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生物改良

鎖定
生物改良方法(又稱生物恢復和生物處理)就是通過刺激天然存在的微生物羣,將有機污染物降解成簡單的二氧化碳和水,從而實現地下污染物的就地處理。對有機污染物的生物降解已在城市廢水處理中應用了很多年,包括活化淤泥反應器、污泥處理池、污水穩定池和流化牀反應器
中文名
生物改良
外文名
Biological improvement

目錄

生物改良原理

自然的生物降解過程是一個生物化學反應,是在自然條件下,地下就存在的由微生物起作用的反應。有機化合物的氧化(失去氫電子)是由於電子受體本身的減少(獲得氫電子)而實現的。電子受體包括氧、硝酸鹽、硫酸鹽、二氧化碳。用氧作為電子受體的稱為“需氧的生物降解”;用硝酸鹽作為電子受體的稱為“厭氧的生物降解”,苯的需氧生物降解反應的例子如下:

生物改良目標

生物降解的最終目標是將有機污染物轉化成生物體,CO2,CH4和無機鹽。在實施生物降解或生物改良辦法之前,必須滿足兩個標準:①地下的地質條件必須有足夠大的滲透係數,以便氧和營養物質能通過含水層運移;②微生物必須有足夠的數量和種類,來降解所研究的污染物質。由於地質環境的非均質性,必須對排放場不同位置的滲透係數進行評價計算滲透係數/(值大幹10 cm/s的地層,尤其適合於應用現場的生物降解。 [1] 

生物改良方法

(1)種植樹木,如沙棗(ElaeagnusangustiloliaL.)、胡楊(Populuseuphratica)等。樹木改良鹽漬地的作用是多方面的,防風降温,調節地表涇流,樹木的龐大根系和大量的枯枝落葉可改善土壤結構,提高土壤肥力,抑制表土積鹽。
(2)種植抗鹽性較強的牧草。鹽漬地種草,特別是豆科牧草,可以疏鬆土壤,減少表土積鹽,株體腐爛分解後,產生的有機酸和CO。,可起中和改鹼作用,還可促進成土母質石蛋質的溶解,增加活性鈣源。由於較好的植物覆蓋度,減小土壤蒸發,降低表土積鹽,還能改善土壤物理性狀,土壤總孔隙度和毛管孔隙度增加,透水性能改善,水穩性團聚體增加。
(3)利用高抗鹽植物,如鹽地鹼蓬(Suaeda salsa)、細枝鹽爪爪(Kalidiumgracile)、鹽角草(Salicorniaeuropaea)和花花柴(Karcliniacaspica)等。這些植物屬於高抗鹽植物,為退化鹽漬草地的代表植物。由於它們本身的灰分含量甚高(約27%一39%)(朱興運 1988),1000kg鹼蓬幹物質中含300kg的無機鹽,隨着枯乾株體的腐敗,將大量的鹽分遺留在表土,同時也不具備飼用價值,牲畜不樂採食,如被迫採食(如飢餓等)將導致嚴重腹瀉。有人主張鹽角草提取食用脂肪(賈恢先 1990),花花柴浸泡後餵豬(申士彥 1989)等建議;也有入主張刈割其植物地上部分帶走鹽分,實踐中可能難以辦到。因此,利用這類植物應持慎重態度。
(4)在輕度鹽漬地的種植抗鹽農作物,如水稻、甜菜、枸杞等。河西走廊鹽漬地培育了一些耐鹽的農作物。據賀滌新(1960)的調查證明,絕大部分農作物的抗鹽能力在0.4%左右。這是羣眾創造的直接利用輕度鹽漬地的重要措施。
(5)提高植物的抗鹽能力。提高植物的抗鹽能力比降低土壤含鹽量更賦積極意義,然而難度也大。可從培育抗鹽品種和提高植物耐鹽能力兩方面考慮。通過各種手段培育抗鹽植物品種,例如海南大學的科學家從海洋植物中提取到高抗鹽的DNA,已成功的導人陸地蔬菜。提高植物的抗鹽能力,可逐步提高鹽濃度浸種措施等。 [2] 
參考資料
  • 1.    (美)梅德門特(David R.Maidment)主編 張建雲 李紀生等譯.水文學手冊:科學出版社,2002
  • 2.    任繼周 朱興運主編.河西走廊鹽漬地的生物改良與優化生產模式:科學出版社,1998