1.什么是生物凈化
生物凈化是指生物類群通過代謝作用(異化和同化)
使環境中的污染物的數量減少,濃度下降,毒性減輕,直至消失的過程。生生物作用對于水體、大氣和土壤污染的凈化占有十分重要的地位。

2.生物凈化的分類
生物凈化主要分3大類:
(1)陸地生態系統的生物凈化,主要是由植物吸收、轉化、降解各種污染物。
(2)淡水生態系統的生物凈化。起主導作用的是細菌,但也包括許多水生植物和沼生植物。
(3)海洋生態系統的生物凈化,也是細菌起主要作用。此外還有霉菌、酵母、放線菌和原生動物等。
3.生物凈化的作用
(1)對陸地生態系統:包括植物對大氣污染的凈化作用和土壤-植物系統對土壤污染的凈化作用。
其中綠色植物(包括樹木和草坪)凈化大氣的作用主要有:1)吸收二氧化碳,放出氧氣,維持人類環境中兩者的平衡;2)對降塵和飄塵有滯留過濾作用;3)在植物抗性范圍內能通過吸收而減少空氣中二氧化硫、氟化氫、氯氣等有害物質的含量;4)在植物抗性范圍內能減少臭氧的發生,減輕光化學煙霧污染;5)有過濾細菌或殺菌作用;6)對某些重金屬有吸收和凈化作用;7)減輕噪聲污染。各種植物的凈化機理同它們的形態解剖構造和生理生化特性緊密相關,而且有遺傳學方面的基礎。因此,這種凈化機理在不同種屬間存在很大差異,另一方面又同植物所生長的環境條件有關。
土壤-植物系統的生物凈化功能主要由下列要素組成:1)植物根系的吸收、轉化、降解和合成作用;2)土壤中真菌、細菌和放線菌微生物區系的降解、轉化和生物固定作用;3)土壤中動物區系的代謝作用,對于一般有機物質,特別是對含氮、磷、鉀的有機物具有理想的凈化效果。
利用土壤-植物系統的生物凈化功能,發展污水灌溉的主要目標是:1)充分利用水肥資源,提高農、林、牧業的生產力;2)保證農副產品的生物學質量;3)節約能源消耗,擴大新的生物能源(甲烷、甲醇、乙醇)的生產途徑;4)最大限度減輕污染物對水系的污染,防止環境的二次污染。
(2)淡水生態系統:河流、湖泊、水庫等水體中生活著細菌、真菌、藻類、水草、原生動物、貝類、昆蟲幼蟲、魚類等生物,對污染物會產生生物凈化作用。淡水生態系統中的生物凈化,細菌起主導作用。
如水體中某些特殊的微生物類群還能吸收并濃縮水中汞、鋅、鎘等重金屬元素或生物難降解的人工合成有機物。這些物質經過生物固定沉積在底部沉積物中,使水體逐步得到凈化。水體生物凈化的原理已被廣泛應用于各種類型的氧化塘、土地處理系統以及生化處理污水的環境生物工程中(包括各種曝氣活性污泥法,生物濾池、生物轉盤和酶法等)。
許多種水生、沼生植物,例如蘆葦和大米草, 對水中懸浮物、氯化物、 有機氮、
硫酸鹽也有一定的凈化能力。水蔥能凈化水中酚類,鳳眼蓮(水葫蘆)、綠萍、金魚藻、菱角等有吸收水中重金屬元素的作用。這些植物還可提供生物能源(甲醇、乙醇、沼氣)。
(3)海洋生態系統:海洋占地球上總水量的97%左右。陸地生態系統和淡水生態系統中的污染物,除了殘留在原處或者分解、或者擴散到大氣中以外,最終的歸宿是海洋。
污染海洋的物質種類繁多,其中石油是數量大、危害重的主要污染物。海洋中石油污染物一般通過揮發、溶解、擴散、氧化、生物降解、動植物吸收、沉淀等途徑逐步消失,其中生物凈化作用是很重要的。
海洋中降解石油烴的微生物主要是細菌,此外,還有酵母、放線菌和絲狀真菌。影響海洋中微生物凈化石油烴的環境因素主要為:1)油的組成。2)營養成分比例。3)溫度。深海有低溫、高壓、稀營養等特點,微生物對石油污染物的凈化作用甚小;近岸和淺海長期受陸地影響,溫度較高,營養物較豐富,一般生物降解比較旺盛。海洋微生物不僅對石油烴有強大的凈化功能,而且對苯并(a)芘等多環芳烴化合物,也有較好的降解能力。
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