现代生物技术，就是一DNA技术为主导，是对一系列生物高新技术的统称，主要包含包含微生物、细胞、酶、基因、蛋白质及生物修复等工程与技术。其中，各项工程技术都有其相应的理论基础与应用领域，但又是相辅相成的，从而形成一个完整的体系。其特点主要体现为：1、此项技术一生物为对象，注重再生资源的可循环利用。2、一般在常温、常压下进行，过程简单，操作具有一定的持续性，能够有效节省资源，降低环境污染。3、位高纯度、优质及安全可靠的生物制品提供了新的研发途径。4、常规技术与传统方法无法解决的问题得到有效解决。5、能够根据人们对新物种、品种及其他经济价值生命类型的需求进行创造。
二、水污染中现代生物技术的具体应用
（一）固化微生物技术
对于水污染治理，在微生物技术应用下，通过固化微生物技术的广泛应用，其取得的效果是令人赞叹的。经过一定时期的发展，培养微生物，在工厂废水及难降解物的分解中得到了很大的应用，为人们有效处理这些废弃物开辟了新的渠道。经过长期研究实践，通过固化微生物技术，对微生物进行固定并长期进行废水处理，是的菌落使用效率得到提高，尤其是对难降解的有毒物质，其作用更是非常显著。有效处理生物菌落的应用后，在活性污泥上将其固定好，对废水處理效果更佳。
（二）生物栅修复
生物技术中的生物膜能够为原生动物、微生物及小型浮游生物等水污染治理提供所需的生长条件，而此项技术就是将生物膜与水生植物特点融为一起，增强水污染治理效果。在空气与水分接触的过程中，在汽态、固态及液态见，微生物存在模式不断相互转换，从而使得微生物存在形式更加丰富，生态系统更加复杂。如果被污染水流流经此生态系统时，治污根系就会阻挡污水中的部分悬浮物质，此时生物膜的异化、通化及吸附等功能就会得到充分发挥，有效清理掉流经水体中含有的有机质。
（三）生物反应器
生物反应器，是现代生物技术发展的重要方向，新型现代生物膜反应器，内部装有较大的载体，是其共同特点，这有利于在微生物附着生长中，形成相应的生物膜，相较之汽态反应条件，其供气与供给性好，为污染物与微生物的接触留有了充足的时间，是的微生物代谢能力不断增强。当前，已经研发出2000m3的反应器，虽然其处理能力不高，成本高，但管理很方便，运行成本低，在欧美地区污水处理中，应用范围比较广泛。
（四）微生物投放与处理
在微生物投放处理中，高效微生物群体是其中的一种微生物种类，其通过发酵工艺逐渐形成好气性与兼气性微生物混合而成的群落。在高效微生物群体中，其微生物存量比较大，比乳酸菌、放线菌、光合细菌及酵母菌等。另外，光合细菌是另一种常用的微生物投放群体，其可以存在于高效微生物群体中，有效分解出污染水体中含有的氮分解物质。同时，人工培养也可形成光合细菌，去一固态与游离态两种方式存在，通过微生物投放技术将其投放于被污染水体中，加快水体物质循环，从而实现清理谁污染物质的效果。
（五）生物强化
目前，在水污染处理中，对于微生物处理技术，备受人们青睐。但在实际应用中，单纯的在废水中加入孜然优势菌是明显不行的。因此一般在应用微生物强化技术时，通过筛选培养符合人们实际需求的微生物。选用高浓度活性污泥进行水污染处理时，培养微生物的同事，还能够加强污水处理，增强其处理效果。应用生物强化处理技术后，一定程度上提高了水污染治理效果，为有效治理环境污染奠定了良好的基础，从而为人们提供安全、可靠的生存环境。
三、概述生物修复技术
生物修复技术，具体而言就是借助生物，尤其是微生物将土壤、地下水或海洋污染物，通过现场讲解成为CO2和H2O，或讲解为无害物质工程技术。目前，在地下水、废水等污染清理中，此项技术所用到的强化措施比较多，在保持自然生态系统原貌的基础上，有效修复了受污染环境。大量研究证明，相较之传统物化法，生物修复技术的优点主要体现在：1、经济型，仅为物化法的30-50%。2、环境影响低，不会形成二次污染，且遗留问题少。3、有效降低了污染物浓度。4、修复周期短，可就地进行修复，操作简便。但在生物修复中，其有效性与安全性评价等问题是不容忽视的。为了有效提高其效率，在未来将通过分子微生物学进行分离、鉴别，从而制造出降解性强，且能够有效具体有害有毒化合物的微生物。为了增强生物修复技术的安全性评价水平，鉴定微生物分析相关的生物技术发展十分必要，在此基础上明确环境中微生物去留及其基因问题。
四、结语
综上所述，随着生物技术水平的提高，目前，在水污染治理中，生物技术应用范围不断扩大。同事，基因、细胞及酶等现代工程科技的广泛应用，有效增强了微生物技术应用效率，为水污染治理与环境保护奠定了良好基础。因此，微生物技术应用于水污染治理中，能够土洞水污染与环境治理工作的稳定发展，一定程度上推动着生态环境修复工作的顺利实施。
参考文献：
关键词：环保工程；生物技术；应用；处理
中图分类号：O434文献标识码：A
一、在环保工程中运用生物技术的优点
垃圾废弃物是一种较为常见的污染物，我们利用生物技术对其进行处理，能够让其分子结构改变，生物能对发生降解的各种产物和副产物进行重新利用，从而使环境污染程度得到降低，同时也将这些废弃物进行转化，变为可利用资源。
污染物经过发酵工程技术处理后，其最终转化物大部分是甲烷气体、氮气、水、CO2等稳定物质，处理的过程是直接处理的，减少转移的次数，降低重复污染的发生，因此，生物技术能够安全、有效的治理环境污染。
在利用酶促反应处理污染物的过程中，用到的酶是一种活性蛋白质，在常温常压和中性条件下进行的，这就使得大多数的生物技术可以快速的在现场进行。它具有一定的优点：第一，操作比较简单；第二，成本比较低；第三，发生反应的条件比较简单；第四，反应过程较为稳定；第五，效果比较好。这些方面的优点使生物技术得以在环保工程中进行普遍应用。
二、生物技术在环保工程中的运用
1、生物膜法处理废气方式
生物膜法的处理原理：在对气体与液体的扩散时，需要将空气中的化学物质进行有效的转换，需要将气化的物质转变成液化的物质，而其中的媒介主要以填料气为主。在固体与液体进行扩散的过程中，需要对其中的化学物质进行改变，将其由液体的方式变成出现在填料表层的物质，这种废气处理法我们称之为生物膜法。之后再生物进行氧化反应的时候，出现在填料表层的生物膜需要将与净化的空气进行化学反应，与此同时还会进行相应的营养物质转化。
具体的处理流程：首先，相关工作人员需要将臭气从通风管中抽进洗塔，在洗塔中对气体进行处理，并且对空气进行加湿处理。之后再将臭气抽入生物过滤塔，借由微生物的净化能力对气体进行进化，微生物所净化的物质就是空气中存在的有害物质。之后再将已经净化的空气使用风机进行排空。
微生物的生长需要一个相对稳定的环境。首先，在洗涤泵中需要提供充足的水源，之后将水从洗涤塔的顶部喷出，使得水与经过洗涤的污染物一同流入到储水箱中，以便对水资源进行循环利用。第二，通过喷淋泵为微生物提供必要的干净水源，在过滤塔中，空气与液体得到了充分的逆时针流动，为微生物提供了必要的生长养分，以促进微生物的更好生长，此外还需要为微生物提供一些必要的养分，这就要求相关工作人员定期在储水池中投入一些营养液。
2、生物修复污染土壤
对土壤造成的污染主要是重金属，我们用生物技术对其修复。主要是利用生物作用将重金属进行净化，降低其毒性。由于生物的作用，在土壤中，重金属的具体化学形态得到了改变，毒性降低，因此不能在土壤中进行移动扩散，生物的吸收以及代谢使重金属得到了消减以及净化和固定。同时在污染土壤的生物修复过程中，使得土壤有机质的含量增加，微生物变得更有活性，土壤的生态结构得到改善，能够抵抗外部因素的侵蚀，防止水土流失，沙漠化的发生。
3、废水的生物净化
生物技术处理废水具体方法是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水达到净化的目的。根据水体自净的原则，利用微生物的催化作用和代谢活性，好氧或厌氧分解和转化污水中的污染物后，配合物理、化学方法使污水得到净化。研究证实，活性污泥法与生物膜法是目前应用最广的污水处理技术。自活性污泥于1912年在英国试验成功并投入使用以来，废水生物处理方法已经走过了百年历程。而随着水污染状况的不断恶化，随着高新技术的不断发展，环境对我们提出了更高的要求。而生物-生态修复技术是一种新兴的废水处理生物技术。
