环境生物修复技术复习题doc.docx

1、环境生物修复技术复习题doc2016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吋生产有用物质的人工技术系统, 称Z为坏境生物技术。3、 膜污染膜污染是指在膜过滤过程中，水中的微粒、胶体粒了或溶质大分了rti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 产牛透过流量与分离特性的不可逆变化现象。4、 稳

2、定塘处理技术稳定塘I口称氧化塘或生物塘，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。其净化过程与口然水体的口净过程相似。通常是将土地进行适当的人丄修整，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 水屮的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费丿IJ低、维护和维修简单、便 于操作、能冇效去除污水中的冇机物和病原体、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

3、者().01 %的Cd的植物。目前世界上有50()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口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主植物组成，是一个独特的土壤，植物，微主 物综介生态系统。7、 土地处理技术利用土壤-植物系统的口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界 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

4、程。9、 生物强化是指通过向传统的生物处理系统中引入具冇特定功能的微生物，捉高冇效微生物的浓 度，增强对难降解有机物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有牛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 的微牛物进行。这些微牛物被称作适温细菌，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，対牛命无害。这些细菌靠黄铁矿、神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 物占凝聚作用形成的颗粒

5、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，集不同性质的微牛物（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能用于处理高浓度冇机废水、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屮在特定条件下所产生的具有表面活性的代 谢产物，它是一种天然表而活性剂，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、腐荊

6、化过程最后达到稳定的程度。 堆肥腐熟度是反映冇机物降解和牛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）或猶定位于限定的空间区域内，并使其保持活性L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捉供依据，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，由生物分了识别元件与各类物理、化学换能器纽. 成，用

7、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住产的或把牛物机体作为产品的牛物化工产品，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”屮的一个重要 分支和重点发展的二级学科，在牛物技术产业化过程小起着关键作用。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、废滋）治理是环境T程的核心内容，强调的是点源治理。而 环境修复是最近

8、几年才发展起来的环境工程技术，它强调的是而源治理，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”处理都是控制坏境污染，只不过“三废”处 理属于环境污染的产小控制，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，对环境彩响小，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

9、行详细而昂贵的考察，微生物活性受温度和其 他坏境条件的影响，某些情况F,牛物修复不能去除全部的污染物。生物修复四原则：使用适介的微生物、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） 适合的微乞物（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牛物体系。在多数情况下，则要加入 外源微纶物。（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几冃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，使微牛物的代谢和牛长活动处于 最住状态。坏境因子包

10、括温度、湿度、02、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，去除污染环境如十壤 屮的污染物，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，使受污染的坏境得到改善的治理技术，一般分为植物修复、动 物修复和微牛物修复和牛态修复四大类。狭义的生物修复通常是指在自然或人工控制的条件卜利用特定的微生物降解、清除 环境中污染物的技术。4、 M

11、RB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了冇机物 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） 系统微牛: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SV I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质量浓度的增人，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）

12、污泥停留时间长。传统牛物技术屮系统的水力停留时间（HRT）和污泥停留时IhJ（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了冇机物在反应器中的停留时间，最终达到去除冃的。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SV：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F，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和当，则剩余污泥量很少或零。6） I耐冲击负荷。市于牛物反应器屮微牛物浓度高，在

13、负荷波动较大的情况F，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，容易操作悖理和实现自动化。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。由于膜表而 形成了凝胶层，和当于第二层膜，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，出水屮病毒数少。这种岀水可肓接再利用。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。它主耍是将加压后的空气注射到 污染地卜-水的卜部，气流加速地卜水和土壤屮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牛物降解，提高修复

14、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而应尽可能远离粗孔 层，避免影响污染区域。另外它在处理粘七层方面效果不理想。（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）抽取地下水系统和冋注系统相结合法：将抽取地下水系统和回注系统（注入空气或 H2O2、营养物和己驯化的微生物）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川生物反应 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

15、染地下水抽提至地血；在地血牛物反应器内対其进行好氧降解，生物反应器在运转 过程屮要补充营养物和氧气；处理示的地吸水通过渗灌系统冋灌到土壤内；在回灌过程 屮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。（版木二：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

16、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, 污染物和冇毒物质的冲击对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段对部分氮和冇机物的去除，以及B段泥龄的加比 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，主要原因包括下列儿点：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 要是以进水屮细菌为接种而繁殖，并且泥龄很短、更新快，进水屮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

17、常状态；低负荷运行的B段，活性污泥 混合液白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：具冇透水性的基质，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）；微生物 种群和微型动物。水体可为动植物、微牛物提供营养物质。8、土壤异位生物修复主要方式?A异味土地耕作将污泥或污染土壤均匀撒到土地表面，然后用拖拉机作业使Z与土壤混合，必要时加入 营养物，以后不必每年都加。但是耕翻需要根据土壤的通气情况反复进行。B. 土壤堆积将含污染物的土壤挖掘处理，堆放在不透水的衬层上。在堆放的土壤中设置通气管道,

