业要向政府购买其对污染环境的权利。政府对污染进行征税，那么每户企业就要选择排放多少污染和自己消化多少污染，使缴纳污染税与自己消化污染的成本之和最小化。另一种是借鉴发达国家常用的市场方法，就是实行排污许可证的制度，排放总量要限制，市场主体之间可以自由买卖排放配额。政府按照实际的情况，确定环境可承受的污染并将排放额度适当地在企业之间分配。那些能以较低成本降低污染物排放的企业会卖出他们的排污许可证；而另外一些降低排污量成本较高的企业会购买更多额度的许可证，因为这比安装昂贵的控污设备或者倒闭更节约。污染权交易制度将环境保护与市场机制有机结合起来，可以鼓励企业降低污染的排放量。
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2土壤重金属来源
土壤中重金属来源主要有内部来源和外部来源两种。在内部来源中，由于成土母质、地形地貌、水文气象及植被和土地利用类型等的不同，对土壤重金属含量的影响有很大差异[7]，致使部分地区土壤背景值较高。外部原因主要是人为活动的影响，是土壤重金属污染的主要来源，主要包括以下几个方面：
2.1随大气沉降进入土壤中的重金属大气沉降是造成土壤重金属污染的一个重要途径[6]。工业生产、汽车尾气排放及轮胎摩擦可产生含有重金属的有毒气体和粉尘，经自然沉降和雨雪沉降进入土壤中，污染元素主要为Pb、Cu、Zn等。矿山开采和冶炼所带来的大气沉降也是土壤重金属的重要来源[5]。有毒气体和粉尘容易迁移和扩散，在工矿烟囱、废物堆和公路附近的土壤中，土壤重金属含量较高，向四周和两侧扩散减弱。研究人员对某铅锌冶炼厂的土壤重金属空间分布特征的研究发现，Zn、Pb、As的主要污染来源是废气的大气沉降，风力和风向是其空间分布的主要影响因子[7]。
2.2随污水灌溉进入土壤中的重金属污水灌溉一般是指利用经过一定处理的城市污水灌溉农田[6]，利用污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。但由于污水中含有大量的重金属，随污水进入到土壤中，使得土壤中重金属含量不断富集。我国自20世纪60年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱做地区污染最为普遍，约占全国污灌面积的90%以上，污灌导致农田重金属Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量的增加[7]。
2.3工矿企业生产带入土壤中的重金属工业生产中广泛使用重金属元素，工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，导致废水中的重金属渗入到土壤中，使得土壤中有毒重金属含量增加[11]。矿业和工业固体废弃物露天堆放或处理过程中，经日晒、雨淋、水洗等作用，使重金属以射状、漏斗状向周围土壤扩散。南京某合金厂周围土壤中的Cr大大超过土壤背景值，Cr污染以工厂烟囱为中心，范围达到1.5km2[12]。电子废弃物在堆放和拆解过程中，会造成Pb、Cr等重金属进入农田土壤[13-14]。
湖泊污染与整治现状分析
摘要：国家环保总局发表的环境公报显示,我国主要湖泊的.富营养化问题仍然十分突出.分析了我国湖泊的污染及整治现状,介绍了我国常用的污染湖泊治理技术,指出我们必须坚持从湖内治理为主向全流域保护治理转变,从专项治理向系统、综合治理转变,从以专业部门为主向上下结合、各级各部门密切配合协同治理转变.作 者：李婷 贾振兴 LI Ting JIA Zhen-xing 作者单位：李婷,LI Ting(太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原,030024)贾振兴,JIA Zhen-xing(山西省水资源研究所,山西太原,030001)
期 刊：科技情报开发与经济 Journal：SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY 年，卷(期)：2010, 20(18) 分类号：X703 关键词：湖泊污染 富营养化 水污染防治 治理技术海洋石油泄漏事故来势凶猛，危害严重。处理这种事故，尚未有完全有效的方法。现在人们通常采用的是物理法、化学法和生物法来清除海洋石油污染。物理法包括拦截撇捞法、吸附法；化学法包括燃烧法和化学分散法；生物法目前使用的是微生物吞食处理法。
所谓的微生物吞食处理法是指人工培养的石油清污微生物。将这些微生物大量抛散在石油污染水域来迅速吞食泄漏出来的石油。专家指出，我国的进口石油大部分是通过海上运输进行的。从中东进口的原油大是由国际船舶市场租赁的大型油轮承运，而成品油和从亚太地区进口的原油，主要是由亚太地区和我国的小型油轮承运。这些油轮的特点是船龄长、技术标准低，在承运进口石油过程中，随时存在溢油风险。近年来，仅在渤海海域就发生过多起溢油事故。随着世界对石油及其制品日益增长的需求，在海上开采、运输、装卸以及利用石油过程中的溢油事故正日渐增多。溢油不仅造成严重环境污染，而且由于石油烃类污染物的潜在毒性和生物积累效应会导致近岸海域环境质量和生物种类多样性指数严重下降，破坏海洋生物系统的功能，对水产业和旅游业也会造成巨大的经济损失。