所谓生物膜法，它是一种借助某些固体物表面的生物膜（或附着的微生物）来实现有机污水处理的生物技术。污水处理生物膜法的工作原理为：生物膜把附着在水层的有机物吸附牢固有机物经好气层的好气菌被分解有机物流入厌气层有机物经厌气被分解流动水层冲掉老化的生物膜新的生物膜生长出来污水净化完成。总体而言，污水处理生物膜法具备如下优越性：对水质变动、水量变动、水温变动具有极强的适应性；污水处理效果相当理想，同时具备极强的硝化功能；污泥量较活性污泥法小25%，同时极易实现固液分离；动力费用较低。所谓生物-生态修复技术，它是一种以植物与微生物等生命活动为载体，以转移转化降解水中污染物为实现过程，以净化水体、创造满足生物生息的环境、重建和恢复水生生态系统为最终目的的生物技术。总体而言，生物-生态修复技术具备诸多优越性，比如工程造价低廉、运行成本低、处理效果好、耗能低、无需向水体投放药剂、可与景观及绿化环境有效结合等，其目前已被认定为水体富营养化治理与水体污染治理的发展方向。
4、消除化学农药污染
使用化学农药进行杀虫，农药杀虫剂大部分会残留在土壤中，经生态系统的循环会积累毒害。近年来，使用生物技术降解农药残留，消除农药对环境的污染受到了人们的广泛的关注。基因工程技术的运用原理是：一些微生物能够对农药进行降解，这项技术对这些微生物做改造，将它们的生化反应途径进行改变，从而实现较好的降解以及消毒的效果，从而避免各种负面效应的产生。所以，要对生物农药进行推广。生物体自身经过代谢活动之后，会产生一些物质，这些物质不仅能除杂草，还能避免各种病虫害的发生。
5、有机固体废弃物的生物处理
有机固体废弃物是一种含水率
6、消除白色污染
废弃塑料长时间化解不了，严重污染了环境。就目前情况来看，我国有着比较多的废弃塑料，它们在土壤中残存，会对作物产量造成极大的影响，同时也影响了我国的生态环境。因此，要采取各种有效措施对白色污染进行治理。利用生物技术降解塑料的研究得到了人们的广泛认可。主要的原理是：挑选出能够对塑料进行降解的相关微生物，对它们进行改造，将其制作成相应的降解菌，另外还能将克隆降解基因分离出来，这样之后，在微生物中导入这种基因，从而在一定条件作用下使废弃塑料得到快速的降解。
结束语
众所周知，生态环境是实现人类生存与发展的必要条件，但因受到社会经济与人口压力的影响，我国生态环境呈现出急剧恶化的趋势，其中“废气、废水、固体废弃物”污染已经成为制约人类社会进步的致命因素。由此可见，把生物技术引入环保工程领域，切实提高我国环境保护与环境治理力度意义重大。
参考文献
[1]米红霞.试析生物技术在环保工程中的运用[J].资源节约与环保，2014，09：139.
[2]韩涛.农业种植中生物技术的推广及应用[J].农民致富之友，2014，18：160.
关键词:石油化工;土壤污染
中图分类号：P744.4文献标识码：A文章编号：
一、引语
我国勘探、开发的油气田共400多个，分布在全国25个省、市、自治区，油田区工作范围近20万平方公里。据不完全统计，油田区内污染场地有20余万处，高浓度石油污染土壤及油泥沙积存量逾200万吨。在生产集中的开发区块，已呈现点、片、面交叉的污染态势，对土壤、地下水和人体健康造成了极大威胁。油田区土壤的石油污染已经成为我国亟待解决的重大环境问题之一。
二、土壤石油污染的治理
据权威部门估算,我国每年有60多万吨石油进入环境,成为污染土壤、地下水、河流和海洋的一大隐患。生物修复石油污染技术处理后的最终产物是二氧化碳、水和脂肪酸,无二次污染。针对石油污染,生物修复技术可以起到积极的治理效果。美国联邦环保局(EPA)已将生物修复技术定为最可行和最有效的方法之一。
（一）生物修复(bioremediation)技术治理土壤石油污染
针对土壤石油污染日趋恶化问题，近日专家提出通过生物修复技术改良土壤石油污染，是目前最有生命力的方法。污染土壤生物修复技术的工作原理是利用微生物促进有毒、有害物质降解，它主要是利用活的有机体去打破污染有毒害作用的大分子结构，使其成为较简单的无害的形式，并可以直接或间接地被植物和动物吸收。目前常用的方法有在受污染的土壤中引进菌种和加入生物催化剂。"这项技术，对恢复生态环境、保护农业方面将起到十分重要的作用。
生物修复(bioremediation)技术是利用微生物、植物及其他生物，将环境中的危险性污染物降解为二氧化碳和水或转化为其他无害物质的工程技术系。生物修复的概念最初来源于微生物对环境污染的治理，至今许多文献仍沿用bioremediation一词，专指微生物修复，通常将其分为广义的生物修复和狭义的生物修复。
生物修复石油污染技术要解决三个问题:一是筛选提纯高效菌种,不同菌种分解石油污染物的能力不一样,因此筛选培育高效菌种是该项技术的基础;二是研究营养物质,合适的营养物质构成和比例可以有效提高菌种的繁殖和活动能力,从而影响生物修复的效果,因此研究菌种的营养物质是生物修复石油污染技术的关键;三是探索表面活性剂的强化作用,利用表面活性剂和菌剂的共同作用,可以更好地让石油颗粒从土壤颗粒中分离出来,提高修复速度。生物修复石油污染技术分两类,即原位生物降解技术和离位生物降解技术。原位生物降解技术,顾名思义就是在污染地直接进行生物修复,向污染区域投放氮、磷营养物质,或接种经驯化培养的高效微生物等,促进土壤中依靠有机物生存的微生物的生长繁殖,提高目的微生物的种群数量,利用其代谢作用达到分解石油烃的目的。此项技术的关键是筛选高效吸收或降解污染物的生物突变体。离位生物降解技术则必需将污染物转移到具有一定条件的场所进行集中处理。处理方法包括土耕法、土壤堆肥法、生物泥浆法。土耕法的基本操作是将被污染的土壤置于处理垫上,进行定期耕作,以提高生物降解效率。土壤堆肥法是将污染物与一些容易分解的有机物混合在一起,并加入氮、磷等其他无机营养物质,促使污染物加快分解速度。生物泥浆法是将污染土壤和液体混合起来形成泥浆,引入反应容器进行处理。
（二）微生物修复土壤石油污染
石油污染土壤的微生物修复是指利用微生物酶如脱氢酶对大多数石油污染物的攻击，将石油污染物降解成无害物质的生物工程技术。可以降解石油的微生物主要包括细菌、真菌、酵母菌，这些微生物广泛分布于海洋、淡水和土壤环境中。细菌和酵母菌是水生生态系统中占据主导地位的微生物降解执行者，在土壤环境中则变成真菌和细菌。
研究表明，石油污染土壤中以利用石油烃为碳源的真菌数量较少，细菌数量较多但是类群没有真菌丰富；细菌以革氏染色阴性杆菌为优势，其中以动胶菌属为主，其次黄杆菌属。革氏染色阳性杆菌以芽孢杆菌为主。真菌以毛霉菌属、小克银汉菌属占优势。其次是镰刀菌属、青霉菌属、曲霉菌属，酵母最弱。放线菌以链霉菌属为优势。利用筛选得到的10株酵母菌组成复合酵母菌系统，并将该复合菌系统接种到泥浆反应器中对模拟油泥样品进行了处理，发现复合酵母菌在反应速度和油去除率上都优于活性污泥。经初筛菌株制备成混合菌剂，对炼厂“三泥”中的残油平均去除率为84%以上。从油污土壤中分离出降解石油的微生物菌株，鉴定为假单胞菌属，石油烃类的降解率达到85%。SanjeetMishra使用不动杆菌属接种和其他营养物质对炼厂石油污染的土壤进行修复，结果表明一年内总石油烃中烷烃的降解率94．2%，芳香组分降解91．9%，含氮、硫、氧化合物和沥青质降解85．2%。DINGKEQIANG研究真菌对石油烃类的降解，结果表明黄孢原毛平革菌液体培养接种条件下烃类降解率远高于镰刀菌石油降解率。
(三)异位生物修复技术治理土壤石油污染
1.土地填埋
近年来国外石油化工污染生物处理的研究很多，其中土壤耕作处理是现场处理土壤污染常用的方法。被污染的废物施在土壤上，通过施肥、灌溉和加石灰等管理措施，保持氧气、水分和pH的最合适值，并进行耕作以改善土壤的通气状况，确保在污染废物和下面土层中污染物的降解。降解过程所用的微生物多为土著微生物，但是要提高效果还需要引入驯化的微生物。
2.预备床法
现场处理中土壤耕作处理最大的缺陷是污染物可能从处理区迁移，预备床的设计可以使污染物的迁移量减至最小，因为它具有滤液收集和控制排放系统。预备床的底面为渗透性低的物质，如高密度的聚乙烯或粘土。将污染土壤转移到预备床上，通过施肥、灌溉，调节pH，有时还加入微生物和表面活性剂，使其最适合污染物的降解。与同一区域的原位处理技术相比，预备床处理对三环和三环以上的多环芳烃的降解率明显提高。
