第一篇:生物修复技术攻克溢油污染难题
生物修复技术攻克溢油污染难题
海洋石油泄漏事故来势凶猛,危害严重。处理这种事故,尚未有完全有效的方法。现在人们通常采用的是物理法、化学法和生物法来清除海洋石油污染。物理法包括拦截撇捞法、吸附法;化学法包括燃烧法和化学分散法;生物法目前使用的是微生物吞食处理法。
所谓的微生物吞食处理法是指人工培养的石油清污微生物。将这些微生物大量抛散在石油污染水域来迅速吞食泄漏出来的石油。专家指出,我国的进口石油大部分是通过海上运输进行的。从中东进口的原油大是由国际船舶市场租赁的大型油轮承运,而成品油和从亚太地区进口的原油,主要是由亚太地区和我国的小型油轮承运。这些油轮的特点是船龄长、技术标准低,在承运进口石油过程中,随时存在溢油风险。近年来,仅在渤海海域就发生过多起溢油事故。随着世界对石油及其制品日益增长的需求,在海上开采、运输、装卸以及利用石油过程中的溢油事故正日渐增多。溢油不仅造成严重环境污染,而且由于石油烃类污染物的潜在毒性和生物积累效应会导致近岸海域环境质量和生物种类多样性指数严重下降,破坏海洋生物系统的功能,对水产业和旅游业也会造成巨大的经济损失。
当溢油事故发生后,靠传统的物理、化学方法在溢油的回收处理上可能发生二次污染,而生物修复是指利用生物,特别是微生物来催化降解环境污染物,减小或最终消除环境污染的受控或自发过程,是一种在微生物降解基础上发展起来的新兴环保技术。与传统的化学、物理方法相比,生物修复经济花费少,仅为传统化学、物理修复的30%~50%;对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;能彻底消除环境中的污染物;就地处理,操作简便;操作人员直接暴露在污染物下的机会减少等优点。
1989年在美国阿拉斯加ExxonValdez溢油事故中,美国环保局首次尝试利用生物修复技术来清除海滩溢油。在经过大量室内和现场试验后,筛选出亲油性肥料作为降解石油微生物的营养盐,在清除海滩溢油的实际应用中发挥了重要作用,取得了很好的治理效果,开创了生物修复技术在海洋污染环境中成功应用的先河。
应用生物技术修复环境是一项高效、节能的环保技术,在促进海洋经济的可持续发展方面将发挥越来越重要的作用。目前,美国和加拿大联合制定了海洋生态环境生物修复计划,作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段,它对产业的近期发展和海洋的长期保护均有重要意义。
第二篇:海洋溢油污染的工程化生物修复论文
海洋溢油污染的工程化生物修复
海洋是人类赖以生存的环境中不可或缺的重要组成部分,然而随着海上石油开采业和运输业的发展,海洋石油泄漏事故来势凶猛,危害严重。1978年Torrey Canyon号油轮在英国海岸失事,流出原油10万多吨;1990年7月28日,希腊油船Shinoussa与Apex油船在美国蒂克萨斯Galveston海湾相撞,只是大约3,000m3精炼油泄漏①。石油中的有毒物质可以进入海洋生物食物链,一方面对海洋生物有毒害作用,另一方面可通过食物链最终富集在人体内,从而对人类健康造成严重危害。
一、我国的溢油事故的状况及危害
专家指出,我国的进口石油大部分是通过海上运输进行的。从中东进口的原油大是由国际船舶市场租赁的大型油轮承运,而成品油和从亚太地区进口的原油,主要是由亚太地区和我国的小型油轮承运。这些油轮的特点是船龄长、技术标准低,在承运进口石油过程中,随时存在溢油风险。近年来,仅在渤海海域就发生过多起溢油事故。随着世界对石油及其制品日益增长的需求,在海上开采、运输、装卸以及利用石油过程中的溢油事故正日渐增多。溢油不仅造成严重环境污染,而且由于石油烃类污染物的潜在毒性和生物积累效应会导致近岸海域环境质量和生物种类多样性指数严重下降,破坏海洋生物系统的功能,对水产业和旅游业也会造成巨大的经济损失。因此,对于海洋溢油污染的修复迫在眉睫。
二、海洋石油污染的主要修复方法
人们通常采用物理机械、化学和生物三大类方法来修复海洋石油污染②。物理法包括拦截撇捞法、吸附法。主要是使用消油剂分散溢油;使用凝油剂包裹溢油;会用集油剂聚集溢油等等。化学法包括燃烧法和化学分散法。化学方法见效快,即使在恶劣的天气下也可以短时间内处理溢油。但是,物理和化学方法都容易产生二次污染,尤其是化学方法,成本高,工艺复杂,燃烧产生黑烟,浪费能源。
生物修复是国际上最兴起的海洋石油污染治理技术。可用三种方式处理石油污染;第一,投加表面活性剂;第二,投加高效降解石油微生物剂;第三,投加氮、磷等营养盐,促进海洋中土著降解菌的繁衍。与传统的化学、物理方法相比,生物修复经济花费少,仅为传统化学、物理修复的30%~50%;对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;能彻底消除环境中的污染物;就地处理,操作简便;操作人员直接暴露在污染物下的机会减少等优点。
由此可见,生物修复对于攻克海洋溢油污染有着很大的优势,接下来具体讨论一下修复的方法。在这之前,我们要先看看影响生物修复效率的一些因素。
三、影响微生物修复效率的因素
(一)营养物质
微生物分解有机污染物一般利用有机污染物的碳源,但是微生物将有机污染物转化成为其自身增长的生物质,还需要其他营养元素。典型的细菌细胞组成为50%碳,14%氮,3%磷,2%钾,1%硫,0.2%铁,0.5%钙、镁和氯。土壤和地下水,尤其是地下水,氮、磷往往是限制微生物活动的重要因素。为了达到完全的降解,适当的添加营养物比接种特殊的微生物更加重要。
(二)电子受体
微生物的活性除了受到营养盐的限制外,土壤中污染物氧化分解的最终电子受体的种类和浓度也极大地影响着污染物降解的速度和程度。微生物氧化还原的最终电子受体分为三大类,包括溶解氧、有机物分家的中间产物和无机酸根(如硝酸根、硫酸根和碳酸根等),第一种为有氧过程,而第二种为无氧过程。
(三)污染物的性质