当溢油事故发生后，靠传统的物理、化学方法在溢油的回收处理上可能发生二次污染，而生物修复是指利用生物，特别是微生物来催化降解环境污染物，减小或最终消除环境污染的受控或自发过程，是一种在微生物降解基础上发展起来的新兴环保技术。与传统的化学、物理方法相比，生物修复经济花费少，仅为传统化学、物理修复的30%~50%；对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；能彻底消除环境中的污染物；就地处理，操作简便；操作人员直接暴露在污染物下的机会减少等优点。
1989年在美国阿拉斯加ExxonValdez溢油事故中，美国环保局首次尝试利用生物修复技术来清除海滩溢油。在经过大量室内和现场试验后，筛选出亲油性肥料作为降解石油微生物的营养盐，在清除海滩溢油的实际应用中发挥了重要作用，取得了很好的治理效果，开创了生物修复技术在海洋污染环境中成功应用的先河。
关键词：污染土壤；土壤污染；微生物修复
中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1674-0432（2012）-02-0079-2
随着工农业的发展以及农用化学物质用量和种类的增加，土壤污染日趋严重，污染程度不断加剧，污染土壤面积逐年扩大，土壤污染成了全世界普遍关注和研究的主要环境问题。
1 我国土壤污染的现状及危害
土壤污染是指人类活动所产生的污染物从而使土壤的性质、组成及性状等发生变化，导致污染物质在土壤中的积累，破坏了土壤的自然生态平衡，使土壤的自然功能失调、土壤质量发生恶化的现象。
1.1 我国土壤污染的现状
我国目前土壤污染主要表现在土壤污染程度加剧、污染类型复杂多样以及对土壤污染认识和重视不够，资金投入不足，防治土壤污染的法律依据及有关土壤环境评价标准体系不完善，防治土壤污染的措施缺乏有效性和针对性等。
1.2 土壤污染的危害
土壤污染与水污染、大气污染有极大的不同，具备隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性和难治理性等特点，土壤一旦受到污染，则需要很长的治理周期和较高的投资成本，造成的危害也比其他污染更难消除，因此其造成的危害也大，主要表现在以下方面。
1.2.1 土壤污染导致严重的直接经济损失 土壤污染后，有机、无机毒物在土壤中过多滞留，改变了土壤的理化性质，土壤盐碱化、板结，破坏土壤生态平衡，直接影响土壤生态系统的结构和功能，造成严重的无法估量的经济损失，仅以土壤重金属污染为例，全国每年因重金属污染而造成的经济损失达就达200亿元。
1.2.2 土壤污染导致生物品质不断下降 因农田施用化肥，大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染。许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味；农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。
1.2.3 土壤污染危害人体健康 土壤污染后一方面造成有害物质在农作物中积累，并通过食物链进入人体，引发各种疾病；另一方面，污染土壤中的病原微生物也有可能通过各种途径进入人体，引起人的疾病，最终危害人体健康。
1.2.4 土壤污染导致其他环境问题 土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。
1.2.5 土壤污染导致其他环境问题 土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。
2 污染土壤微生物修复技术的原理
微生物对污染土壤中污染物的降解与转化是污染土壤微生物修复的基础。污染土壤微生物修复技术的原理就是采用一定的工程技术，筛选能高效降解污染物的优良微生物菌种，人为创造有利于优良降解微生物生长的环境条件，结合工程技术，促进微生物对污染土壤中的污染物的降解与转化，使污染土壤恢复到污染前的水平，根据污染土壤类型的不同，主要介绍重金属污染土壤和有机污染土壤的微生物修复原理。
2.1 重金属污染土壤
重金属污染土壤的微生物修复原理主要是通过微生物对土壤中重金属的固定、移动或生物转化，改变重金属在土壤中的环境化学行为，从而达到生物修复的目的，主要包括生物富集和生物转化。在重金属污染土壤中，本身存在或人为加入一些对有毒重金属离子具有抗性的特殊微生物类群，这些特殊微生物类群能够把重金属进行生物转化，其主要转化机制包括微生物对重金属的生物氧化、还原、甲基化、重金属的溶解和有机络合，从而改变其毒性，使重金属污染土壤得到修复。