3.堆腐法
土壤的堆腐处理就是利用传统的积肥方法，将受污染的土壤从污染地区挖掘起来，防止污染物向地下水或更大的地域扩散，运输到一个经过处理的地点（布置防止渗漏底，通风管道等）堆放，将污染土壤与有机物（施加一定数量的稻草、麦秸、碎木片和树皮等）、粪便等混合起来，依靠堆肥过程中微生物的作用降解土壤中难降解的有机污染物，形成上升的斜坡，并进行生物处理。堆腐法是生物修复技术中的一种新型替代技术。堆腐处理过程对污染土壤中的多环芳烃降解，多环芳烃的降解随着苯环数的增加而降低，当多环芳烃的初始浓度提高约50倍时，多环芳烃的降解随着污染浓度的提高而降低。
4.泥浆生物反应器法
生物反应器法是将污染土壤置于一专门的反应器中处理。生物反应器一般建在现场或特定的处理区，通常为卧鼓形和升降机形，有间隙式和连续式两种。因为反应器可使土壤与微生物及其他添加物如营养盐，表面活性剂等彻底混合，能很好的控制降解条件，因而处理速度快，效果好。生物反应器处理的过程为：先挖出土壤与水混合为泥浆，然后转入反应器。为了提高降解速率，常在反应器先前处理的土壤中分离出已被驯化的微生物，并将其加入到准备处理的土壤中。
5.厌氧生物修复法
修复受石油化工污染土壤的研究已开发了生物堆层、堆肥及土壤泥浆反应器、土壤耕作等好氧修复工艺，但分离获得某些降解菌时，一些降解菌伴有产生高生态风险的产物。最近的研究表明以厌氧还原脱氯为特征的厌氧微生物修复技术有很大的潜力。
关键词：地下水；污染；控制
中图分类号：C35文献标识码：A
引言
地下水污染是指人类通过各种方式使得地下水中的化学成分、生物学特性以及物理性质等方面都发生了变化，导致地下水的水质情况发生了剧烈的恶化，不能够被正常的应用。但是由于地下水处于地底，地底的情况是非常复杂的，地下水水流的速度一般来说都是比较缓慢的，这也就导致了地下水污染不是很容易被发现，即使被发现了治理也不容易，治理过程比较缓慢。本文介绍了造成地下水污染的几点原因，提出了对于地下水环境控制的几点措施以及地下水污染修复的几点方法。
一、地下水污染的预防
1、地下水污染的防治规划
地下水污染防止规划有多种方案，如地下水饮用水源地防护、地下水系统完整性防护以及地下水与地表水合理安排。规划过程中，涉及多方面内容，如区域规划、经济与地理情况、土地使用情况、地质人文条件，以及水资源的开发与分析；防治规划对象为地下水污染在受到污染时表现出的脆弱性，根据土地利用情况以及污染源分布，核定地下水可承受的污染风险度；根据地下水污染防治的的等级与分带，对污染的危害性予以确定。一般分为三带，一是敏感带、二是缓冲带、三是一般带。
2、地下水污染的预警系统
具体而言，将地下水动态资料同地下水水质对比，采取可行方式。通过相关理论研究，采用随机模型，针对地下水水质，开展预警工作。水资源的合理利用，在管理过程中，可通过计算机软件系统的设置予以安排。预警软件系统的研发，能保证检测资料及时有效。与此同时，地下水监测时，保障国民经济顺利发展。且系统反馈与分析信息，为今后水资源的防护，提供相应的技术支持，以便决策顺利进行。动态预警设立以地下水动态监测网络为前提。发达国家与发展中国家相比，地下水网络监测较为先进，监测资料可共享，同时网络化使监测资料利用更为充分。研究我国现状，仍然需要一定的措施，对整个地下水监测网络予以优化，进而保证资料共同使用。
二、地下水污染的控制与修复
1、地下水污染的异位处理方法
地下水污染的异位处理方法可以采取以下两种，一种是污染土体开挖，一种是抽取处理方法。前者适用于污染范围不大的区域，将污染土体在污染源处挖出，通过特定方法予以处理，进而排除污染源。此种方法经过实践证明，效果较好，但其缺陷在于，无法应对面积较大的污染场地。此时，如果使用地下水污染的异位处理方法，不能完成污染处理工作。后者即抽取处理方法，主要处理场所为地表，但其需要从地表以下抽取地下水，抽取之后，可以通过物理方法进行处理，也可以通过微生物方法进行处理。通过不断的进行水质清除，使地下水受污染的范围和程度能够不断缩小。该方法普遍应用在易溶污染质的处理方面，表面活性剂常被使用，通过吸附作用，保证有机污染物的溶解性能，进而有效提高抽取处理的速度。污染地下水的抽取地点为含水层，此时应用环境工程，对污水进行处理，运用的方法有多种，比如碳吸附方法，且在特定情况下，化学氧化以及微生物处理方法也被使用。
2、地下水污染的原位处理方法
在本文中，介绍地下水污染原位处理方法中的两种方法，一是原位冲洗方法，二是原位微生物处理方法。原位冲洗方法，选定土壤或者地下水污染带，将液体注入其中，且从地表下，将地下水和冲洗混合液抽出，进而抽取地下水，同时在地表进行处理。一般冲洗液由三种物质构成，分别为水、表面活性剂、潜溶剂以及其他物质。此种方法，能不断加强空隙的处理作用，进而大大增强传统的抽取与处理能力。当然此方法的使用效果，还和成功率与具体场地存在关系，污染的深度和污染所处的位置，处理方法都需要进行资料收集，可行性研究仍需要进行探索。原微生物处理方法，此时对微生物应做到慎重选择、理性控制且配比得当，如果能做到，此时各种有机污染物质都会被顺利溶解掉，即微生物的效用会发挥到最大。自70年代以来，微生物原位处理方法的研究已经取得一定的成就，且在实践中取得了一定成就，该方法在发达国家使用的较为普遍，一直以来，在学术界较受关注，在工程技术界也同样受到关注。好氧模式是大部分微生物原位处理方法所采用的模式，但在特殊情况下，厌氧模式也会被采用。但是此种方法存在一定的缺陷，由于地下水的氧气含量有限，无法完全满足微生物所需的氧气含量。为改善该问题，实践中的做法是将氧气和营养物质，输送到地下。将微生物原位的处理方法同其他处理方法进行对比，最大的不同便是微生物的处理设置在地下，而地下环境较为复杂，控制不易，而其他的微生物处理，水污染的处理场所为容器或者处理池，控制起来比较方便。
三、地下水控制与修复的基本原则
在地下水污染方面，发达国家已经取得了一定的研究成果与实践成果，且根据笔者多年的经验，以及调查实践表明，地下水污染场地应当坚持以下几点原则。第一，处理污染源时，去除是主要目标，也是对地下水进行控制与治理的关键环节。且治理过程中，应当将污染的来源予以切断，唯有如此，才能保证环境治理的持续有效。第二，将污染源作为控制的前提。对地下水进行修复时，应当通过一定的措施，使地下水污染的扩张得以抑制，发达国家在这方面做的不错，他们的经验表示，该修复过程历时较长。正因如此，在治理过程中，更应当保证使用方法的科学性，同时提供充分的技术保证。第三，去除污染物是整个治理过程的最终导向。
四、地下水修复的主要应用分析
（一）生物填料技术
生物调料技术属于环境保护技术，这类技术的重点是驯化生物填料陶粒层的制作。在制作完成这一生物填料陶粒层之后就可以将地下水抽取到地表，然后用这些陶粒层进行吸附，在陶粒层吸附处理完成之后再使用活性炭进行吸附，保证地下水之中的石油类的等有机污染物的含量能够降低到零点二毫克每升以下。这样的地下水就能够达到工业用水的标准，可以进行正常的使用。这类方法具有面积小，处理周期比较短的优势。
（二）进行技术改造，运用新技术
这类新技术主要采用的材料有释碳剂、微量元素、粗砂、水以及水泥等多种材料构成。释碳剂主要是的主要作用是能够通过与微生物之间发生的反应来提供碳源。各种微量元素是为微生物提供营养。水和水泥可以将释碳材料中的各种成分进行粘合。通过实验证明，这一类措施可以很好的对地下水中的硝酸氮污染物进行降解，并且可以实现高达百分之九十七的降解率。
五、结语：
我国水资源丰富，其中地下水资源为重要部分，尤其对北方地区而言，地下水资源的供给十分重要。所以，对地下水污染场地进行控制和修复，在某种程度上，意义十分重大。针对我国地下水污染，污染场地比较大，而这些污染存有不同种类的类型，较为复杂，因此研发不同种类的控制方法，采用不同的技术十分重要。本文中，笔者从地下水污染的预防入手分析，阐述地下水污染控制与修复的相关技术，且对地下水控制与修复的基本原则进行阐述，希望能够为今后地下水污染场地的控制与修复提供借鉴。
参考文献
[1]薛玉泉，张幼宽.地下水污染防治在我姑水体污染控制与治理中的双重意义[j].环境科学学报.2011.34-45.
