土壤污染微生物修复技术与原理原位微生物修复•原位微生物修复的内容：设计建立对亚表层环境控制有效的供应系统、回收系统和监测系统，将电子受体、微生物营养和活性微生物有效地输送至受污染的目标区域。•原位微生物修复的目标:通过控制调控亚表层环境使微生物降解达到最佳状态。•原位微生物修复的优点：它能使对修复场地的干扰破坏达到最小。典型原位生物修复系统：第一节水力学控制原位生物修复设计的第一个阶段是选择隔离和控制污染带的技术。水力学控制对移动或阻止地下水流、提高或降低水位以及控制污染羽流动都是必需的。隔离污染羽的常用方法是进行水文干预。流体力学隔离系统的费用一般比物理遏制结构要低，系统更灵活。水文控制系统一般为中间抽水，四周注水。最理想的情况是污染带完全隔离，未控制的地下水可以进入污染羽流，但是污染地下水不会从修复区流出。第二节亚表层供给系统•供给系统要以最有效的方式向污染带供给生物修复控制剂，并使其在微生物活动区域均匀分布；同时保证损失最小、阻塞最小。•注入系统有重力法和强制法两种。一、重力注入•重力供给系统适于浅层废物沉积、高渗透性场所和局部的污染。•影响重力注入的因素：气候、降水量、土壤渗透性和有机负荷。•重力供给系统可行性评价：最重要的方面是有机负荷，有机负荷太高不适合。•电子受体和营养盐的供应速率：根据土壤渗漏速率、水力传导性、吸附速率以及衰减速率来确定的。设计重力供给系统必须考虑的内容：••••••••••电子受体和营养盐的供应速率；污染的地点与深度；维持的渗入速率；场地的水力传导性(垂直与水平)；污染带的构造-空间尺度、沉积厚度；地下水深度；亚表层的孔隙度和一致性；降水量和冻土层厚度；现场地表地形；含水层厚度。二、强制注入•强制注入速率和位置：是可以控制的，注入井可以安装在任何深度。•注入井修复影响带：由于降解速度受氧限制，生物修复影响带经常是根据携带浓度≥1mg/L氧的距离所确立的，氧影响带决定强制注入井的间隔以及井投资。•注入井和回收井间的距离：应该是能使营养液在注入后6周内达到污染区。三、回收系统•回收技术分重力法和强制法•重力回收取决于截留的来自污染带的浓度逐渐降低的地下水。•强制回收系统可使用吸取提升和标准的井泵。强制回收四、注入井和回收井的构造•典型的井的类型抽出井注入井注入-回收井对升梯度注入井和降梯度回收井线交错注入井-回收井系列和降梯度回收井组合沿羽流边界的注入井和回收井系列第三节阻塞控制•运行中可能的问题是含水层和注入井的阻塞。•主要的阻塞原因与悬浮固体、生物生长和含水层化学有关。一、悬浮固体阻塞•注入水通常是来自回收系统，容易造成悬浮固体阻塞。悬浮固体来源是回收井的粘土、絮凝物或生物生长物。•回收水化学处理或生物处理时，生物生长、生物絮凝或化学絮凝会产生悬浮固体。含水层中pH和氧化还原电位的改变会产生氢氧化铝或铁沉淀而产生阻塞。•注水中悬浮固体浓度应低于2.0mg/L。浊度可用作为控制指标，应低于1浊度单位(NTU)。推荐使用过滤器处理回收水。二、生物阻塞1、注入井的滤网•原位生物修复运行时加入氧和营养盐后会刺激井滤网上和周围含水层中生物生长使微生物易阻塞注入井。•使用脉冲注入法可减少注入井阻塞。电子受体和营养盐分别以一定的间隔分别注入。分开注入生物修复剂可消除注入点的最佳生长条件所以不利于生物生长。2、铁细菌•铁细菌生长也引起生物阻塞。水中铁含量很低的情况下就可以使生物膜反应器阻塞。•主要优势菌为锈色嘉利翁氏菌(Gallionellaferruginea)和纤发菌属(Leptothrix)。•使亚铁氧化，铁离子形成铁氧化物水铁矿(Fe5HO8·4H2O)其溶解性很低(Ksp=10-40)：4Fe2＋+O2+4H＋——4Fe3＋+2H2O5Fe3++12H2O——Fe5HO8·4H2O+15H＋三、化学阻塞•化学反应有氧化、还原、沉淀和离子交换。对大多数含水层，离子交换对阻塞没有显著影响。最主要问题是氧化还原电位和营养盐加入的变化。•氧化还原电位变化含氧水注入后还原条件变为氧化条件，氧化反应包括铁、硫化物和氨等的氧化。很多地下水含铁氧化形成沉淀。Fe2+被氧化为Fe3+，...