2.2 有机污染土壤的微生物修复原理
有机污染土壤的微生物修复原理主要是大部分有机污染物可以被微生物胞外或胞内降解、转化，降低其毒性或使其完全无害化。微生物对有机物的胞外降解主要是微生物能够分泌降解有机污染物的胞外酶；微生物胞内降解主要是污染物能通过主动运输、被动扩散、促进扩散、基团转位及胞饮作用等进入微生物细胞内后，由微生物细胞分泌胞内酶降解。降解作用主要有氧化作用、还原作用、基团转移作用、水解作用以及酯化、缩合、氨化、乙酰化、双键断裂及卤原子移动等类型。
3 污染土壤微生物修复技术的影响因素分析
污染土壤微生物修复过程实质上是微生物对污染物的降解与转化过程。因此，在选择利用和实施污染土壤微生物修复技术时，一定要考虑其影响因素，以保证微生物修复的效果。主要包括以下六个方面。
3.1 微生物的种类和性质
污染土壤微生物修复技术中，对修复起核心作用的是微生物。选择优良的微生物菌种，是污染土壤微生物修复取得良好效果的前提。用作污染土壤微生物修复的微生物有土著微生物，外来微生物，基因工程菌（GEM）三大类。土著微生物存在生长慢，代谢活性不高，但适应快，目前在大多数微生物修复工程中实际应用的都是土著微生物；外来微生物是指为了提高污染物的降解速率，人为接种的一些降解污染物的高效菌，采用外来微生物接种是会受到土著微生物的竞争，因此要加大接种量；菌因工程菌是采用遗传工程手段将多种降解基因转入同一微生物中，从而获得更广谱的降解能力，但基因工程菌的实际应用在美、日等国，受立法控制。因此，污染土壤微生物修复技术中微生物的选择，对修复效果起关键作用。
3.2 微生物营养盐
污染土壤微生物修复过程中，为使污染物达到完全降解或是降解更充分，必需供给处理微生物合理的营养。因为在污染土壤中，污染物过量积累，可能品种单一，营养元素严重失衡，因此，在处理过程中，一定要添加营养盐。营养盐的添加，一定要通过可行性实验确定。
3.3 溶解氧
土壤具有团粒结构，是气、固、液三相体系。污染土壤因污染物种类和数量不同，溶氧也有差别。良好土壤溶氧在5mg/L左右，污染土壤由于污染物而变低。为保证污染土壤微生物修复过程中微生物的生长和对污染物的充分降解及有效转化，一定要保证氧的供给。在工程实际中，常采用鼓风机向地下鼓风以补充污染土壤中的氧。
3.4 共代谢基质
微生物对环境中污染物质之所以有强大的降解与转化能力，除了因为它本身个体小，比表面积大，种类多，分布广，适应力强，代谢类型多样，代谢速率快外，还有一个重要的特点，就是微生物具有共代谢作用。在污染土壤中添加化学结构与污染物类似的共代谢基质，一方面，可以富集共代谢微生物；另一方面共代谢基质能促使微生物对难降解污染物的分解。因此共代谢基质的种类和数量是影响污染土壤微生物修复技术效果的一个很重要因素。
3.5 污染土壤的特性
污染土壤的特性影响修复过程中污染物和微生物的相对活性，最终影响修复速度和程度。土壤可分为气体、水分、无机固体和有机固体四个组分，有机固体能吸附阻留有机污染物，降低其在土壤中的运动性，同时这种固定化分延长微生物对有机污染物的降解与转化。
3.6 污染物的物理、化学性质
污染土壤中污染物的物理化学性质也是影响污染土壤微生物修复技术的一个重要因素。主要包括淋失与吸附、挥发、生物降解和化学反应四个方面的性质。了解污染土壤污染物的性质是判断能否采用微生物修复以及采取相应的对策，强化微生物修复过程。
3.7 微生物的环境因子
影响污染土壤微生物修复的因素除了以上因素外，微生物生长的环境因子如温度、pH、水分等，也是影响污染土壤微生物修复技术效果的重要的环境因素。
4 污染土壤微生物修复技术的应用前景
污染土壤微生物修复技术具有耗资少，处理效果好等优点，引起许多国家的重视，我国也成立了专门的机构，旨在研究和推动污染土壤的修复工作。通过研究人员的努力，污染土壤微生物修复技术已走出实验室，并在许多受有毒有害有机污染物污染的土壤修复计划中得到应用，一些工程技术如原位处理、生物通风、挖掘堆置处理、反应器处理等已经比较成熟，随着土壤污染问题的日益严峻，随着国家对环保的日趋重视，随着国民环保意识的增强，污染土壤微生物修复技术必将展现更广的应用前景。
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作者介绍：李晓楼（1974-），男，四川遂宁人，工程硕士，四川职业技术学院副教授，研究方向：微生物应用。
石油污染土壤的生物修复技术研究及其前景
根据污染土壤的生物修复技术具有高效、无二次污染和操作管理简便的优点,本文介绍该类技术在石油污染治理领域的`应用.在概述石油的组成成分及其对环境造成的污染的基础上,重点论述了微生物和植物修复技术有效去除有机污染物的应用条件,并就目前两种技术的最新研究成果即基因技术的应用作了介绍,同时指出了石油污染土壤生物修复技术的发展趋势和应用前景.