关键词生态环境可持续发展环境修复
文章编号1008-5807（2011）02-153-01
随着地球上人口的剧增和工农业生产的迅速发展，特别是工业革命以来，人类对自然资源需求水平不断提高，生产强度日益加大，有毒、有害废气物质不断的输入环境，远远超过了环境的自净能力而导致环境污染日益严重。为了解决人类面临的这个重大问题，对于大气污染和地表水污染之力的研究已十分广泛，许多技术已相当成熟并被广泛应用。
对于污染土壤及地下水的之力来说，由于其具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长等区别与大气和地表水体污染的特点，其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域，同时也是世界性难题。虽然人们已在污染土壤及地下水物理修复和化学修复领域进行了有益探索，形成了一些实用技术，但这些修复方法往往会破坏场地结构、造成二次污染，对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤甚至难以应用。为此，近年来，人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上，进一步提出了生态修复的理念，并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索，试图以生态学的原理和方法，在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展，从而达到可持续发展。
一、生物修复—生态修复的基础
生物修复是对污染环境实施修复、之力的最为重要的技术之一，是正在发展中的技术，是生态修复的基础。
目前被广泛认同的生物修复定义，是指微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程，这是狭义的定义。
除了微生物修复外，植物修复、动物修复乃至酶学修复等方式的出现，赋予了生物修复更广泛的内涵，即生物修复是指利用细菌和真菌等微生物、蚯蚓等动物以及水生藻类、陆生植物，甚至酶及分泌物等的代谢活性降解、减轻有机污染物的毒性，改变重金属的活性或在环境中结合态，通过改变污染物的化学或物理特性二影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。
目前使用最广、最有效的生物修复技术仍是微生物修复。
二、物理与化学修复—生态修复的构成要素
从修复原理来看，物理修复与化学修复是指充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素，根据污染物的理性性质，通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应，使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常，为了节省环境治理的成本，物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段，近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子，还是工程措施，对于修复生物的生命活动来说，是非常重要的影响要素。若将它们有机的结合起来，使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时，也有利于污染物的去除或转化，将极大地提高生物修复或植物修复的效率，这一点对于生态修复来说是至关重要的。
物理与化学修复措施与生物修复的结合，是生态修复必不可少的构成要素，其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中，把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来，才能形成有效的生态修复技术。
三、植物修复—生态修复的基本形式
植物修复这一概念大约是1980年代前期提出来的，其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。
目前，植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面，如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化；池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化；污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。
在污染环境治理中，从形式上来看，似乎主要是植物在起作用，但实际上植物修复过程中，往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素（这些因素可以部分人为调控）等在共同起作用。因而，总的来说，植物修复几乎包括了生态修复的所有机制，是生态修复的基本形式。
利用植物对重金属如ni、zn、cd、hg、cu、se,放射性核素如cs、sr、ur，多环芳径，石油，化学农药，有机氯溶剂如tce，废弃炸药如tnt等的修复研究均有报道。
四、污染环境修复标准—生态修复评判基础
污染环境修复标准是指呗技术和法规所确定、确立的环境清洁水平，通过生态修复或利用各种清洁技术手段，使环境中污染物的浓度降低到对人体健康和生态系统不构成威胁的、技术和法规可接受的水平。
关键词污染水体的原位就地修复技术微生物、酶与载体自固定化技术
我国是一个水资源缺乏的国家，水资源的短缺并日渐污染，已经成为制约国民经济和社会发展的重要因素。面对水环境大面积的恶化污染，对于如何有效的解决污染水体成为我国乃至世界上的一个课题。目前对水体污染采取的方法也有很多，最常见的有：
建设污水处理厂，采用普通活性污泥法、氧化沟法、间歇式活性污泥法等技术对城市、工业企业等生产的污水进行处理，但建设污水处理所需的设备昂贵，管理人员又多，成本自然很高，而且该工艺对氮、磷的去除效果差，容易发生污泥膨胀现象。考虑到我国的水体污染面积大，污染程度深，我国的治理污染投资规模有限等情况，在我国建设众多大型的污水处理厂在经济上是不可行的。
依靠河流和湖泊自身净化能力来处理污水，所需的时间较长，针对我国的水体大面积、深层次污染的现状，是不现实的。
污染水体原位就地修复技术，是在我国研究开发的新型污水处理工艺，为被污染的河道水体修复提供了一个可靠的、卓有成效的方法。具有治理费用低、环境无影响、最大程度降解污染等特点。
1、
&污染水体原位就地修复技术的研究
1.1、污染水体原位就地修复技术
污染水体原位就地修复技术是在原有河床不变的基础上，直接采用微生物、酶与载体的自固定化技术对污染水体就地处理的河水净化处理工艺。该技术在保证原有河道排污、泻洪等功能的同时实现了河水水质的净化处理。在原有河道一侧开辟一个生化处理区，并在其进水端设置一道挡水墙，其上堆放大小不同的卵石格栅。同时在原有河道上设置一座截水坝，根据水位要求使河道上的截水坝高于一定量的挡水墙，使河水自流通过布有卵石格栅的挡水墙，先去除较大颗粒的固体漂浮物后流入前端的沉淀池，沉淀池中布有自然山石景观，污水经过在此循环沉淀后进入生化处理区前端的进水池，最后污水通过设置在生化处理区前端拦水墙底部的洞口，从进水池的池底均匀地自下而上进入生化处理区。生化处理区的上、下各设置一层JW型拦截网，在上下网之间投放JHE型高效微生物载体，同时在下网底部设置JADS曝气系统。生化处理区顶部两侧的出水端分设通长三角形溢流堰，通过其可调节出水的均匀性。这样使河水从生化处理区的底部自下而上、均匀的穿过载体层后通过三角堰进入两侧的流水槽，流入原河道的下端，达到净化水质的目的。
1.2、微生物、酶与载体的自固定化技术
微生物、酶与载体的自固定化技木是借助由高分子材料合成的载体上带有氨基、羧基、环氧基等活性基团与微生物肽链氨基酸残基作用，形成离子键结合或共价键结合，从而将微生物和酶固定在载体上，同时载体上“空间悬臂”的引入，旨在减少载体背景对所固定微生物代谢增殖形成的空间障碍，为其提供了代谢增殖的生存空间。