对于微生物修复技术,污染物的可降解性是最关键。对于系列污染物,如多环芳香烃,其微生物降解性随着分子的增大而增大。污染物对生物的毒性以及其降解中间产物的毒性,也是决定微生物修复技术是否适用的关键。另外,污染物的其他性质也很重要。如污染物的挥发性,因为在微生物修复工程中,往往对环境介质进行充气,以保证微生物无活动有足够的氧,如果一个化学物质挥发性太高,往往挥发部分就大于降解部分了,造成污染物从土壤迁移到大气中,而并非溶解。
(四)环境条件
环境因素是指土壤颗粒的性质介质条件。有机质含量及结构决定这污染物的吸附特性,从而决定其微生物降解的生物可利用性,进入到有机质致密的刚性结构中的污染物很难再返回到土壤颗粒表面或土壤溶液中。
(五)微生物的协同作用
在自然界,多数生物降解过程需要两种或更多种类生物的协同作用才能完成。
考虑完了影响微生物修复效率的因素后,我们能够更好的探究海洋溢油污染的工程化生物修复方法。
四、海洋溢油污染的工程化生物修复法
人为修复工程一般采用有降解能力的外来源微生物,用工程化手段来加速生物修复的进程,这种在受控条件下进行的生物修复又称工程化生物修复或强化生物修复。
自然生物讲解过程速率较慢,一旦出现大规模的溢油或油层较厚时,营养和氧气供应不足,细菌的生长受到抑制,影响生物法处理溢油的效果。可采取多种措施强化这种生物降解过程,如投加表面活性剂促进微生物对石油烃的利用,提供微生物生长繁殖所需的条件(提供O2或其他电子受体,施加营养),添加能高效降解石油污染物的微生物等。
(一)投加表面活性剂
微生物一般只能生长在水溶性环境中,但是很多石油烃在水中的溶解度甚微,而且以油珠或油滴分离相的形式存在,限制了微生物对石油烃和样子的摄取和利用。通过添加表面活性剂,使油形成很微小的颗粒,增加与O2和微生物的接触机会,从而促进油的生物降解。魏德洲和秦煜民③采用生物泥浆法,研究了油酸钠和十二胺对石油污染土壤微生物的治理效果的影响,结果表明阳离子型表面活性剂油酸钠能明显促进石油污染物的微生物降解过程,大幅度提高微生物的除油效果。
由于化学合成表面活性剂对生物有一定的毒性,取而代之的是安全有效的生物表面活性剂。生物表面活性剂是微生物在一定培养条件下,分泌产生的具有一定表面活性的代谢产物,可以增强非极性底物的乳化作用和溶解作用,促进微生物在非极性第五种的生长;还能形成大小适宜的邮递,有助于底物和养分向微生物细胞的输送,大幅度高石油的分解速率。
(二)提供电子体受体
好氧微生物一般以氧作为电子受体,除了溶解氧,有机物分解的中间产物和无机酸根也可作最终电子受体。电子受体的种类和浓度也影响着石油烃污染物生物降解的速度和程度。据测算1 石油被微生物矿化需3~4g(2.1L 以上)氧,在石油严重污染的海域, 氧可能成为石油降解的限制因子,尤其是在细砂质海滩上,氧的自然迁移一般不能满足微生物新陈代谢所需氧气量。通过一些物理、化学措施增加溶解氧,可以改善环境中微生物的活性和活动状况。
石油烃也可被微生物厌氧降解。1988 年Evans and Fuchs发表了有关芳香烃化合物厌氧生物降解的文章综述,1991 年Aeckersberg 等报道了硫酸盐还原菌能够厌氧矿化鲸蜡烷,石油烃厌氧代谢逐渐受到人们的重视,因为这有助于促进缺氧区和海洋沉积物中石油烃的降解。
(三)添加石油降解菌
油污染海滩的生物修复主要依靠微生物对石油烃的生物降解作用来实现。用于生物修复的微生物有土著微生物、外来微生物和基因工程菌。土著微生物降解污染物的潜力巨大,但生长速度慢,代谢活性低,并且受污染物的影响,土著菌的数量有时会急剧下降。20 世纪70 年代,人们开始在实验室和海滩进行微生物接种修复实验,实验室研究表明,添加油降解菌确实可以提高油的降解速率,但是在海滩进行的研究却表明添加油降解菌是徒劳的④。因为在修复环境中接种的外源微生物可能面临很多问题: 一是面临与土著微生物的竞争作用, 二是需要适应新的生长环境, 三是要经受环境污染物的毒性影响。这些压力使接种的外源微生物的存活率很低或者活性较弱, 限制了它的实际应用。现代生物技术的发展, 已使将降解多种污染物的基因转到同一种微生物细胞中形成具有广谱降解能力的超级细菌成为可能。但是不同学者对是否应该投入高效微生物以及高效微生物是否在生物修复中起作用意见不
一、分歧较大。并且欧美等国家对基因工程菌的利用有严格的立法控制。
(四)添加营养盐
海洋环境中本身就存在能降解石油的微生物,而且石油一旦泄露进入海洋,还能刺激油降解微生物的生长和繁殖。如在未受烃污染的海洋环境中, 烃降解菌只占全部异养菌的1%或更少;但当污染发生后,烃降解的比例可升至10% ⑤。因此海洋土著微生物降解污染物的潜力巨大。石油中含有微生物能利用的大量碳源,海水中也存在各种无机盐,但是N、P 营养的缺乏往往是影响细菌生长繁殖的主要原因。众多实验室和现场研究表明,添加营养对溢油的生物降解有显著的促进作用。常用的营养盐有水溶性和亲油性两进油的生物降解。在实验室条件下,施加水溶性的N、P 营养盐能够有效地促进油的生物降解。在溢油现场, 由于受潮汐、波浪的影响,水溶性营养盐极易被冲刷掉。
五、小结
海洋石油污染生物修复具有高效、经济、安全、无二次污染等优点。通过投加表面活性剂促进微生物对石油烃的利用,提供微生物生长繁殖所需的条件,添加能高效降解石油污染物的微生物等方法可以强化海洋石油污染物的生物降解过程,加速修复过程。在溢油现场使用生物表面活性剂,添加营养缓释剂以及菌种和肥料联合起来使用,来促进生物降解极具发展潜力。但也应注意生物修复往往很难快速发挥作用,而且任何单一技术或设备都难以达到理想的处理效果。综合评判各种影响因素,针对不同气象、海况等实际情况,选择最佳的溢油回收手段是十分有意义的。海洋石油污染的防治应因地制宜将能够调用的多种技术优化组合,达到污染环境的综合治理和修复,保证海洋环境的可持续。
注释:
①RICHARD P · J · SWANNELL, KENNETH LEE, MADELEINEM CDONAGH Field Evaluations of Marine Oil Spill BioremediationMICROBIOLOGICAL REVIEWS, June.1996.第342 – 365 页.②璞文虹,周李鑫,杨帆,杨昌柱.海上溢油防治技术研究进展.海洋科学.2005 年第29 卷第6 期.第73-76 页