作 者：侯彬 朱琨 卢静 赵艳锋 HOU Bin ZHU Kun LU Jing ZHAO Yan-feng 作者单位：兰州交通大学环境与市政工程学院,兰州,730070刊 名：四川环境 ISTIC英文刊名：SICHUAN ENVIRONMENT年，卷(期)：25(6)分类号：X53关键词：石油污染 微生物修复 植物修复 降解 基因工程技术
苏阳
071131232 环科11-2班
太湖流域素有“人间天堂”的美誉。改革开放以来，快速的经济发展给太湖流域的水生态环境带来了沉重的压力。本文以太湖流域典型城市一一苏州市水环境现状为例，分析了太湖流域水体污染的主要原因，阐述了太湖流域河流的污染修复原则，并对污染河段开展生态修复、工程修复的具体技术和建立修复维护机制做出了研究和探讨。苏州地处长江三角洲东南部，是江苏省通往上海、浙江的门户。苏州境内拥有各级河道2万多条，大小湖泊300多个，水域面积3 609平方公里，占全市总面积的42．52％，是著名水乡。2005年，苏州市 生产总值达4 026．5亿元，地方财力明显增强，全市地方一般预算收入为316．78亿元。
一．苏州市河流水质污染现状
根据200 5年苏州水环境监测中心的监测资料，130个水功能区中只有8个功能区达到2010年相应水质目标，达标率仅为6．2％。全市境内6个保护区，2个过渡区，35个缓冲区，73个景观娱乐、工农业用水区均不达标，13个饮用水源区中有6个不达标。在苏州市215个水质监测断面中，Ⅱ类水占2．8％；Ⅲ类水占11．2％；Ⅳ类水占11．2％；V类水占7．4％，超V类水67．4％；累计超Ⅲ类水占86．0％。苏州市水质状况在区域分布上以靠近长江、太湖的区域要优于其他区域。苏州城区附近和工业比较集中的区域水质相对较差，常年处在劣V类水状况，苏州市的水环境污染情况严重。污染物成分复杂，富营养化现象严重，农村河网水质劣于城市地区化验分析表明，目前太湖流域水环境污染不仅有西方发达国家水污染第一阶段出现的以WBQ、重金属为主的特征，更有西方国家主要由E、R引发水体富营养化的第二阶段特点，还兼有西方国家水体以微量有毒有害有机物为特征的第三阶段的特点。太湖流域河流湖泊总体体水质4类，5类水，劣5类水占检测总数的三分之一，近年来，由于各城市市区大量企业向郊区及农村地区的迁移和农村集镇化程度的提高，本区地表水体呈现出由市区 向郊区蔓延的趋势同时/由于城乡环境管制的区域差异，大中城市水环境质量有所改善，而农村地区污染依然十分严重，且有加剧的趋势。因此/必须充分重视小城镇地表水污染问题，以免在城市水环境不断改善的同时，市郊和农村地区水环境质量却不断下降，形成农村包围城市的水环境污染格局。
二．水质污染成因分析
（1）污染源造成巨大的河流污染
主要的水污染源一是工业废水，二是来自生活污水，三是农业面源污染。苏州市是典型的平原水网地区，河流多为中小型，自然流量不大，环境容量小，容易受到污染。近几年，随着苏州市社会和经济的快速发展，城市化进程的加快，人口不断增加，污染源逐步增多，污废水排放量急剧加大。
（2）城市建设降低了水环境承载力
近几年，太湖流域掀起城市化建设高潮，超量开发河流水资源，填湖造地，埋河修路，围湖养鱼，扩大建筑面积，造成河湖萎缩，导致水面积率下降，水体流动不畅，许多河道成为死水潭、断头浜。河道水生态系统破坏严重，水生生物遭到毁灭性破坏。
三．流域河流水污染修复及维护对策 生态修复
水生态系统的修复是指通过一系列的保护措施，将已退化的水生态系统恢复或修复到使其能够长久保持稳定的水平。从而达到改善河流整体景观，实现水生态系统的良性循环的目的。水生植被的修复