1.3、高效微生物载体
高效微生物载体是一种具有空间网状结构的高分子合成材料，这种材料带有氨基、羧基、环氧基等活性基团，在污水中具有良好的稳定性和物化性能，其空隙率为96%以上，固定微生物后的载体密度接近于水的密度，微生物负载量大，高达18-40g/L，容积负荷可高达16kgBOD5/m3.d，比表面积为23.3m2/g。这种载体，由于其结构的特点，可使污水、空气和生物膜得到充分掺混接触交换，生物膜不仅能大量地在微生物载体内坐床，保持良好的活性和空隙可变性，而且在运行过程中气体在三维流动的污水带动下，互相碰撞并被处于蠕动状态的微生物载体不断切割成更小的气泡，增加了氧的利用率，可减小曝气量。因此它具有切割气泡能力强、空间体积利用率大、无死区等特点，是当前微生物载体的更新换代产品。
1.4、高效微生物
污染水体的原位就地修复技术中所采用的J系列微生物菌种由多种高效微生物菌群组成，其为高活性、高浓度、高组合的微生物菌群。它是针对不同的污水污染因子的种类和浓度，研制出不同的微生物菌群。此菌群是高浓度（10亿-60亿个/克）高组合（几种-几百种/剂）的粉状固体制剂，常温常压常湿下，可保存6年。当使用时，微生物菌群制剂投入水中被“激活”，激活后的微生物依靠一种特殊技术（微生物、酶与载体的自固定化技术）生存在生化反应池内，使生化反应池中始终存有大量而丰富高活性的微生物菌群，保证其处理速率和效率，并能随时根据水体中污染物种类和总量变化及时调节微生物种类和投加量。保证运行效果高效稳定，实现处理后尾水达标排放。且根据处理水质的不同，使用不同的专用特效菌种。产品中菌的数量极高，繁殖速度极快，正常运转时不再补充菌种，可节省高效微生物的用量。2、
&污染水体原位就地修复技术的应用
温榆河作为京城四大河流之一，源于昌平沙河坝水库，它的上游具有绿色生态走廊之称，是首都的一大天然水系。然而河水中氮、磷及有机物含量相对较高，远远超出了河道本身的自净化功能，使原有水生生态系统遭到严重破坏，藻类死亡后散发出的腥臭味及其底泥厌氧后产生的恶臭味，不仅严重损害了首都市民的生活质量和身体健康、而且与北京国际大都市的形象格格不入，也严重的破坏了河道的生态环境，同时给首都风景区的旅游事业也造成了很大的影响。其根本原因是温榆河沿岸各支流、排污口中的氮、磷等污染指标的含量相对较高，从温榆河上游至下游，河道内水体中的氮、磷含量逐渐升高，氮、磷等污染指标的含量接近生活污水，严重影响了温榆河的水质，为了达到水质的要求，污染水体原位就地修复技术在温榆河支流二道沟上得到应用。温榆河支流河道二道沟水质状况见表2。
表22003年11月份二道沟水质监测情况
单位：mg/L
&监
测
项
目
&
&DO
&NH3-N
&CODcr
&BOD5
&SS
&T-N
&T-P
平均值
&0.00
&24.54
&79.46
&28.07
&21.00
&18.39
&2.89
2.1、设计水质指标
根据对二道沟河水污染治理的要求，在不增加药剂费用的基础上，水中主要污染物的消减量按原水水质的60%设计（N、P等污染指标接近城镇生活污水，若不增加药剂费用，用生化法最高能达到60%的去除效果）：T-N≤3.38mg/L、NH3-N≤9.82mg/L、CODcr≤31.78mg/L、T-P≤1.16mg/L、DO≥5ppm。
2.2、实验装置
针对二道沟河水污染状况，本次试验采用兰州捷晖生物环境工程有限公司自行研制、并拥有知识产权的模拟河道治理试验装置，该试验装置有效容积为0.8m3，内装有60%的JHE型高效生物载体和JADS高效曝气系统。为了更精确地测定该状态下，生化系统进出水端的液位差的大小，生化系统共设四级，并在其前端还设置了前置库和转子流量计，河水中纸张等较大颗粒的固体漂浮物、SS等在前置库内得到去除。试验过程中直接用污水泵将河水提升至试验装置进行生化处理，出水直接排入河道。
2.3、工艺流程
2.4、试验结果与分析
2.4.1、据现场试验对进出水进行了一个多月的跟踪检测，检测数据见表4，CODcr、NH3-N的去除效果。
表4跟踪监测数据
取
样
&项目
&CODcr(mg/L)
&总氮(mg/L)
&氨氮(mg/L)
&总磷(mg/L)
进
水
&最大值
最小值
平均值
&180.5
55.4
79.46
&14.18
2.701
8.44
&30.81
18.26
24.54
&4.56
1.22
2.89
出
水
&最大值
最小值
平均值
&47.50
19.50
28.15
&6.625
0.822
3.72
&9.05
3.56
6.31
&0.52
0.18
0.35
平均去除率%
&63.95
&55.92
&74.29
&75.78
2.4.2、其它污染物的去除
污染水体的原位就地修复技术除了对该河水中的COD、氨氮等污染物有很好的去除效果外，还对河水中悬浮物SS、石油类等污染物质都有较高的去除效果，均能达到设计的排放要求，但总氮的去除受温度影响较大（试验研究时水温在6-8℃），未能达到设计的排放要求。
从生化反应时间与各污染物的去除关系可以看出，再延长反应时间，各污染物的去除率曲线变缓，COD、NH3-N等的去除效果变化不大。生物载体在流化过程中得以固、气、液三相充分接触与混合，强化了生物膜表面流体的紊乱程度，加快了传质速度，有效提高处理效能。在载体投加率为60%、气水比（3.5-4）：1，水与载体的有效接触时间为1.25h工况条件下，对CODcr、NH3-N等污染指标均有良好的去除性能，在适宜温度的条件下，对石油类也有较好的去除效果。
2.4.3、出水水质评价
经采用污染水体的原位就地修复技术处理后的水质清澈透明，在没有增加药剂费用的基础上，除总氮外基本上达到了应有的设计要求。
2.4.4、运行成本
运行费用主要包括人工费，动力费。通过近2个月（2003年10月~2003年12月）的现场试验，对运行费用进行初步核算，平均运行成本为0.05元/m3水（包括电耗和人工管理费），大大低于污水处理厂对污水处理的费用。
2.5、工程设计与河道环境相结合
工程设计中结合河道的自然景观，在不破坏河岸生态的前提下，运用河道生态景观的设计新理念，对工程的周围进行了生态景观的设计，自然的生态砖护堤、鹅卵石及湿生、沉淀池中的自然景石、水生植物的种植及生化处理区出水端湿地的设计，无不体现着一种生态与自然，使工程设计和环境完美的结合在一起。
3、结论
3.1、采用污染水体的原位就地修复技术对河水的污染治理是可行的，该技术采用生物方法和化学方法将游离细胞和生物酶固定在生物载体上，使其保持活性并可反复利用，该技术具有生物密度高、反应迅速、生物流失量少、反应控制容易的特点，是一种实用的新型高效河水净化处理工艺，日处理量为1.7万m3/d的河道污染治理工程将于2004年6月份竣工并投入使用。
3.2、采用污染水体原位就地修复技术的新型河水净化工艺，是一种高科技多学科的组合工艺，无二次污染[1]，属绿色清洁工艺。
3.2、采用污染水体原位就地修复技术是一种节能、高效、简易、方便的技术，不仅运行成本低，而且在工程设计中可结合河道景观进行一起的生态河道设计，属绿色环保生态工艺。
污染水体的原位就地修复技术，是目前正在兴起的突破性的一种水体修复新技术，该技术可以应用于内陆河流、城市河段、湖泊、生活污水等范围的水体修复。该技术的应用成功，将会给我国水体污染的治理带来一大福音，给国家社会与城市带来无限的生机，它将成为生物技术治理污水的又一示范。
关键词：现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂
0引言
随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。
1现代生物技术的内容与特点
现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1，2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成一个完整的体系。
