¨ 中国高新技术企业 ～ 浅析地下水污染生物修复技术 ◆．文／路忠诚 【摘要】 和综述。 地下水污染是一种相对较难净化的污染。本文主要对目前比较盛行的生物修复技术做一些介绍 污染生物修复处理 【关键词】地下水地下水污染主要是指人类活动引起地下水化学成分。物理性质 组分发生反应，因此要加入足够氧以有效刺激好氧微生物．需要很 和生物学性质发生过改变而使质量下降的现象。污染物随地表水下 渗过程中不断被沿途的各种阻碍物阻挡，截留，吸附，分解，进入地 下水的污染物显著减少，因此地下水污染过程是缓慢的。但长年累 月的积累作用仍可使地下水受污染，但由于地表以下地层复杂，水 流极其缓慢，溶解氧含量低，微生物含量少，自净能力差．且地下水 污染往往是看不见也不易察觉的，因此地下水系统是一种相对较难 净化的系统。即使查明原因，清除了污染来源，被地层阻留的污染物 也会不断释放到地下水中，地下水仍需要较长的时间才能恢复。因 为地下水环境污染具有其独特性，因此对其修复和治理也应围绕实 际特点进行。常见的治理方法主要有物理隔离法．泵提法。吸附法． 电化学法等。而本文主要对目前比较盛行的生物修复技术做一些介 绍和综述。 生物修复技术是指利用生物特别是微生物．将存在于土壤、地 下水中的有毒、有害的污染物降解转化为无害物质。通常生物修复 的过程为：先通过试验研究，确定微生物降解污染物的能力．然后确 定能最大程度促进微生物生长环境和营养配比。最后再将研究结果 应用于实际。 生物修复同传统的修复方法相比有很多优点： （１）生物修复可以现场进行，这样减少了运输费用和人类直接 接触污染物的机会； （２）生物修复经常以原位方式进行．这样可使对污染位点的干 扰或破坏达到最小，可在难以处理的地方（如建筑物下、公路下）进 行．在生物修复时场地可以照常用于生产： （３）生物修复可与其他处理技术结合使用，处理复合污染： 但到目前为止．地下水污染生物修复技术的实际应用主要集中 在好氧微生物上．这类微生物通过将有机物氧化成二氧化碳而获得 能量．其中氧作为电子受体。当地下水中存在氧时，好氧微生物将有 机物氧化成二氧化碳，从而使受污染的地下水净化．氧对好氧微生 物是不可或缺的。但它在许多污染的地下水中是缺乏的，溶解于地 下水中的氧的数量少．而且由上覆不饱和土壤通过扩散供氧速率 低，因此要进行人工加氧。人工加氧技术大致有以下几种：①生物气 冲技术：该技术是将空气注入受污染区域底部。达到刺激微生物生 长的供气量。②雾化充氧技术：这是由维吉尼亚多种工艺研究所的 研究人员开发的技术．它能制成一种由２／３气和１／３水组成的溶气 水．气泡直径可小到５５ Ｉ，ｚｍ。把这种气水混合物注入受污染区域．可 大大提高氧的传递效率。③过氧化氢供氧技术：该技术是把过氧化 氢作为氧源注入到受污染地下水中，过氧化氢分解以后产生氧供给 微生物生长。过氧化氢常常要与催化剂一起注入，催化剂用以控制 过氧化氢的分解速度。使之与微生物的耗氧速度相一致。人工加氧 在技术上虽然可行．但氧的溶解度小，并且与缺氧地下水中的还原 高的费用。 厌氧微生物具有不同的代谢方式，这些微生物生长在无氧条件 下，还可将有机化合物氧化成二氧化碳，但利用的是是盐，硫酸 盐等作为电子受体，而不是氧。体现出对抗地下水污染物的潜在效 力。在地下水缺氧环境中，增高盐，硫酸盐含量可加快厌氧微生 物对污染物的降解速率，这与常见的将氧加入地下水以增强好氧微 生物活性的做法是相似的，但盐，硫酸盐等电子受体的溶解度 高，而且不会被非生物作用过程所消耗，因此在技术上更具有可行 性。在厌氧条件下，厌氧微生物还可将有毒金属和准金属还原成不 可溶形式，从而在地下水中沉淀下来，这是好氧微生物所不能做到 的。同样受到氯化污染的地下水环境，好养细菌是无法降解氯化污 染物的，如全氯乙烯和三氯乙烯，但厌氧微生物可将这些化合物作 为电子受体，使有机化合物或氢发生缺氧氧化，将其降解。 地下水污染生物修复技术具体的工艺形式很多，但其原理无非 都是自然生物降解过程的人工强化。用于生物修复的无氧策略很有 前景，但它们中任何一种用于成规工作之前，还要开展大量的研究 工作。 尽管地下水污染生物修复技术取得了长足的发展．但由于受生 物特性的，地下水污染生物修复技术仍存在许多局限性①微生 物不能降解污染环境中种类繁多的污染物。②在实施生物修复系统 时，要求对地点状况进行详尽的考察，要确定地下水的水质参数如 ｐＨ、溶解氧、营养物、碱度、以及水温是否适合于运用生物修复技术。 工程前期考察费时，费钱。③特定的微生物只能降解特定的化合物 类型，化合物形态一旦变化就难以被降解。④微生物活性受温度和 其他环境因素影响较为明显。⑤生物修复是一种科技含量较高的处 理方法，它的运作对土壤状况有严格的要求。⑥在有些情况下，当污 染物浓度太低不足以维持一定数量的降解菌时．生物修复不能将污 染物全部去除。 地下水污染生物修复技术作为一类低耗、高效和环境安全的修 复技术自广泛使用以来，已经取得不少成效，显出了极大的发展潜 力，相信在不远的将来，生物修复在地下水污染修复中将占据举足 轻重的作用。 参考文献 『１】地下水污染治理技术的进展 陈秀成曾瑞钰 『２１水环境修复工程学原理与应用 张锡辉 ｆ３１地下水微生物技术 张翠云 『４】污染地下水系统：利用厌氧微生物进行补救 张秋明 （作者单位系吉林大学环境与资源学院水文与水资源工程系） 一１０７—