③魏德洲,秦煜民.表面活性剂对石油污染物生物降解的影响。东北大学学报(自然科学版).1998.19(2).Journal of Northeastern University(Natural Science)Apr.1998 Vol1.19(2).④TAGGER S, BIANCHI A, JUILLARD M, et.al.Effects of microbial seeding of crude oil in sea water in a model system.MarineBiology.1983.78.第13-20 页.⑤ATLASRM.Bacteria and bioremediation of marine oil spills.Oceanus.1993.36(2).第71 页
第三篇:油库溢油污染应急预案
危险化学品溢油污染
应急预案
富地油库
油库溢油污染事故应急预案 目的
1.1 防治来自船舶、码头、装卸设备、油罐、输油管线、其它设施以及相关油类作业造成的溢油污染损害,保护水陆环境和资源,保障人体健康和社会公众利益。
1.2 充分考虑码头、油罐区、输油管线及阀门、装卸设施的地理环境等因素,利用现有设备、器材及人员,对溢油事故做出最快速、最有效的处理。适用范围
2.1 油码头装卸设施以及停靠在油码头的船舶等溢油源导致的污染事故。
2.2 储油罐区、输油管线及阀门、以及其它可能对海域造成危害的陆上设施导致的溢油污染事故。内容
3.1 定义和术语。3.1.1船舶。
是指油轮或燃油船舶及任何可能造成水域油类污染的船舶。3.1.2油类。
是指任何类型的石油及其炼制品和其他油类(类油)物质,主要包括:柴油、汽油、燃料油、甲醇、乙酸乙酯等。
3.1.3溢油源。
是指船舶和码头、装卸设施等,同时考虑可能存在对水域造成溢油污
染的陆域设施(罐区管线及阀门、排污口)。
3.2 溢油事故分类。
3.2.1参照JT/T458-2001《船舶油污染事故等级》将区域内溢油事故分为:重大溢油事故、大溢油事故、一般溢油事故、小溢油事故和溢油事件5类。
3.2.2重大溢油事故:溢油量>10T;经济损失>30万元。
3.2.3大溢油事故:5T<溢油量≤10T;10万元<经济损失≤30万元。3.2.4 一般溢油事故:0.5T<溢油量≤5T;3万元<经济损失≤10万元。
3.2.5小溢油事故:250Kg<溢油量≤0.5T;1万元<经济损失≤3万元。
3.2.6溢油事件:溢油量≤250Kg;经济损失≤1万元。3.3 组织管理。3.3.1 组织机构。3.3.1.1溢油应急指挥部。
油库设立溢油应急总指挥组,总指挥由仓储部经理担任,副总指挥由油库主任及副主任担任。指挥组成员由现场指挥及各应急处置小组负责人组成。
3.3.1.2现场指挥。
溢油应急指挥组指定现场指挥,现场指挥负责指挥溢油应急反应行动全过程,仅对溢油应急指挥组负责。由安全负责人或油库主任担任。
3.3.1.3溢油应急处置小组。
指挥组内按各自职责设立溢油应急小组,溢油应急小组由义务消防队人
员组成:溢油清理组(由第一战斗小组和第二战斗小组组成)、通信组、工艺组(由第四战斗小组组成)、设备保障组(由第三战斗小组组成)、警戒组(由保安组组成)、防火、物资供应、防污处理组(由机电组组成)、现场救护组(由后勤组组成),并明确各小组负责人。
3.3.2 溢油应急指挥及各小组职责。3.3.2.1指挥部。
(1)发出指令,启动应急程序;(2)组织指挥污染的控制与清除;(3)审核和批准使用清污技术和设备;
(4)下达应急任务,向上级部门汇报情况,与有关单位保持联系;(5)发生较大规模溢油事故时,作出请求区域协作的决策;(6)及时组织消防力量,防止火灾的发生;(7)组织培训和演练。3.3.2.2 溢油清理组。(1)做好围控工作;(2)做好溢油清除作业。3.3.2.3 通信组。
负责溢油应急指挥与事故现场的通信联络,确保命令下达和现场各种信息反馈的畅通。
3.3.2.4 工艺组。
及时关闭相关阀门,控制溢油源,防止事故进一步扩大。3.3.2.5 设备保障组。(1)保障电力能源供给;
(2)负责应急设备的维修。3.3.2.6警戒组。
(1)保持交通畅通,注意现场警戒;
(2)注意溢油漂移动向,并及时向指挥部报告。3.3.2.7 防火组。
(1)保护现场,控制着火源防止火灾发生;
(2)一旦发生火灾立即按《油库火灾事故应急救援预案》第3.7条火灾反应程序报警,并投入灭火战斗。
3.3.2.8 物资供应组。提供防污染所需的器材、材料。3.3.2.9 防污处理组。
负责清理、运输油污物,防止二次污染。3.3.2.10现场救护组。负责现场救护和运送受伤人员。3.4 溢油应急反应能力。3.4.1应急能力。
3.4.1.1 油库物资准备应具备在短时间内控制、清除溢油量在5吨以下油污染的能力。
3.4.1.2 如发生大规模的溢油污染事故,应请求海事部门启动《海上突发公共事件应急预案》。
3.4.2 溢油应急处置队伍。
溢油应急处置队伍,原则上由油库员工组成,按其所属部门,分别编入应急行动小组,一旦发生事故,指挥部可根据情况的需要,动员、调配储备的人力资源投入行动。
3.4.3 溢油应急设备。
溢油应急设备是直接用于控制和清除油污的设备,主要有:污油回收船、吸油材料、溢油处理剂、各类辅助工作船、集油桶、临时储油囊(罐、柜)、消防船(车)、废油接收设施、清洗设备及其他设施。
3.5 通信联络。3.5.1 应急通信联络。
应有可靠的通信设备,三级以上油库应配备足够数量的对讲机。
3.5.2 应急防备和反应行动的通信。
3.5.2.1 应急指挥部与现场指挥之间可以使用对讲机或手机。其他应急小组之间亦可以使用对讲机或手机。原油或汽油发生溢油时,应使用防爆型对讲机,不允许使用普通对讲机和手机。
3.5.2.2应急过程中对讲机均使用同一频道(溢油应急频道)。3.5.2.3如无线电通讯中断,应急指挥部可采用人工方法联系。3.6 敏感区域。
3.6.1 油码头、油罐、输油管线及阀门、装卸设施等。3.6.2 油库其他生产作业(陆域)。3.6.2.1 化工发油台。3.6.2.2 成品油发油台。3.6.2.3 油泵房。3.6.2.4 成品油泵房。3.6.2.5 化工泵房。3.6.2.6 污水站。