生物技术的特点大致有[3]：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用；②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。
2现代生物技术在废水处理中的应用
废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速，好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟，所以，这里只介绍固定化等新兴技术。
2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术，将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用[4]。
2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果，而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：①高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理，加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐，多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉)，形成生物铁絮凝体活性污泥，具有高浓度活性污泥法的特点，主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解废水毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。
2.3生物反应器技术生物反应器技术，是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器，其共同特点是反应器内装有比表面大的载体，有利于微生物附着生长形成生物膜，供气或供给的其他反应条件优越，污染物具有充分的时间与微生物接触，有利于增强微生物的分解代谢能力。目前，2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低，造价较高，但其管理方便，运行费用低，所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。
3生物修复技术
生物修复技术[7]是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使自然生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。研究表明，生物修复与传统的物化法相比具有以下优点：①经济，仅为物化法30%-50%；②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；③最大限度地降低污染物的浓度；④修复时间较短，就地修复，操作方便。
生物修复中主要涉及两大问题，即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平，需发展鉴定微生物的分子生物技术，以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。
【关键词】有机污染植物修复修复机理
在中国部分地区，因工业废水、大气降尘、石油开采和农药造成的土壤有机物污染相当严重[1]。植物修复技术具有成本低、环境友好和可再利用等特点，是一种非常有前途的环境污染原位治理途径。某些植物具有强耐受性和高积累量，可以得到更好的土壤修复效果[2]。
1植物修复技术概念和类型
1.1概念
植物修复技术（phytoremediation）是利用植物的独特功能，与根际微生物协同作用，发挥生物修复的更大功能[3]，进而使污染土壤得以修复和消除[4]。熊建平等研究发现水稻田改种苎麻后，极大缩短了汞污染土壤恢复到其背景值水平的时间[1]。
1.2基本类型
（1）植物提取（phytoextraction）：即通过超积累植物对有机污染物的富集作用，达到去除土壤污染物的作用。
（2）植物降解（phytodegradation）：利用植物的代谢作用及与其共生的微生物活动来降解有机污染物。
（3）植物固定（phytostabilization）：利用植物根系的吸附作用来减少环境中污染物的生物可获得性。
（4）植物挥发（phytovolatilization）：通过植物对有机污染物的吸收和转化作用，最终将其挥发到空气中。
2植物修复机理
（1）植物对有机污染物的直接吸收。被植物吸收的有机化合物有多种去向：植物分解，通过木质化作用将其转化为植物体的组成部分；转化成无毒性的中间代物产物，储存于植物体内；完全被降解，最终转化成二氧化碳和水[5，6]，从而达到去除有机污染物的目的。
（2）根际生物降解作用。根际是受植物根系活动影响的一个微区，也是植物一土壤一微生物与其环境条件相互作用的场所。根分泌物不仅能提高已存微生物的数量和活性，而且能选择性地影响微生物生长，使根际不同微生物的相对丰度发生改变，从而有利于根际的有机污染物的降解[9]。
研究表明植物根际的微生物数量比非根际区高几十倍，甚至几百倍，微生物的代谢活性也比原土体高，从而提高有机污染物的降解效率[10]。
（3）植物根部分泌的酶可催化降解有机污染物。植物根系分泌的酶可直接降解有关污染物，致使有机污染物从土壤中的解吸和质量转移成为限速步骤[7]，植物死亡后酶释放回到环境中，可以继续发挥分解作用。
美国佐治亚州Athens的EPA实验室从淡水的沉积物中鉴定出脱卤酸硝酸还原酶、过氧化物酶、漆酶和腈水解酶等五种酶，这些酶均来自植物。有研究表明，硝酸盐还原酶和漆酶可降解军火废物如TNT（2，4，6一三硝基甲苯），使之成为无毒物质[8]。
3植物修复的应用与展望
植物修复技术较常规的重金属污染治理技术已显示出显著的生态、经济和社会效益，具有广阔的应用前景。植物修复可用于石油化工污染、炸药废物、燃料泄漏、氯代溶剂、填埋淋溶液和农药等有机污染物的治理，通常采用植物修复和其他清除方法结合使用。每个清除点需要种植不同的植物联合发挥作用，如苜蓿根系深、有固氮能力，杨树和柳树栽种广泛、耐涝而生长迅速，黑麦和野草生长浓密覆盖力强，可以根据不同植物不同的特点搭配使用。
植物修复是一种有效的土壤污染处理方法，它与其根际微生物共同发挥着分解、富集和稳定污染物的作用。土壤污染植物修复技术是一项非常有前途的新技术，与其它修复技术相比，费用较低，适合在发展中国家发展。虽然我国在超累积植物研究方面还处在起步阶段，但是从己经取得的成果表明，我国科学家有能力开发一批适合我国国情的植物修复技术，建立自主知识产权的植物修复技术。可以预料，植物修复将成为一种泛应用、环境良好和经济有效的修复技术。
在我国，植物修复技术起步较晚，在理论体系、修复机理和修复技术上还有许多不完善、不成熟的地方，有许多基础理论研究和应用实践工作要开展。
参考文献：
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[8]刘世亮，骆永明，丁克强，等.土壤中有机污染物的植物修复研究进展[J].土壤，2003，35（3）：187-192.
对于不同的环境污染问题和不同的环境污染类型，有不同的处理方法，总的来说，可以分为化学法、物理法、生物法等三大类，在进行处理污染物时，可以单独使用某种方法，也能几种方法结合使用。由于化学法和物理法的投资比较大、成本比较高，并且存在二次污染的现象，因此，常使用生物法进行处理。生物法是指利用系统中的生物，尤其是微生物，来转化、降解污染物，达到污染物处理的目的，生物法具有污染物处理速度快、效率高、消耗低、成本低、无二次污染等优点，在环境处理中有十分广泛的应用。