18、 通入空气或02或抽真空以促进污染物的好氧降解。含有营养物质的液体施用于土壤表血, 以促进微生物活性，渗滤液被收集并循环与堆积土壤中。C堆肥法堆肥法是处理I古I体废弃物的传统技术，被用于受石汕、洗涤剂、多氯坯、农药等污染土 壤的修复处理，取得了很好的处理效果。堆肥过程屮，将受污染十壤与水（达到至少35%含 水量）、营养物、泥炭、稻草和动物肥料混合后，使用机械或压气系统充氧，同时加石灰以 调节Pho经过一段时间的发酵处理,大部分污染物被降解，标志着堆肥完成。经处理消除 污染的土壤可返回原地或用于农业生产。堆肥法包括风道式堆肥处理、好氧静态堆肥处理和 机械堆肥处理。D.生物反应器处理生物反应器处理

19、是把污染物移到反应器中完成微生物的代谢过程。生物反应器包括土壤 泥浆牛物反应器和预制床反应器。对污染土壤的修复而言，土壤泥浆牛物反应器能起重要作 用。(版本二：堆肥：将污染物质与一些自身容易分解的冇机物混合堆放，并加入氮、磷及其 他无机营养物质。土壤堆枳：将土壤挖起并加入限制性营养，在底部作防渗漏处理，附高 通风系统，然后将污染土壤调理至适宜的含水率进行控制通风堆积。反应器处理：将受污 染的七壤挖掘起来，和水混合后，在接种了微生物的反应器内进行处理，处理后的土壤与水 分离后，经脱水处理示再运冋原地。)9、 简述固体废物堆肥化的定义，并分析固体废物堆肥化的意义和作用。固体废物堆肥是指固体废物处理

20、和利用的一种方法。固体废物中的有机物在微生物作用 下，发纶纶物化学反应而降解形成一种类似腐荊质土壤的物质，用作肥料并用來改良土壤。(1) 使十质松软，多孔隙，易耕作，改善土壤的物理性能，增加保水性、透水性及渗 水性。(2) 有吸附阳离子的作用，有助于保住氮、钾、镀等以阳离子形态存在的肥料成分。 腐殖质阳离子交换春量是普通粘土的儿倍到儿十倍。(3) 腐殖化的冇机物具冇调节植物生长的作用，也冇助于根系发育和仲长。(4) 腐殖质冇缓冲作用当土壤中腐殖质多时，肥料丿施得过多或过少，气彖条件的稍 微恶化，都不易损害土壤的性能。例如水分不足时，腐殖质多可起到类似于缓冲器的作用， 防止植物枯萎。(5) 堆肥

21、是缓效性肥料 堆肥中的氮肥儿乎都以蛋口质的形态存在，当施到IIL里时， 蛋白质经氮微生物分解成氨氮，在早地里部分变成硝酸盐氮，两者都是能被吸收的。施用堆 肥不会出现施化肥那样短暂有效或就肥过头的情况，由于经过上述过程缓慢持久地起作用， 故不致对农作物产牛损害。(6) 腐殖质屮某种成分由螯合作用，和酸性土壤小含量较多的活性铝结合后，使其半 数变成活性物质，因而能抑制活性铝和磷酸结合的冇害作用。(7) 堆肥是二氧化碳的供给源如与外界空气隔绝的密封罩内二氧化碳浓度低，当大 量施用堆肥后，罩内较高的温度可促使堆肥分解放出的二氧化碳。总之，堆肥中的腐殖质 能改善土壤的物理、化学、生物性质，使十操环境保持

22、适于农作物生长的良好状态。堆肥的 用途很广，既可以用作农田、绿地果园、苗圃、畜牧场、庭院绿化、风景区绿化等的种植肥 料，也可以做过滤材料、隔音板机制作纤维板等。10、 何谓植物修复技术？植物修复有哪些优缺点。是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，利用植物及其根际圈微生 物体系的吸收、挥发、降解和转化作用來清除坏境屮污染物质的一项新兴的污染治理技术。 具体地说植物修复就是利用栢物木身特冇的利用、分解和转化污染物的作用，利用栢物根系 特姝的生态条件加速根际圈的微牛态环境中的微牛物的牛长繁殖，以及利用某些植物特殊的 积累与固定能力，提高对环境中某些无机和有机污染物的脱毒和分解能力。优

23、点：植物修复技术较其他物理、化学和生物的方法更受到社会的欢迎。该技术成本低; 対环境扰动少；清理土壤中重金属污染物的同时，可以清除污染土壤周围的大气或水体载体 中的污染物；冇较高的美化环境价值，易为社会所接受；植物修复重金属污染物的过程也是 土壤有机质含量和土壤肥力增加的过程，被植物修复过的干净土壤适合于多种农作物的生 长；植物固化技术能使地表长期稳定有利于牛态环境改善和野牛牛:物的繁衍，而且维持固化 的成本低。缺点：(1)要针对不同污染状况的土壤选用不同的生态型植物。重金属污染严重的十壤 应选用超积累植物，而污染较轻的土壤应栽种耐重金属植物。(2) 一种植物往往只吸收12种重金属元素，对土壤