3.6.3 其他潜在溢油源。3.7 溢油应急反应程序。3.7.1 报告和报警。
3.7.1.1 溢油污染事故初始报告。
任何部门和岗位人员,发现海上或陆域溢油污染事故应立即向溢油应急指挥部报告。
3.7.1.2 溢油事故的详细报告。
溢油现场的指挥人员应将现场详细情况及时向溢油应急指挥部报告。3.7.1.3 向上级有关部门报告和通报。
当发生大溢油及以上事故时, 应急指挥部应及时将事故情况向上级有关部门报告。关埠海事处值班室电话:83362206,潮阳区安监局电话:83600520。
3.7.2应急反应等级。
3.7.2.1 本预案将溢油应急行动分为三级:一般应急、紧急应急和重(特)大应急。
(1)一般应急。
溢油事故发生在非敏感区域,经初步评估溢油量较少(溢油量在小事故范围内),且预计不会对敏感区域造成影响,可以采取一般行动。
(2)紧急应急。
溢油源在敏感区域内、并可能对海域造成严重污染(一般溢油事故)的溢油事故,通过协调油库应急力量能够控 制和处理的应急行动。
(3)重(特)大应急。
超出本油库溢油应急能力(大溢油事故以上),需要请求政府部门启动相应预案的应急行动。
3.7.3 应急反应行动。
3.7.3.1溢油应急指挥组接到报告后应采取的行动。
(1)尽可能收集下列信息:目击时间、溢油源、溢油原因、油品种类和数量以及进一步溢油的可能性、已采取和将要采取的清除污染或防止进一步污染的行动、报告人的姓名和联系办法。
(2)对事故进行初步评估,确定应急等级;制定应急反应对策和行动方案;通知附近海事处,指派现场指挥人员赶赴现场;通知各溢油处置小组做好准备。
溢油应急指挥组获取溢油详细报告后,应将发生溢油事故详情用电话和传真通知企业负责人和有关政府部门。
3.7.3.2 应急小组的行动。
各应急小组接到油污染事件报警或通知后,应及时按本预案规定的职责做好溢油事故应急反应的各项工作,迅速进入事故现场。
3.8 污油和沾油废弃物的处置。3.8.1污油和沾油废弃物的回收。
回收的污油、类油物质和沾油废弃物交油污水处理单位负责处理或交锅炉房焚烧处理。
3.8.2污油和沾油废弃物的回收要求。
回收的污油和沾油废弃物,必须用集油桶放置,按要求处理以防止二次污染。
3.9 说明部分。
3.9.1本预案经企业负责人审批,报海事部门备案,以便海事部门协调处理在本码头、油罐区、输油管线及阀门、装卸设施附近水域内发生的溢油污染事件。
3.9.2 本预案按油库正常工作时间制定,如遇节假日或夜间发生紧急情况,由值班领导担任应急总指挥,在组织库区有关人员投入应急反应的同时,及时报告油库相关领导和企业负责人。
3.9.3 本预案主要用于油库企业在发生溢油事故后的自救。如事故扩大,应及时请求当地政府启动《海上突发公共事件应急预案》、《危险化学品泄漏公共事件应急预案》,企业的应急指挥组应服从当地政府事故应急领导小组所指定的事故现场应急总指挥的指挥,协助现场应急总指挥带领企业应急人员继续进行应急工作。
第四篇:剖析POPs污染场地修复技术
剖析 POPs 污染场地修复技术
摘要 随着近几年我国环境工程建设的不断推进,针对 POPs 污染场地的修复就成了实际世界环境治理过程中备受人们关注的问题。时至今日,有关 POPs 污染场地这一问题的修复技术在国际环境治理领域研究已然开展了数年的时间,虽然已经获得了一定的效果,但是仍旧存在极大的研究空间。由此,文章从我国有关 POPs 污染场地修复的技术入手进行阐述,从中探究能够实现对这一技术进行筛选的流程,希望能够对后续我国 POPs 污染场地问题的修复和治理有所帮助。
关键词:持久性有机污染物;污染场地;修复技术剖析 Index
摘要.................................................................................................................................................1 Index................................................................................................................................................1 前言.................................................................................................................................................2 1.POPs 物质..................................................................................................................................2 1.1.狭义上的 POPs 物质...............................................................................................................................2 1.2.广义上的 POPs..........................................................................................................................................3 2.13 种具二噁英样毒性特点的多氯联苯同系物及其 IUPAC 序号.........................................3 3.