环境生物修复技术复习题.docx

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环境生物修复技术复习题

2016环境生物修复技术复习题

一、名词解释

1、原位生物修复

指在污染的原地点采用一定的工程措施进行生物修复。

采用工程措施但不挖掘或抽取地下水等方法。

2、环境生物技术

直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能．建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统，称之为环境生物技术。

3、膜污染

膜污染是指在膜过滤过程中，水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。

4、稳定塘处理技术

稳定塘旧称氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。

其净化过程与自然水体的自净过程相似。

通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。

主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。

稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。

5、植物促进

也称之为植物提取，植物根系将土壤中重金属或有机污染物从污染的土壤中转移到植物的地上部分。

一般指那些能累积超过叶子干重1.0%的Mn，或者0.1%的Co、Cu、Pb、Ni、Zn，或者0.01%的Cd的植物。

目前世界上有500多种这样的植物。

6、湿地处理系统

人工湿地处理系统是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能，且可认为监督控制的废水处理系统，是一种集物理，化学，生化反应于一体的废水处理技术；一般由人工基制和生长在其上的水生植物组成，是一个独特的土壤，植物，微生物综合生态系统。

7、土地处理技术

利用土壤-植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能对被污染的河水进行异位处理的技术。

8、矿化作用

指有机污染物在一种或多种微生物的作用下彻底分解为H2O、CO2和简单的无机化合物如含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的过程。

9、生物强化

是指通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物，提高有效微生物的浓度，增强对难降解有机物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。

10、生物冶金

生物冶金技术，又称生物浸出技术，通常指矿石的细菌氧化或生物氧化，由自然界存在的微生物进行。

这些微生物被称作适温细菌，大约有0.5-2.0微米长、0.5微米宽，只能在显微镜下看到，靠无机物生存，对生命无害。

这些细菌靠黄铁矿、砷黄铁矿和其他金属硫化物如黄铜矿和铜铀云母为生。

12、颗粒污泥

颗粒污泥是指UASB工艺中起净化污水作用的污泥颗粒。

好氧颗粒污泥是通过微生物自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥，与普通活性污泥相比，它具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷，集不同性质的微生物（好氧、兼氧和厌氧微生物）于一体等特点，近年的研究成果表明AGS能用于处理高浓度有机废水、高含盐度废水及许多工业废水。

13、生物表面活性剂

生物表面活性剂主要是指微生物生长过程中在特定条件下所产生的具有表面活性的代谢产物，它是一种天然表面活性剂，一方面广泛分布于动植物等生命体内，另一方面微生物在其菌体外较大量的产生、积储。

14、土壤净化

是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化，而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。

