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对氯代物完全解毒的厌氧降解菌剂技术揭秘

导读: 生物修复技术得到了政府环保部门的认可,并因其具有成本相对低廉、一般不会造成二次污染等优势,开始被多个国家用于土壤、地下水、地表水、海滩、海洋环境污染的治理。

在中国修复市场,生物技术并非应用最多的修复路线。传统生物修复技术的缺点显而易见:项目时间长,微生物活性容易受场地环境影响等。然而,随着全球生物修复领域产界和学界对修复技术的研究越来越深入,应用项目案例也越来越成熟和商业化,已有一些菌种在修复时效和修复效果上实现突破,并在一些特定的有机污染场地展现出无可比拟的优势。如对以三氯乙烯为代表的氯代物污染场地有“奇效”的厌氧降解菌剂。现由多伦多大学微生物修复方向博士后为您揭秘这项可填补国内空白的技术。

微生物修复技术起源于上个世纪七十到八十年代,而它的第一次崛起是在1989年美国阿拉斯加海湾石油泄漏事件中,这项技术对于无法使用常规手段去除的残留原油的有效处理,并使这次漏油事件在很多区域的潜在生态影响从25-35年大大缩短到了5-10年。此后,生物修复技术得到了政府环保部门的认可,并因其具有成本相对低廉、一般不会造成二次污染等优势,开始被多个国家用于土壤、地下水、地表水、海滩、海洋环境污染的治理。

生物修复分为生物衰减、生物刺激和生物强化三种。其中,向污染场地中添加菌剂以加速修复的技术被称为生物强化,在海外市场上被广为应用。从九十年代至二十世纪早期,北美市场上所出售的土壤地下水修复菌剂主要是一些土壤中的常见菌,用于在好氧条件下降解石油化合物。因为从业者对污染物代谢的生化机理理解不充分,造成生物降解的过程难以监控,又因为污染场地的条件远比进行实验室条件复杂,特别是随着生物降解的进行,场地中的氧气往往被耗尽,微生物代谢无法继续。所以,在较长一段时间内,微生物土壤修复技术虽有不少成功案例,但也多被质疑。直到厌氧生物脱氯逐渐替代了好氧降解石油化合物成为了北美工业界生物强化技术的主流,这项技术才真正地在环保市场上站稳了脚跟。

首先,大家对生物修复,特别是厌氧生物修复技术的典型判断一般是这样的:

1)慢!

2)作(zuō) !

那么这两个判断是否正确?

对于修复速度,微生物降解的当然比不上土壤淋洗或者原位氧化,所以这项技术可能会不适用于城市中心商业用地的快速修复。但如果是针对化工厂停产搬迁所留下来的毒地,一般的环境修复工程周期为 1-3 年,那么生物修复完全可以在这样的一个时间段内获得显著的收效。

以北美著名的生物修复公司 SiREM 的项目为例,该公司在美国俄勒冈州的一个三氯乙烯(TCE)污染场地投放了KB-1?(一种去除三氯乙烯的脱氯菌剂),在六个月内实现了 98% 的降解。虽然根据场地性质和污染情况的不同,降解周期会有所变化,但是我们还是能看到不少类似于这样的成功修复的例子。

生物强化技术还可以和化学还原、渗透反应墙、气相抽提等多种方法同时使用,缩短修复工程周期。我们再来看一个来自美国怀俄明州的案例。在一个三氯乙烯泄漏场地,修复公司首先通过水力压裂向土层中注射了化学改良剂和电子供体,再向场地中投放了KB-1?。工程开始后13个月,三氯乙烯的去除率达到了 95% 以上。通过向场地中投放三氯乙烯降解菌,该场地的修复过程比预期加快了10年。

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