我国 POPs 污染场地的来源.....................................................................................................4 4.常见的 POPs 污染场地修复技术.............................................................................................4 4.1.概述...............................................................................................................................................................4 4.2.物理法...........................................................................................................................................................5 4.3.化学法...........................................................................................................................................................5 4.3.1.化学清洗法......................................................................................................................................5 4.3.2.萃取法................................................................................................................................................6 4.3.3.高级氧化法......................................................................................................................................6 4.3.4.电化学氧化法..................................................................................................................................6 4.4.生物法...........................................................................................................................................................6 4.4.1.植物修复技术..................................................................................................................................7 4.4.2.酶生物修复技术.............................................................................................................................8 4.4.3.微生物修复技术.............................................................................................................................8
4.4.4.动物修复...........................................................................................................................................9 5.POPs 污染场地修复技术筛选研究..........................................................................................9 5.1.POPs 污染场地的调查...........................................................................................................................9 5.2.POPs 污染场地修复目标确定...........................................................................................................10 5.3.POPs 污染场地修复技术初筛...........................................................................................................10 5.4.技术筛选方案的确定...........................................................................................................................10 6.结语..........................................................................................................................................10
前言 就 POPs 物质而言,通常情况下是指日常生活中常见的持久性有机污染物,这一物质不仅具备较强的生物毒性,同时也具备极强的降解难度和生物积累性水平,所以,如何针对这一因素造成的环境、土壤问题进行处理,最大程度上降低这一问题对生态环境所造成的严重破坏,就成为了现阶段迫在眉睫需要解决的问题。截至目前,虽然我国针对 POPs 物质的处理已然开展了十数年的时间,但是,由于我国对这一问题治理、处理的起步相对较晚,导致在实际的环境治理环节仍旧存在比较明显的不足,严重的 POPs 污染场地问题已经在很大程度上威胁了人们日常生活环境和身体健康。基于这一问题,本文将对 POPs 污染场地的修复技术进行研究,思考能够实现对修复技术予以推荐实用的方法。
1.POPs 物质 1.1.狭义上的 POPs 物质 主要是指关于《持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》禁用物质。
林丹)、3 种阻燃剂(六溴联苯醚和七溴联苯醚、四溴联苯醚和五溴联苯醚、六溴联苯)、十氯酮、五氯苯以及 PFOS 类物质(全氟辛磺酸、全氟辛磺酸盐和全氟辛基磺酰氟)。
№ IUPAC序号 中文名称 英文名称 中文类别 氯原子数 英文类别 10 169 3,3“,4,4”,5,5“-六氯代联苯 3,3”,4,4“,5,5”-hexa PCB 六氯代联苯 6 hexa PCB 11 170 2,2“,3,3”,4,4“,5-七氯代联苯 2,2”,3,3“,4,4”,5-hepta PCB 七氯代联苯 7 hepta PCB 12 180 2,2“,3,4,4”,5,5“-七氯代联苯 2,2”,3,4,4“,5,5”-hepta PCB 七氯代联苯 7 hepta PCB 13 189 2,3,3“,4,4”,5,5“-七氯代联苯 2,3,3”,4,4“,5,5”-hepta PCB 七氯代联苯 7 hepta PCB
3.我国 POPs 污染场地的来源 纵观我国以往社会生活中常见的 POPs 污染场地问题而言,从全生命周期角度来看,造成我国存在 POPs 污染场地问题的原因大都是以往我国经济发展过程中对环境保护工作的忽视而造成的。比如,据统计,自改革开放以来我国生产POPs 化学产品的厂家一度超过数百家,这种情况的存在虽然在一定程度上推动了我国以往的化工领域发展,但是,这一经济发展的成果却是以污染环境为代价交换的。截至 2019 年,通过对我国现有 POPs 化工产品生产厂家的环保问题调查来看,超过 80%以上的 POPs 生产厂家都存在不同程度的污染问题,这些POPs 物质会随着企业废弃物的排放被渗透到人们赖以生存的土壤中,而后在土壤中发生沉降逐步造成 POPs 生产商周边环境恶化的问题,阻碍地方环境保护工作的发展。与此同时,人们日常生活中过量的 POPs 消毒剂也是导致后续环境中出现 POPs 污染的问题原因之一。以我国有关使用 POPs 杀虫剂区域位置的研究可以发现,虽然这一区域能够实现对 POPs 杀虫剂的基础保存,但是,随着留存时间的增加等问题,就很容易导致该区域的土壤出现不同程度的 POPs 污染问题,进而影响我国这一领域环境保护工作的有效落实。
4.常见的 POPs 污染场地修复技术 4.1.概述 截至目前,我国有关 POPs 污染场地修复技术的研究已然开展了十数年的时间,在实际 POPs 污染场地修复技术领域比较常见的技术类型大都有原位修复技术和异位修复技术两种,这两种技术的应用都能够在一定程度上实现对 POPs污染场地的修复目标。比如,就 POPs 污染场地原位修复技术而言,通常情况下
是指在后续的修复环境,对引发 POPs 污染场地问题的污染物质进行就地处理、降解以获得预期 POPs 污染场地修复目标的一种技术,通常情况下这一技术的优势在于实际修复环节不需要为修复工作配制专业的修复设备,只需要简单的材料就能够实现预期的 POPs 污染场地修复技术应用效果。日常生活中比较常见的原位热处理技术、地下水曝气技术等都属于原位修复技术;而就异位修复技术而言,则通常情况下是指一种需要将被污染区域土壤挖掘出来进行异位处理后再回填到修复区域的一种技术模式。相对于原位 POPs 污染场地修复技术而言,这种修复技术的风险更低、经济效益相对更高,就会吸引更多的人参与到这一环节的 POPs 污染场地修复技术应用环节,为后续我国环境问题的改良保驾护航。
持久性有机污染物 POPs 的环境修复主要是针对被污染的土地、水体、大气的修复和含 POPs 的废弃物的降解。POPs 环境修复技术可分为原位和异位修复技术。原位修复是指对污染场地(包括深层次污染的土壤和地下水)中存在的污染物进行就地处置,不需要建设昂贵的地面基础设施和远程运输,使之得以降解;异位修复则是将土壤或水体转移后再处理。各种修复技术总结起来可以分为物理、化学、生物修复技术。
4.2.物理法 针对水体 POPs 污染的物理修复技术有是气提、吸附和萃取等手段。针对土壤的修复技术有填埋法、换土法和通风转移污染物技术。这里介绍下土壤热解吸技术。它是通过直接或间接热交换,将污染土壤及其中含有的污染物加热到足够的温度,以使污染物从土壤中得以挥发与分离的过程。虽然热解吸设备投资较大,并且污染土壤需挖掘后才能处理,但其具有操作灵活、安全稳定、对土壤理化性质影响小、处理成本低廉等显著优点,故成为发达国家修复有机污染土壤的重要技术之一。有研究结果,采用适当的热解吸温度进行土壤热解吸修复可避免对土壤自然肥力的破坏,使得处理后土壤恢复农田耕作成为可能,是一种潜在的绿色修复技术。