15、堆肥腐熟度

就是堆肥的腐熟程度，即堆肥中的有机质经过矿化、腐殖化过程最后达到稳定的程度。

堆肥腐熟度是反映有机物降解和生物化学稳定度的指标。

腐熟度判定对堆肥工艺和堆肥产品的质量控制以及堆肥使用后对环境的影响都具有重要意义。

16、微生物固定化技术

微生物固定化技术是在固定化酶技术的基础上发展起来的新技术，即利用化学或物理方法将游离细胞（微生物）或酶定位于限定的空间区域内，并使其保持活性且能反复使用的技术。

17、生物监测

利用生物的组分、个体、种群或群落对环境污染或环境变化所产生的反应，从生物学的角度，为环境质量的监测和评价提供依据，称为生物监测。

18、生物传感器

生物传感器是一类特殊形式的传感器，由生物分子识别元件与各类物理、化学换能器组成，用于各种生命物质和化学物质的分析和检测。

19、环境微生物制剂

环境微生物制剂是指由生物法生产的或把生物机体作为产品的生物化工产品，具有针对性强，产品多样化，用途广泛，使用安全，操作简单方便并可以随时随地地处理污染等特点。

20、生物化工

生物化工是生物学、化学、工程学等多学科组成的交叉学科，研究有生物体或生物活性物质参与的过程中的基本理论和工程技术。

它是一级学科“化学工程与技术”中的一个重要分支和重点发展的二级学科，在生物技术产业化过程中起着关键作用。

二、问答题

1、环境修复与“三废”治理有什么不同？

传统“三废”（废水、废气、废渣）治理是环境工程的核心内容，强调的是点源治理。

而环境修复是最近几十年才发展起来的环境工程技术，它强调的是面源治理，即对人类活动的环境进行治理，传统的环境工程（即“三废”治理工程）则侧重于将污染物通过转化或再利用的方法进行消减。

环境修复和“三废”处理都是控制环境污染，只不过“三废”处理属于环境污染的产中控制，环境修复属于产后控制，而我们通常所说的污染预防则应该属于产前控制，他们三者共同构成污染控制的全过程体系，是可持续发展在环境中的重要体现。

2、生物修复的特点与原则是什么？

生物修复的特点：

优点：

投资费用省，对环境影响小，能有效降低污染物浓度，适用于在其他技术难以应用的场地，而且能同时处理受污染的土壤和地下水。

局限性：

需对具体地点的状况和污染物进行详细而昂贵的考察，微生物活性受温度和其他环境条件的影响，某些情况下，生物修复不能去除全部的污染物。

生物修复四原则：

使用适合的微生物、在适合的地点、适合的环境条件和适合的技术费用下进行。

（1）适合的微生物（先决条件）：

它是指具有正常生理和代谢能力，并能以较大的速率降解或转化污染物，并在修复过程中不产生毒性产物的生物体系。

在多数情况下，则要加入外源微生物。

（2）适合的地点（场所）：

是指要有污染物和合适的微生物相接触的地点，污染场地不含对降解菌种有抑制作用的物质且目标化合物能够被降解。

（3）适合的环境条件：

是指要控制或改变环境条件，使微生物的代谢和生长活动处于最佳状态。

环境因子包括温度、湿度、O2、pH值、无机养分、电子受体等。

（4）适合的技术费用：

是指生物修复技术费用必须尽可能低，至少低于同样可以消除该污染物的其他技术。

3、什么是生物修复，狭义、广义如何理解？

生物修复技术主要是利用生物特有的分解有毒有害物质的能力，去除污染环境如土壤中的污染物，达到清除环境污染的目的。

广义的生物修复通常是指利用各种生物（包括微生物，动物和植物）的特性，吸收、降解、转化环境中的污染物，使受污染的环境得到改善的治理技术，一般分为植物修复、动物修复和微生物修复和生态修复四大类。

狭义的生物修复通常是指在自然或人工控制的条件下，利用特定的微生物降解、清除环境中污染物的技术。

4、MRB作为一种新的废水处理技术与其他处理技术相比优势明显，它有那些突出优点？

请阐述。

1）固液分离率高。

混合液中的微生物和废水中的悬浮物质以及蛋白质等大分子有机物不能透过膜，而与净化了的出水分开。

2）因为不用二沉池，该系统设备简单，占地空间小。

3）系统微生物质量浓度高、容积负荷高。

由于不用二沉池，泥水分离率与污泥的ＳVＩ值无关。

好氧和厌氧反应器中最大混合液悬浮固体（MLSS）质量浓度分别达到40g/L和43g/L,远远高于传统的生物反应器。

这是膜生物反应器去除率较传统生物处理技术高的重要原因。

MLSS质量浓度的增大，其结果是系统的容积负荷提高，使得反应器的小型化成为可能。

4）污泥停留时间长。

传统生物技术中系统的水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）很难分别控制，由于使用了膜分离技术，该系统可在HRT很短而SRT很长的工况下运行，延长了废水中生物难降解的大分子有机物在反应器中的停留时间，最终达到去除目的。