1.1城市垃圾生物处理技术固体废弃物的处理方法有很多种，例如堆肥、填埋、焚烧、发电等，垃圾堆肥是利用垃圾中原有的微生物进行自然发酵，这种方法的处理时间比较长，并且处理量比较小；垃圾填埋需要花费很长的时间，并且还会占用大量的土地，同时填埋的垃圾还有可能污染地下水源；而垃圾焚烧会产生大量的废气，引起二次污染，同时还有可能引起火灾隐患；因此，较好的垃圾处理方法是垃圾发电。随着科技的不断发展，新的城市垃圾生物处理技术逐渐被研发出来，这只给技术是先经过筛选，将可以回收的资源进行回收，然后加入具有特定功能的微生物进行厌氧发酵或者好氧发酵，并收集发酵过程中产生的沼气。充分发酵后的垃圾能当做肥料，用于农业生产中，这种处理方法的处理量，能自动控制发酵过程，并且发酵形成的肥料质量可以得到保证。
1.2污水生物处理技术污水的处理方法也可以分为化学法、物理法、生物法三种，目前，在进行污水处理时，经常会使用生物法或者生物法与其他方法相结合的形式进行污水处理。根据污水处理系统中微生物的状况可以将生物法分成生物膜法、活性污泥法、悬浮细胞法等几种情况，其中活性污泥法在城市污水处理中应用最广泛；而生物膜法的效率是最好的，在一些特殊行业的废水处理中比较常见。
2微生物对环境修复的作用
2.1生物修复对于污染严重的环境，是不能利用垃圾处理或者废水处理的方法进行修复的，近年来，环境治理的专业人士研究出一种能治理大面积环境污染的技术，也就是生物修复技术。生物修复技术也可以称为生态恢复技术，这种技术是利用处理系统中的微生物的代谢活动，将污染现场的污染物浓度降低、转化、降解，将这些污染物转化为无害化物质或者元素，生物修复技术可以分为环境条件修饰和讲解污染物两种情况，目前，生物修复技术主要用于农田农药污染和石油污染中。
2.2生物杀虫剂在进行农业生产时，采用化学农药很容易形成污染物富集的现象，而采用生物农药则能有效地避免这种现象出现。目前，生产运用最多的生物农药是由苏云金芽孢杆菌生产的BT生物杀虫剂，这种杀虫剂中含有有毒蛋白质，昆虫吞食后会中毒死亡，同时这种杀虫剂的主体是苏云金芽孢杆菌，不会对环境产生危害。BT生物杀虫剂是一种高效、安全的生物杀虫剂，能有效地防治农作物害虫，同时还能杀灭蚊虫，因此，在进行农业生产时，可以采用生物杀虫剂，从而有效地缓解环境污染的现象，促进环境修复。
3总结
关键词：环境保护；污染治理；宏基因组技术；实践应用
前言：工业化进程的加快，带来了比较严重的环境污染问题，不仅影响了经济的可持续发展，还给人们的健康造成了很大的威胁，因此，做好环境保护和污染治理工作，是可持续发展理念下社会各界普遍关注的问题。利用宏基因组技术，开展环境保护和污染修复，能够取得良好的效果，而且不会对环境产生二次破坏。
1宏基因组技术概述
宏基因组的概念最早出现了1998年，用以定义土壤细菌的混合基因组，经过了十数年的发展和演变，现在的宏基因组指的是环境中全部微生物遗传物质的综合，也称环境基因组或者元基因组。宏基因组的主要研究流程，是从自然环境中会，直接提取总DNA，经纯化及部分酶切后，接入到合适的载体中，确保其能够在适当的环境下转化为宿主菌，进而形成全新的DNA文库，结合功能检索和序列分析等，可以针对获得的克隆子进行筛选，得到目的产物。这里针对其主要流程进行简单分析[1]。
（1）环境样本提取：环境样本的质量是宏基因组技术应用的关键所在，在环境样本中，存在大量的有机和无极颗粒，微生物占据的比例很小，而且其一般都是与颗粒紧密依附，想要在充分保证目的基因完整的前提下，完全提取样本中的DNA，对于相关技术有着极高的要求。在当前的技术条件下，比较常见的两种样品提取方法包括原味裂解法和异位裂解法。
（2）载体选择：载体的选择关系着基因组转入宿主细胞的效率和效果，一般常见的载体包括了有质粒、福斯黏粒、细菌人工染色体、哺乳动物人工染色体等，在进行选择的过程中，主要参照对象是目的基因的大小以及是否有利于实现目的基因的扩增和表达等。每一种载体都有着各自的优势和不足，在实际研究过程中，技术人员应该结合具体的需求，对载体进行合理选择。
（3）宿主菌选择：目的基因在连接载体之后，需要转化成宿主菌，然后才能够进行阳性克隆子的筛选工作，得到各种酶和生物活性物质，从这个角度分析，想要实现重组基因的高效克隆和表达，宿主菌的选择是非常重要的前提条件，在进行选择的过程中，必须考虑转化效率、稳定性以及载体在宿主菌中的表达性等。
（4）宏基因组文库筛选：宏基因组文库的构建，主要目的是从中获取丰富的基因资源，实现对于生物活性物质的挖掘。不过，在环境样品中，微生物的种类极其繁杂，文库的容量巨大，如何对功能基因进行有效筛选，是研究人员必须深入探索的问题。就目前来看，经过长期的发展，宏基因组文库的筛选方案有几种，包括序列驱动筛选、功能驱动筛选、底物诱导基因表达筛选以及化合物结构筛选等。如果想要获取更多的信息，可以同时应用多种筛选方法，通过优势互补，提升宏基因组文库的筛选效率[2]。
2宏基因组技术在环境保护和污染治理中的应用
对于环境的保护和污染的治理，一直都是社会各界普遍关注的问题，最近几年，伴随着微生物学的发展，生物修复技术逐渐成为了污染修复的热门技术，主要是利用细菌、真菌以及一些微生物、植物等，通过自然代谢，对环境中的污染物进行清除，利用生物的分解能力，实现污染修复的目的。
2.1降解基因及功能菌株的挖掘
相关研究表明，在环境中可供培养的微生物仅仅占据为微生物总量的1%-10%，而仅仅依照这些资源来对新的物种和基因进行发掘，显然是远远不够的。结合宏基因组技术，可以从环境样本中进行基因组DNA的提取和克隆，从而实现了直接从自然界获取遗传信息，因此理论上能够获取任意序列的基因，既可以借此发现新物种，也可以合成新的物质。从这个角度分析，在环境保护和污染治理中应用宏基因组技术，具有较高的可行性。
很多环境污染，尤其是水体污染，温度相对较低，并不适合常规微生物的生存，传统的生物修复技术无法起到良好的效果。应用宏基因组技术，可以筛选出一些在低温条件下具备良好生存能力和生物活性的微生物，实现污染的治理和修复，如海洋石油降解、重金属低温修复等。同样，在高温、酸碱等极端环境中，宏基因组技术的应用同样能够起到良好的污染修复效果。就目前而言，在环境科学领域，遗传工程是最活跃一个分支，可以将宏基因组中分离出的基因元件组编织成具备降解污染物功能的基因簇，取代原本的化工物，或者直接针对环境中的污染物质进行降解。必须注意一点，基因工程菌在实际应用前，需要做好功能稳定性、遗传稳定性以及生态安全性的检验，确认无误后才能用于污染治理[3]。
2.2生物种群多样性的分析
在全球环境变化研究中，生物的多样性和变化性一直都是备受关注的课题，针对微生物种群的多样性及相关群落结构进行研究，是现代环境监测与评价的一个重要手段。宏基因组技术的应用，能够帮助研究人员充分了解环境样品中微生物的多样性，结合其中的总DNA提取方法，可以了解微生物与被污染环境的互作关系，明确污染程度，实现对于环境的监控和评价。例如，Treusch等研究人员从森林土壤以及沙地生态系统中提取DNA，构建出了3个大片段Fosmid基因文库，对古细菌多样性进行了明确揭示；黄立南等人采用扩展性rDNA限制性酶切片段分析法，针对广州市北郊的李坑垃圾填埋场渗滤液中存在的古细菌群落进行了研究和分析，从中初步获取了垃圾填埋内部古细菌群落的结构和多样性的信息。
伴随着研究的不断深入，证实了环境的变化会对生物物种产生影响，同时，处于隔离状态的单一物种会主动对环境变化作出响应，不过其与存在各类互作关系时的结果有着很大的差异性。只有在基因组水平上，对环境胁迫银族以及微生物群落的组成关系进行深入研究，才能对生物、环境以及生态之间的相互关系进行明确，了解其动态变化，为环境的保护、检测、预警、评价及治理提供可靠依据[4]。
3结语
总而言之，利用宏基因组技术，可以获取生物多样性的相关信息，这些信息在环境监测和评价中发挥着重要作用，不过，考虑到宏基因组技术研究实践尚短，存在着大量亟待解决的技术难题，加上其本身的研究涉及范围光、工程量巨大，应该对各种资源进行整合，构建环境样品宏基因组共享数据库，推动多个学科的交叉融合，使得宏基因组技术在环境保护和污染治理方面的作用能够得到最大限度的发展。
参考文献
[1]张薇，高洪文，张化永.宏基因M技术及其在环境保护和污染修复中的应用[J].生态环境，2008，17（4）：1696-1701.
[2]李阳.宏基因组技术在环境保护及污染改善中的应用[J].当代化工研究，2016，（4）：53-54.