4.3.化学法 化学降解法是目前处理 POPs 污染物中最常用的方法,主要有化学清洗法,萃取法,高级氧化法,电化学法等。
4.3.1.化学清洗法
化学清洗法是用一些化学溶剂和表面活性剂等清洗被污染场地的方法,此法虽费用较低,但易造成二次污染。
4.3.2.萃取法 是采用超临界流体或微波萃取场地中污染物,使污染物被浓缩富集而去除,但设备投资大,运行成本高。
4.3.3.高级氧化法 高级氧化法是指反应中涉及到羟基自由基的氧化过程,它具有独特的优势:反应过程中产生大量的羟基自由基作为中间产物,可诱发后面的链反应;将污泥降解为 CO₂和 H₂O,不会造成二次污染;反应过程容易控制;可单独处理,也可与其它技术联用。高级氧化法可以分化学氧化法、湿式氧化法、超声波氧化法、为光催化氧化(近紫外光 290~400 nm)等。研究表明超声波氧化法可在 30 min 内降解水体中 95%的低浓度多氯联苯,是一项发展前景良好的 POPs 处理技术;利用纳米级二氧化钛和紫外光的光催化氧化反应来处理 POPs 可能成为研究的热点技术之一。
4.3.4.电化学氧化法 电化学氧化技术是近年来中国处理 POPs 利用的一种新技术。电化学氧化技术借助具有电催化活性的阳极材料,能有效形成氧化能力极强的羟基自由基(·OH),既能使 POPs 发生分解并转化为无毒性的可生化降解物质,又可将之完全矿化为二氧化碳或碳酸盐等物质。包括电解氧化法(可溶阳极法和不溶阳极法),电解氧化—生物耦合,吸附—电解氧化法等。探索新型的电极材料,以提高电流密度、催化活性和化学稳定性,从而提高电化学法降解有机物的效率;设计高效合理的电化学反应器,使电化学法降解废水中有机物得到工业化的推广是当前研究热点前沿。
4.4.生物法 生物法主要是利用植物、微生物或原生动物等的吸收、转化、清除或降解POPs,可分为植物修复、微生物修复、动物修复和酶修复等。①植物修复技术:植物体受到 POPs 的污染和毒害的同时,有些植物能富集相当水平的 POPs 污染物,这为改善修复受 POPs 污染的土壤提供了机遇。利用植物及其根际微生物吸收、转移、富集、去除、转化和固持土壤、底泥、地下水、地表水 POPs 技术,是当前生物修复研究领域中的热点。使用红树植物植物修复 POPs 污染湿地沉积物的研究近几年受到了广受关注。
4.4.1.植物修复技术 三种植物修复机制
植物对有机污染物的直接吸收;植物根部分泌的酶来降解有机污染物;根际与微生物的联合代谢作用。
4.4.1.1.植物吸收 植物从受污染的环境中直接吸收 POPs 等有机物,然后将没有毒性的代谢中间体储存在植物组织中,化合物被吸收到植物体后,植物可将其分解,并通过木质化作用使其成为植物体的组成成分,也可通过挥发、代谢或矿化作用使其转化成二氧化碳和水,或转化为无毒性作用的中间代谢物如木质素,储存在植物细胞中。
4.4.1.2.植物释放分泌物和酶去除有机污染物 植物根部分泌的酶来降解有机污染物;根际与微生物的联合代谢作用。
1)植物吸收。植物从受污染的环境中直接吸收 POPs 等有机物,然后将没有毒性的代谢中间体储存在植物组织中,化合物被吸收到植物体后,植物可将其分解,并通过木质化作用使其成为植物体的组成成分,也可通过挥发、代谢或矿化作用使其转化成二氧化碳和水,或转化为无毒性作用的中间代谢物如木质
素,储存在植物细胞中。
2)植物释放分泌物和酶去除有机污染物 植物中的常规酶系能增加污染物的可溶解性,从而提高它们的生物可利用性,植物释放到环境中的酶具有显著的催化作用,可直接降解有机污染物。
3)植物与根际微生物的联合作用 植物根区的菌根真菌与植物形成共生作用,有其独特的酶途径,用以降解不能被细菌单独转化的有机物。
植物中的常规酶系能增加污染物的可溶解性,从而提高它们的生物可利用性,植物释放到环境中的酶具有显著的催化作用,可直接降解有机污染物。
4.4.1.3.植物与根际微生物的联合作用 植物根区的菌根真菌与植物形成共生作用,有其独特的酶途径,用以降解不能被细菌单独转化的有机物。
4.4.2.酶生物修复技术 酶生物修复技术是直接利用某些特定的酶降解。该方法对环境中营养等条件要求不高,对低浓度农药的处理更有效,可降解一些特定的难降解的污染物。中.持`新.兴,处理戴奥辛.利用酶进行农药污染土壤的生物修复被认为是有机污染物生物修复技术中最有效、最可行和最可靠的方法。但目前酶修复技术仍存在酶分离提取时间长、费用高、酶不稳定易失活等缺点。④动物修复:动物修复是指土壤中的一些大型土生动物和小型动物种群,能吸收或富集土壤中残留POPs,并通过自身的代谢作用,把部分 POPs 分解为低毒或无毒产物,此方法对土壤条件要求较高。据报道,蚯蚓对六六六、DDT 等农药的积累能力一般比外界大 10 倍,对 DDT 的积累最高达 70 倍左右。
4.4.3.微生物修复技术 目前,关于微生物降解 POPs 的研究已经成为环境修复领域的热点。它利用微生物的代谢活动把 POPs 转化为易降解的物质甚至矿化。特别是降解菌剂法具有成本低、易操作、修复效果好的特点,是一种无二次污染的清洁生产技术,原理是直接向受污染的土壤或水体接入外来的污染物降解菌,同时提供这些微生物生长所需的营养元素,微生物包括真菌、细菌、放线菌和藻类.细菌中较具代表性的假单胞菌属可降解 DDT 等。而真菌的代表属曲霉属则可降解 DDT、艾
氏剂等。
接种外源性高效微生物、添加微生物营养盐、提供电子受体、提供共代谢底物以及提高生物可利用性是促进微生物修复的几大措施。宏基因组技术可以获得大量的降解基因资源;利用生物工程手段,可以大幅度提高降解菌的能力。③酶生物修复技术 :酶生物修复技术是直接利用某些特定的酶降解。该方法对环境中营养等条件要求不高,对低浓度农药的处理更有效,可降解一些特定的难降解的污染物。中.持`新.兴,处理戴奥辛.利用酶进行农药污染土壤的生物修复被认为是有机污染物生物修复技术中最有效、最可行和最可靠的方法。但目前酶修复技术仍存在酶分离提取时间长、费用高、酶不稳定易失活等缺点。