水生植物在生长过程中可以吸收和同化河水和底泥中的氮、磷等物质；同时水生植物表面有类似生物膜的净化功能。因而通过水生植被的恢复，可以加速水体中悬浮物絮凝沉降，提高透明度，抑制藻类生长，同时为微生物的生长繁殖提供载体和养分，降低水体营养盐含量、增加水体溶氧、削减风浪，为其他生物的恢复创造条件。水生动物的修复
在有机污染河段投放适当的水生动物，可有效去除有机物，并控制藻类生长。如底栖动物螺蛳主要食用固着藻类，同时分泌促絮凝物质，促使水变清；滤食性鱼类如鲫、鳙鱼等可有效去除水体中的藻类，使水体透明度增加，并捕食蚊、蝇及其他昆虫的幼虫。水生动物的生命活动可以逐步改善河流水质状况。微生物的修复
利用河流土著微生物、外来微生物或基因工程菌，用特定方法混合培养成微生物复合体(以光合细菌、放线菌、酵母菌和乳酸菌为主)，通过人工投菌或相关工艺(生物滤池、生物膜法等)，将河流污染物吸收转化成无毒或低毒物质，进而净化水质。工程修复
综合调水及引水冲污
通过现有工程体系调引长江水入太湖和流域河网，增加流域水资源量，加快流域水体流动，缩短换水周期，提高水体自净能力，以缓解流域水恶化的趋势，改善流域水环境。例如苏州市的西塘河工程，以及规划中的杨林塘、七浦塘引清工程。底泥疏浚和隔离
对已经严重污染的河床，可以通过拦污沉渣、河道清淤、覆盖和隔离底部沉积物等工程快速去处河道污染物，减少河流因底泥内有害物质的释放造成二次污染。例如苏州市中心城区的河道清淤工程。完善城市下水道和污水处理设施
建立优秀城市应包括地上和地下两部分建设的理念，规定新建或新近改造的城镇，必须设计成雨水、污水分开收集、排放的方式；同时，在城市化程度较高的流域考虑修建连成一片的整体下水道，实现流域废污水集中管理，强制规定污水处理厂必须建在城市的下水道口或排水站前后，从而在设计上保证所有的废污水得到进厂处理，保证污水处理厂建一座，经济、安全、可靠地运行一座。河道修复维护
建章立制，规范主体行为
建立并落实“建设项目规划、论证公示制度”和“工程质量责任终身 追究制度”，解决好城市水环境的一系列的问题。全面防污治污
改善地面水环境质量分三步：第一步消除黑臭，第二步使水变清，第三步水质达标。为此，一要控制工业污染源。首先从区域产业结构、布局的调整入手。在实施工业源达标排放的基础上，实施清洁生产和节水，减少污染物排放量；关闭严重污染的“十五”小企业；新建工厂实行“三同时”，不增加新污染源；工业污水走集中处理为主的道路，提高污水处理标准；将自来水厂排放的尾水列入污水处理的范围；加强监测、管理和执法。二要控制生活污染源。加大节水工作力度，可以控制的生活污水全部进污水厂处理。封闭工业和生活排污口，污染企业按行业进行污水集中处理，或搬迁、关闭、调整结构。加快城镇污水厂建设速度。市区污水处理能力达到70％以上。三要控制农业面源污染。建设农业污染控制区。控制化肥、农药、规模养殖场的污染，控制分散农户的生活污染。完善河流监测体系
土壤和地下水与我们人类息息相关.近些年随着工业的发展,土壤和地下水的重金属污染已经成为当今世界广泛关注的问题,人们致力于研究土壤和重金属的`修复技术.电动修复技术作为一种新兴的绿色技术,因其高效、节能、无二次污染,具有很好的发展前景.目前国外对电动修复技术研究已初有成果,我国在这方面的研究还处于刚起步阶段.通过查阅国内外大量文献,对电动修复技术的原理、研究概况、技术优势及缺点进行论述,为进一步研究电动修复技术提供理论依据.
作 者：陈锋 王业耀 孟凡生 Chen Feng Wang Yeyao Meng Fansheng 作者单位：陈锋,Chen Feng(北华航天工业学院,河北,廊坊,065000)
王业耀,孟凡生,Wang Yeyao,Meng Fansheng(中国环境科学研究院,北京,100012)
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