5）污泥发生量少。

由于系统的SRT长，对世代时间较长的硝化菌的生长繁殖有利，所以该系统还有一定的硝化功能。

由于该系统的泥水分离率与污泥的SVI值无关，可以尽量减少生物反应器的F/M比，在限制基质条件下，反应器中的营养物质仅能维持微生物的生存，其比增长率与衰减系数相当，则剩余污泥量很少或零。

6）耐冲击负荷。

由于生物反应器中微生物浓度高，在负荷波动较大的情况下，系统的去除效果变化也不大，处理的水质稳定。

7）由于系统结构简单，容易操作管理和实现自动化。

8）出水水质好。

由于膜的高分离率，出水中SS浓度低，大肠杆菌数少。

由于膜表面形成了凝胶层，相当于第二层膜，它不仅能截留大分子物质而且还能截留尺寸比膜孔径小得多的病毒，出水中病毒数少。

这种出水可直接再利用。

5、简述被污染地下水的主要修复方法？

（1）生物注射法

它是在传统气提技术的基础上加以改进形成的新技术。

它主要是将加压后的空气注射到污染地下水的下部，气流加速地下水和土壤中有机物的挥发和降解。

这种方法主要是抽提、通气并用，并通过增加及延长停留时间促进生物降解，提高修复效率。

局限性：

这项技术的使用会受到场所的限制，它只适用于土壤气提技术可行的场所。

生物注射法的效果亦受到岩相学和土层学的影响，空气在进入非饱和带之前应尽可能远离粗孔层，避免影响污染区域。

另外它在处理粘土层方面效果不理想。

（2）有机粘土法：

利用人工合成的有机粘土有效去除有毒化合物

（3）抽取地下水系统和回注系统相结合法：

将抽取地下水系统和回注系统（注入空气或H2O2、营养物和已驯化的微生物）结合起来，促进有机污染物的生物降解。

（4）生物反应器法：

抽取地下水系统和回注系统相结合法的改进，就是将地下水抽提到地上部分用生物反应器加以处理的过程。

这种处理方法包括四个步骤，自然形成一闭路环：

①将污染地下水抽提至地面；②在地面生物反应器内对其进行好氧降解，生物反应器在运转过程中要补充营养物和氧气；③处理后的地吸水通过渗灌系统回灌到土壤内；④在回灌过程中加入营养物和已驯化的微生物，并注入氧气，使生物降解过程在土壤及地下水层内亦得到加速进行。

（版本二：

物理法、水动力控制法、原位修复：

监控条件下的自然衰减法（MNA）、渗透性反应墙（PRB）；异位修复：

抽出处理法（P&T））

6、AB活性污泥法中A段对B段的影响有哪些？

从AB法中A段的作用机理分析可知，A段具有高效和稳定的特点。

因此，A段的存在是保证B段高效运行的关键。

1）A段的存在可使B段的运行负荷减少40%~70%，在给定的容积负荷下，活性污泥曝气池的容积可减少到原容积的45%左右。

2）原污水的浓度变化在A段得到明显的缓冲，使B段只有较低的、稳定的污泥物负荷，污染物和有毒物质的冲击对B段的影响较小，从而保证了污水处理厂的净化效果。

3）由于A段对部分氮和有机物的去除，以及B段泥龄的加长，改善了B段硝化过程的工艺条件，硝化效果得以提高。

4）A段的存在使得AB法工艺的冲击能力很强，主要原因包括下列几点：

A段中起主导作用的是物化和生物絮凝过程，因而对冲击负荷的敏感性较小，去除效果稳定；A段污泥主要是以进水中细菌为接种而繁殖，并且泥龄很短、更新快，进水中的细菌已适应原水质，抗冲击力较强，因此，污泥无需驯化即可很快恢复正常状态；低负荷运行的B段，活性污泥混合液自身具有很强的稀释缓冲能力和解毒能力。

7、人工湿地单元的组成有哪些？

人工湿地单位一般由以下几部分组成：

具有透水性的基质，如土壤、砂、砾石等；适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇；水体（在基质表面下或上流动的水）；微生