关键词：土壤污染；修复技术；微生物修复
当前我国土壤污染引起公众越来越多的关注，我国土壤污染的产生可追搠到50多年前“”时期一些高污染工业企业的建设。近年来，随着城市化的不断推进，许多老工业企业因企业、搬迁遗留了大量的污染土地，这些污染土地污染物浓度非常高，污染深度甚至达到地下十几米，有些有机污染物还以非水相液体的形式在地下土层大量聚集，成为新的污染源，有些污染物甚至迁移至地下水并扩散导致更大范围的污染。这些土地因堆积储存、泄露或其他方式承载了有害物质，具有潜在风险性，会对人体健康和生态环境产生危害，因此急需对这些污染场地实施土壤修复。
一、土壤污染的危害
1.土壤污染导致严重的直接经济损失
农作物的污染、减产。对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元。
2.土壤污染导致生物品质不断下降
我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。土壤污染除影响食物的卫生品质外，也明显地影响到农作物的其他品质。有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味；农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。
3.土壤污染危害人体健康
土壤污染会使污染物在植（作）物体中积累，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人畜健康，引发癌症和其他疾病等。
4.土壤污染导致其他环境问题
土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。
二、我国当前土壤污染的现状
2014年4月17日，环境保护部和国土资源部了全国土壤污染状况调查公报。调查结果显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。从土地利用类型看，耕地、林地、草地土壤点位超标率分别为19.4%、10.0%、10.4%。可见，我国土壤污染形势严峻。
三、土壤修复技术
到目前为止，土壤修复技术已经历四个阶段的发展：20世纪70年代：化学控制、客良；20世纪80年代：稳定与固定、微生物修复；20世纪90年代：植物修复；21世纪初：生物/物化/联合修复，并逐渐将污染治理的重点集中到污染场地修复。场地污染修复就技术门类又可分为三类：
（1）污染场地（土壤）物理修复技术
物理修复是指通过各种物理过程将污染物（特别是有机污染物）从土壤中去除或分离的技术。热处理技术是应用于工业企业场地土壤有机污染的主要物理修复技术，包括热吸附、蒸汽浸提、微波加热等热物理修复技术，还包括多相抽提等技术，已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯、二英等污染土壤的修复。
（2）污染场地（土壤）化学修复技术
相对于物理修复，污染土壤的化学修复技术发展较早，主要有土壤固化一稳定化技术、淋洗技术、氧化一还原技术、光催化降解技术、电动力学修复技术等。
（3）污染场地（土壤）生物修复技术
土壤生物修复技术包括植物修复、微生物修复、生物联合修复等技术，进入21世纪后得到了迅速发展，成为“绿色环境修复”技术之一。
植物吸收修复技术在国内外都得到了广泛研究，已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等重金属以及与多环芳烃复合污染土壤的修复，并发展出包括络合诱导强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术。
近年来，我国在重金属污染农田土壤的植物吸收修复技术应用方面在一定程度上开始引领国际前沿研究方向。同时开展了植物修复多环芳烃、多氯联苯和石油烃的研究工作，但是含有机污染物土壤的植物修复技术的田间研究还较少，对炸药、放射性核素污染土壤的植物修复研究则更少。
植物稳定修复技术被认为是一种更易接受，可大范围应用，并利于矿区边际土壤生态恢复的植物技术，也被视为一种植物固碳技术和生物质能源生产技术。
微生物能以有机污染物为唯一碳源和能源，或者与其它有机物质进行共代谢而降解有机物。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复常见的一种修复技术。在我国，微生物修复技术已在农药、石油等农田污染土壤中得到应用：
1）建立了农药高效降解菌筛选技术、微生物修复剂制备技术和农药残留微生物降解田间应用技术；
2）筛选了大量的石油烃降解菌，复配了多种微生物复制菌剂，研制了生物修复预制床和生物泥浆反应器，提出了生物修复模式；
3）开展了持久性有机物如多氯联苯、多环芳烃污染土壤的微生物修复技术工作；
4）建立了菌根真菌强化紫花苜蓿根际修复多环芳烃的技术和污染农田土壤的固氮植物一根瘤菌一菌根真菌联合生物修复技术。
微生物修复研究工作主要体现在筛选和驯化特异性高效降解微生物生物菌株，提高功能性微生物在土壤中的活性、寿命和安全性，修复过程参数的优化和养分、温度、湿度等关键因子的调控方面。正在发展微生物修复与其它现场修复工程嫁接和移植技术，以及针对性强、高效快捷、成本低廉的微生物修复设备，以实现微生物修复技术的工程化应用。
四、结语
目前，在我国土壤修复刚刚起步，土壤修复理论与技术研究还较欠缺，适合我国国情的土壤修复技术发展方向不十分明朗，鉴于此，笔者综述了当前国内外各种土壤修复技术的方法，并分析了各种方法的优缺点及适用范围，以期为污染场地修复提供借鉴参考。■
参考文献
[1]骆永明.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].化学进展，2009，21（2）.
[2]晁雷，周启星，陈苏.建立污染土壤修复标准的探讨[J].应用生态学报，2006，17（2）.
【关键词】植物修复;重金属;强化技术
0.引言
土壤是人类赖以生存发展所必需的生产资料，也是人类社会最基本、最重要、不可替代的自然资源之一。然而近年来，我国大部分可用土壤受到工农业污水、生活废水等各方面污染物的污染，重金属在土壤中大量积累。重金属通过食物链被人群吸收，严重影响到我们的饮食健康和安全。
植物修复技术是目前比较可行的方法之一，但它存在着超积累植物具有个体矮小、生长缓慢、根系扩张深度有限、对重金属的选择性、从根部到茎叶的重金属低转移率等缺陷。如何增加植物对重金属绝对吸收量的同时改善植物的生物学性状(如增加生物量、缩短生长周期等)以增加单位面积植物蓄积重金属的总量则是需要改进的方向。由于目前发现的大多数重金属超积累植物在天然条件下有很低的生物量和缓慢的生长速率，种植这样的植物很难在较合理的时间范围内完成污染土壤修复任务。因此突破这一瓶颈是当前植物修复领域研究的热点，也是植物修复技术发展的必由之路。以下将简单介绍几种常用的植物修复强化技术。
1.微生物与植物修复
重金属的生物有效性和植物对土壤重金属的吸收受到土壤中重金属的含量、pH值、氧化还原电势、有机物和根际环境等其他因素的影响。根际微生物可以通过分泌生物表面活性剂，有机酸、氨基酸和酶等来提高根际环境中重金属的生物有效性。根际微生物能够通过催化金属的氧化还原来改变土壤的生物有效性。一些根际微生物能够通过产生生物表面活性剂，提高重金属的生物有效性，促进重金属在植物中的积累。
2.C02施肥技术与植物修复
2.1原理
张其德等认为CO2浓度升高不仅为光合作用提供了较多的原料，而且提高了1，5一二磷酸核酮糖(RuBP)羧化酶的活性，增强了对CO2的固定能力；郭建平等阎发现CO2浓度倍增能使春小麦生育期缩短2~4天，不同品种的春小麦，生物量增加的程度不同；陈乎平等认为CO2浓度升高降低了气孔蒸腾速率，减少了植物耗水量，提高了水分利用效率。基于众多学者对CO2浓度升高条件下植物响应的研究，唐世荣提出将农业生物工程技术中较为成熟的CO2施肥技术应用到植物修复领域，为突破这一瓶颈提供了一种全新的研究理念。CO2气源广泛，成本较低，其应用一般可以加快植物的生长，提高生物量，从而提高植物吸收和积累污染物的总量，最终提高植物的修复效率。
2.2处理方法
2.2.1燃烧法
燃烧煤、木炭等可燃物，利用生成的CO2通入到施肥装置中，但要注意过滤SO2等其他有害物质。
2.2.2化学反应法
利用稀硫酸和碳酸氢铵的反应，生成CO2气体。
2.2.3微生物法
增施有机肥和稻草秸秆等，在微生物的作用下缓慢释放CO2气体。
2.2.4吊袋式CO2气肥
将CO2发生剂放人带气孔的专用吊袋中，挂在温室中缓慢产生气体。
2.2.5液态CO2法
把气体CO2加压后转变为液态保存到钢瓶中，施肥时打开阀门，通过管道均匀供气。
2.2.6土壤化学法
利用CaCO3粉为基料，与其他添加剂载体、粘结剂一起经过高温处理形成固体颗粒，撒在地表或者埋入表层土中。
3.超富集植物技术
所谓超富集植物指能超量吸收重金属并能将其不断运移到地上部的植物。超富集植物在叶片、茎部可富集大量的重金属的特性，使该种植物尤其适用修复。因此大多数植物修复策略是将超富集植物种植在重金属污染的土壤，收割其地上部分。针对某种或某些重金属，所采用的超富植物比一般的植物更具有重金属耐性、并且体内重金属含量也高出很多，通常可达成百上千倍，从而有效降低土壤中重金属的含量。利用超富集植物将重金属从土壤中清除是植物提取修复的核心内容，也是植物修复的最具代表性的修复方式。不仅对环境具有净化和美化能力，而且还有一定的经济效益。
针对植物修复存在的某些不足，需要不断地对超富集植物进行筛选，并对其进行技术性能强化是今后该领域的研究重点。
4.结论
植物修复不可避免地存在着一些问题：超积累植物存在专一性，而土壤中富含各种重金属，对其它金属则无抗性；植物修复效率低，生长周期厂；修复范围只限于根系周围，一般不超于20m土层厚度等。通过各种植物修复强化技术可以对土壤重金属污染有所缓和，但还存在很多不足还需要通过各种技术加以解决。■
【参考文献】