4.4.4.动物修复 动物修复是指土壤中的一些大型土生动物和小型动物种群,能吸收或富集土壤中残留 POPs,并通过自身的代谢作用,把部分 POPs 分解为低毒或无毒产物,此方法对土壤条件要求较高。据报道,蚯蚓对六六六、DDT 等农药的积累能力一般比外界大 10 倍,对 DDT 的积累最高达 70 倍左右。
5.POPs 污染场地修复技术筛选研究 对于以往研究中比较常见的 POPs 污染场地修复技术而言,不同的技术类型往往其适配的修复环境也存在相应的差异性,所以,在未来的环境治理环节技术就应结合实际 POPs 污染场地修复的切实需求入手,综合性地选择不同侧重的POPs 污染场地修复技术,从而确保经由筛选后的这一技术能够在极大程度上满足实际 POPs 污染场地的修复需求。结合以往的经验,本文认为在实际的场地修复技术筛选环节,应至少具备场地调查、确定目标、修复技术初筛、可行性研究以及确定修复技术这 4 个方面。
5.1.POPs 污染场地的调查 结合以往环境工程开展的经验,如果想要实现对 POPs 污染场地修复技术的筛选,术人员首先应着眼于拟修复区域的地形、地貌、地质等基础参数进行调查、统计,而后,在完成基础的信息勘察后,技术人员就应针对拟修复区域的土壤、地下水等场地深层次物质进行采样后予以分析;最后,技术人员应着眼于拟修复区域的综合情况进行评估,以此确保能够最大程度上实现对这一区域相关基础信息的查验,为后续筛选污染修复技术提供数据支持。
5.2.POPs 污染场地修复目标确定 在完成对拟修复场地的勘察后,技术人员就可以结合相关的需求设计这一区域修复技术应用的目标,以此为后续相关修复技术的应用指明方向。需要注意的是,就目前而言,我国仍旧没有明确的 POPs 污染场地修复标准,虽然《土壤环境质量》中对 POPs 污染物质的含量进行了限制,但是这一限制仍旧十分有限,所以,在后续的目标确定环节,技术人员应与管理者进行协调,以便最大程度上为后续的 POPs 污染场地修复工作开展奠定基础。
5.3.POPs 污染场地修复技术初筛 就初筛环节而言,笔者认为通常需要着眼于技术的可行性和经济性两个方面,针对性考察,以此确保在后续的 POPs 污染场地修复环节,能够在成本费用支出最小化的基础上获得更大的 POPs 污染场地修复技术应用效果。
5.4.技术筛选方案的确定 在对 POPs 污染场地修复进行初筛后,技术人员就应该根据筛选出技术的实际情况入手,探究这一技术在后续 POPs 污染场地修复过程中的可行性指标,通过综合应用专家评审法、综合分析法以及生活周期法的方式最大程度上实现对POPs 污染场地修复技术的筛选目标,提升对这一 POPs 污染场地环境的治理效果。
6.结语 综上所述,随着我国环境工程建设脚步的推进,针对 POPs 污染场地的修复技术就成了近几年备受环境管理技术人员研究的重要问题之一,这就需要我们通过科学的 POPs 污染场地修复技术筛选模式,有针对性地选择能够最大程度上提升实际修复效果的方法,这样才能够更有效地推动后续对 POPs 污染场地问题的治理。
第五篇:2018考研英语:百天攻克作文难题
凯程考研,为学员服务,为学生引路!
2018考研英语:百天攻克作文难题
2018考研英语大纲已经发布,由于考纲只存在微小变化,考生可谓是吃了一剂“定心丸”。也就是说考生可以沿袭往年各个阶段的复习方法进行复习。那么,在备考不到百天的日子里,考生应该怎样攻克作文这道难题呢?下面就带各位考生一起来学习一下。
一、积累素材,厚积薄发
考研英语无论是大作文还是小作文,均不同于其他题型,它更能考查一个学生的英语语言功底,并不是像有些考生想象的那样仅仅通过背诵几篇作文模板就能考到一个中等甚至中等以上水平。想要在作文题型上取得高分,考生必须通过平常做题的积累,如通过阅读理解等题型来积累写作素材,这里的素材既指写作的题材,又指所积累的语法结构、闪光句型,闪光词汇,而不仅仅只局限于模板之中。厚积薄发在考场上完成的作文,和东拼西凑通过模板攒成的作文,阅卷老师是能够一眼看出的,分数高低也就可想而知了。
二、探索真题,破解主旨
在作文的备考中,一定要用真题中的作文进行模拟练习。在历年考研的作文真题中,不断锻炼摸索出考研真题的出题方向和出题思路,使得考生在考场上准确的判断出命题人的命题此次作文的命题目的和命题意图,并在
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的结果。还要深入了解教师的学术背景、资料著述成就、辅导成就等。凯程考研名师云集,李海洋、张鑫教授、方浩教授、卢营教授、孙浩教授等一大批名师在凯程授课。而有的机构只是很普通的老师授课,对知识点把握和命题方向,欠缺火候。
对该专业有辅导历史:必须对该专业深刻理解,才能深入辅导学员考取该校。在考研辅导班中,从来见过如此辉煌的成绩:凯程教育拿下2015五道口金融学院状元,考取五道口15人,清华经管金融硕士10人,人大金融硕士15个,中财和贸大金融硕士合计20人,北师大教育学7人,会计硕士保录班考取30人,翻译硕士接近20人,中传状元王园璐、郑家威都是来自凯程,法学方面,凯程在人大、北大、贸大、政法、武汉大学、公安大学等院校斩获多个法学和法硕状元,更多专业成绩请查看凯程网站。在凯程官方网站的光荣榜,成功学员经验谈视频特别多,都是凯程战绩的最好证明。对于如此高的成绩,凯程集训营班主任邢老师说,凯程如此优异的成绩,是与我们凯程严格的管理,全方位的辅导是分不开的,很多学生本科都不是名校,某些学生来自二本三本甚至不知名的院校,还有很多是工作了多年才回来考的,大多数是跨专业考研,他们的难度大,竞争激烈,没有严格的训练和同学们的刻苦学习,是很难达到优异的成绩。最好的办法是直接和凯程老师详细沟通一下就清楚了。
建校历史:机构成立的历史也是一个参考因素,历史越久,积累的人脉资源更多。例如,凯程教育已经成立10年(2005年),一直以来专注于考研,成功率一直遥遥领先,同学们有兴趣可以联系一下他们在线老师或者电话。
有没有实体学校校区:有些机构比较小,就是一个在写字楼里上课,自习,这种环境是不太好的,一个优秀的机构必须是在教学环境,大学校园这样环境。凯程有自己的学习校区,有吃住学一体化教学环境,独立卫浴、空调、暖气齐全,这也是一个考研机构实力的体现。此外,最好还要看一下他们的营业执照。