24、中其他浓度较高的重金属则表现 出某些中毒症状，从而限制了植物修复技术在多种重金属污染土壤治理方而的应用。(3) 用于清理重金加污染上壤的超积累植物通常矮小、生物虽:低、生长缓慢、修复重金 属污染土地需要时间太长,经济上不一定合理。积累人量重金属植物的再处理也是一个棘手的问题,还存在污染物及其降解产物的重新 活化问题。除了超积累植物本少的缺点Z外，还有其他因素也影响植物修复的有效性，如土壤 微生物活性、土壤木身的理化特性，还冇污染区的气候地理条件。11第二代厌氧反应器的优点和不足是什么？优点：1 牛物固体浓度高，因此可获得较高的有机负荷；2 微牛物固体停留时间长，因此可缩短水力停留时间，耐冲击负

25、荷能力也较强：启 动时间短，停止运行后再启动也较容易；4 不需回流污泥，运行管理方便；5 在处理水量和负荷有较大变化的情况下，其运行能保持较大的稳定性。6 结构简单；缺点：1 生物膜厚度难以控制；2 载体昂贵，它需要大量的填料，填料的使用使其成本上升。3 如采川填料不当，在污水悬浮物较多的情况卜-弈易发生短路和阻塞。12、简述污水(或污泥)厌氧消化的主要影响因素。1、 温度温度适宜时细菌发育正常，有机物分解完全，产气量髙。根据操作温度的不同，可将 厌氧消化分为：低温消化：可不控制消化温度(5000mg/L）和NO3-（COD/NO3-N4.1）浓度过高时，会对产甲烷过程产生抑制作用。13、植物

26、对土壤中重金属污染环境进行原位修复的特点和优势?与传统的污染土壤修复技术相比，植物修复冇如下优点:（1）植物修复的成本低。（2）植物修复不会破坏土壤的牛:态环境，可以增加土壤的有机质含量和提高土壤的肥力，并激发微牛物的活动。（3）集中处理的收获物，可有效避免 二次污染，述可以从富含重金属的植物残体中I叫收贵重金属获得直接的经济效益。（4）原 位处理土壤污染，对环境扰动少，避免对土壤结构的破坏。植物修复还有助于固定土壤，可 以控制风蚀、水蚀等。尽管如此，植物修复也有其局限性，主要表现在：（1）目前大部分超积累植物个体矮 小、生长缓慢，生物量小，修复速度慢，不易于大规模商业运用。（2）大多数超枳累

27、植物 只能积累某种重金属，而土壤污染人多是重金属的复合污染。（3）植物修复受到土壤类型、 温度、湿度、营养等环境条件限制。14、 生物催化的优缺点？生物催化是用生物催化剂来对底物进行催化反应，生物催化剂通常是完整细胞或酶。 1)优点：作用条件温和，基木上在常温、中性、水等环境中完成；独特、高效的底物选 择性(因为催化过程中的酶具有专-性的特点，即一种酶只能催化一种特定的底物发牛反应, 但是-种底物则可能被多种陆催化)；对于手性活性药物成分的合成具有独特的优点。2)缺点：生物催化剂在反应介质中往往不稳定；冃前可用于工业化应用的生物催化 剂还太少；生物催化剂开发的周期较长。15、 微生物脱除二苯嚷

28、吩的途径？煤炭屮的有机硫主要是指芳香族和脂肪族组分，其中的二本囉吩(简称DBT)是煤炭 屮含量最高的有机硫。目前的研究认为微牛物脱除DBT有两条途径：一条是开环途径，即 微生物不直接作用于DBT中的硫原了，而是通过氧化分解碳骨架，将不溶于水的DBT转化 成水溶性物质，该途径也叫做kodamakht途径；另一条途径特定硫途径，即微生物仅对 DBT屮的硫原了起作用，而不破坏碳骨架，其结果是硫变成了硫酸，叫做4S途径。后一条 途径由于没冇破坏碳骨架，没冇损失热量，因而具有较人的经济价值。而前者以DBT中的 碳骨架为代谢对彖，有机硫原子仍帘在代谢产物中，芳环的破坏和溶出，使煤中的碳含量下 降，煤质结构发生变化，且热量损失较大。16、 微生物烟气脱硫原理？烟气中的SO?方面以物理吸附、化学反应的形 式转变为H2SO4,另一方面在微生物的作用下促便反应 (1)加快。吸收液中的微生物使FJ+和FU十相互转化，使 反应(2)迅速发生。Fe离子，微生物2SO+O+2HrO 2HSO4 (1) 亠 微生物