一、土壤生物修復工程技術

就土壤來說,目前實際應用的生物修復工程技術有三種:

1、原位處理

這種方法是在受污染地區直接采用生物修復技術,不需要將土壤挖出和運輸.一般采用土著微生物處理,有時也加入經過馴化和培養的微生物以加速處理.需要用各種工程化措施進行強化,例如,在受污染區鉆井,井分為兩組,一組是注水井,用來將接種的微生物、水、營養物和電子受體等物質注入土壤中,另一組是抽水井,通過向地面上抽取地下水造成所需要的地下水在地層中流動,促進微生物的分布和營養等物質的運輸,保持氧氣供應(圖11－3).通常需要的設備是水泵和空壓機.有的系統,在地面上還建有采用活性污泥法等手段的生物處理裝置,將抽取的地下水處理后再注入地下.

該工藝是較為簡單的處理方法,費用較省,不過由于采用的工程強化措施較少,處理時間會有所增加,而且在長期的生物修復過程中,污染物可能會進一步擴散到深層土壤和地下水中,因而適用于處理污染時間較長、狀況已基本穩定的地區或者受污染面積較大的地區.

生物通風(bioventing)是原位生物修復的一種方式.在這些受污染地區,土壤中的有機污染物會降低土壤中的氧氣濃度,增加二氧化碳濃度,進而形成抑制污染物進一步生物降解的條件.因此,為了提高土壤中的污染物降解效果,需要排出土壤中的二氧化碳和補充氧氣,生物通風系統就是為改變土壤中氣體成分而設計的(如圖11－4所示).生物通風方法現已成功地應用于各種土壤的生物修復治理,這些被稱為“生物通風堆”的生物處理工藝主要是通過真空或加壓進行土壤曝氣,使土壤中的氣體成分發生變化.生物通風工藝通常用于由地下儲油罐泄漏造成的輕度污染土壤的生物修復.由于生物通風方法在軍事基地成功的應用,美國空軍將生物通風方法列為處理受噴氣機燃料污染土壤的一種基本方法.

2、挖掘堆置處理

該法又稱處理床或預備床,就是將受污染的土壤從污染地區挖掘起來,防止污染物向地下水或更廣大地域擴散,將土壤運輸到一個經過各種工程準備(包括布置襯里,設置通風管道等)的地點堆放,形成上升的斜坡,并在此進行生物修復的處理,處理后的土壤再運回原地(圖11－5).復雜的系統可以帶管道并用溫室封閉,簡單的系統就只是露天堆放.有時首先將受污染土壤挖掘起來運輸到一個地點暫時堆置,然后在受污染的原地進行一些工程準備,再把受污染土壤運回原地處理.從系統中滲流出來的水要收集起來,重新噴灑或另外處理.其他一些工程措施包括用有機塊狀材料(如樹皮或木片)補充土壤,如在一受氯酚污染的土壤中,用35m3的軟木樹皮和70m3的污染土壤構成處理床,然后加入營養物,經過三個月的處理,氯酚濃度從212mg／L降到30mg／L.添加這些材料,一方面可以改善土壤結構,保持濕度,緩沖溫度變化,另一

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