环境污染的生物修复思维导图
环境污染的生物修复
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思维导图大纲
环境污染的生物修复思维导图模板大纲
生物修复的概念与技术
利⽤特定的⽣物吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、⽣态效应恢复的⽣物措施。
原位⽣物 修复
应用于污染物的降解，饱和土壤和地下水
⽣物衰减
⽣物刺激
⽣物强化
⽣物曝⽓
将空⽓(或氧⽓)和营养物注⼊饱和带，提⾼饱和带⼟壤微⽣物的⽣物活性，从⽽促进饱和带有机污染物发⽣⽣物降解的技术
⽣物通风
通过加压(并可适当加温)对污染⼟壤进⾏曝⽓，使⼟壤中的氧⽓浓度增加，从⽽促进好氧微⽣物的活性，提⾼⼟壤中污染物的降解效果。
大众可接受的
这是一种低成本的太阳能清洁技术。
它在污染程度较低的场地最有用
它可用于处理大量环境污染物。
与机械清理方法相比，它更有效。
它适用于受污染的大面积表面
异位⽣物 修复
属于受污染的土壤或抽取地下水以促进微生物降解
⼟耕法
挖掘受污染的土壤并将其散布在陆地上
定期对土壤进行耕作以提高通气性
由于当地微生物的存在，可进行补救
以及化学和物理过程通常局限于10-35厘米的表层土壤可以降低监测和维护成本
堆肥法
将受污染的土壤与无害的有机改良剂（如粪肥或农业废弃物）混合
⽣物堆法
填埋与堆肥相结合
通过浸出控制污染物的物理损失和挥发
⽣物反应器
从受污染的地方抽上来的土壤和水羽流并通过工程安全壳系统
生物反应器中的降解通常大于因为包含的环境更可控和可预测
合成微⽣物体系
指在特征良好且受控的 环境中，将两个或多个微⽣物种群组合在 ⼀起，通过⾃下向上的⽅法构建的合理的 微⽣物群落。
合成微⽣物体系的特征
稳定性
模式化
鲁棒性
可预测性
可伸缩性
微⽣物单群体
⾃然界中的微⽣物并不是 单独存在的，⽽是处于复 杂的、动态的群落中，正 是它们的相互作⽤推动了 群落的稳定、功能及进化
合成微⽣物体系
通过构建具有理想特性的微⽣物群落，形成合成 微⽣物体系，可为剖析微⽣物群落内部的作⽤机 制提供新的途径，并为开拓微⽣物资源提供新的 ⻅解
合成微⽣物体系在实际中的应⽤
疾病治疗
植物⽣⻓与抗逆
⼯ 业⽣产
环境治理与⽣态修复
⽔污染的⽣物修复
水体富营养化
⽔体富营养化过程的原因和机制
磷点源污染
氮磷扩散污染
⽔体富营养化的修复
方法手段
减少水停留时间或使水柱分层
化学杠杆
人为地给环境重新充氧或帮助磷沉淀
生态杠杆
根除症状（除藻），或通过引入物种来影响食物网结构的生物操作。
⽔体富营养化的⽣物修复
微⽣物菌剂
经济性
⾼效低耗能
⽆⼆次污染
能够⾼效降解或矿化⽬标污染物
功能微⽣物在⽔体中形成局部优势菌群，可制腐败菌和病源菌的增 殖，对改善⽔质和提⾼⽔⽣⽣物多样性有明显的促进作⽤
微⽣物菌剂的作⽤机理
微⽣物菌剂
微⽣物共⽣群落
复杂有机物/有毒物质
微⽣物菌剂的筛选与复配
菌株的培养与筛选
菌株鉴定：形态学和⽣理⽣化鉴定； 分⼦⽣物学鉴定
菌剂制备：颉颃性试验；复合菌剂的复配⽐例
微⽣物菌剂修复中存在的问题
微⽣物菌剂中各种微⽣物菌群间相互作⽤ 关系⾮常复杂，导致对微⽣物菌剂去除污 染物的机理研究难度加⼤。
投加的微⽣物菌剂⼀般是不连续的并以游 离的状态存在于⽔体中，⽔流的冲刷容易 引起菌剂⽣物量的流失，功能菌在⾃然条 件下难以形成优势菌群，导致菌剂投加量 ⼤，但稳定性差、去除效果不明显。
微⽣物菌剂投加到⽔体中，会对⼈体健康 和⽣态环境安全造成很⼤的不确定性，限 制了微⽣物菌剂的推⼴和应⽤。
⼈⼯生物浮床
在漂浮处理湿地（FTW）系统中(挺⽔植物) 插入浮力垫中(浮⼒垫)悬浮在漂浮的支撑物中，树冠和枝条生长在水位以上，而根系生长在水柱深处。
FTW位于传统的人工湿地系统和池塘之间。
大型植物
生物活性表面积
根系释放的氧气
修剪时间较长
重金属去除
水力停留时间（HRT）
FTW大型植物支持系统
浮筏材料
垫子的表面覆盖率和植物的密度
抗⽣素和抗⽣素抗性基因的⽣物修复
对环境的负面影响
对微生物、植物和脊椎动物的毒性
通过抑制重要细胞功能以及细胞膜更新来破坏微生物生长(更新) 和修复
抗生素驱动微生物种群中抗生素抗性基因（ARGs）的选择，从而增加ARGs在环境中的发生
最大风险
最小抑制浓度
阻止易感细菌生长所需的抗生素或其他物质的最低浓度
最小选择性浓度
抗生素的最低浓度对耐药细菌比对易感细菌有利
最小持续浓度增加
抗生素浓度低于MSCs，其中ARBs的相对丰度相对于易感细菌增加。
预测无影响环境浓度
最低浓度会导致环境变化和微生物群落或微生物生理学的变化
⼟壤污染的⽣物修复
污染⼟壤修复技术
热脱附技术
⼟壤蒸⽓浸提技术
超声/微波加热技术
固定/稳定化技术
淋洗/浸提技术
化学氧化-还原技术
光催化降解技术
电动⼒学修复技术
植物修复技术
微⽣物修复技术
动物修复技术
污染⼟壤⽣物修复技术
广义的植物修复
利⽤⼟壤中的各种⽣物（包 括植物、动物和微⽣物）吸 收、降解和转化⼟壤中的污 染物，使污染物含量降低到 可接受的⽔平或将有毒有害 的污染物转化为⽆害物质的 过程
狭义的微⽣物修复
利⽤⼟壤微⽣物将有机污染物作为碳源和能 源，将⼟壤中有害的有机污染物降解为⽆害 的⽆机物（CO2和 H2O）或其他⽆害物质的 过程。
植物修复技术
利⽤植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的功能，或利 ⽤植物及其根际微⽣物体系将污染物降解转化为⽆毒物质的 特性，通过植物在⽣长过程中对环境中的⾦属元素、有机污 染物以及放射性物质等的吸收、降解、过滤和固定等功能来 净化环境污染的技术。
微⽣物修复技术
利⽤天然存在的或筛选培养的功能微⽣物群 （⼟著微⽣ 物、外源微⽣物和基因⼯程菌），并在⼈为优化的适宜 环境条件下，促进或强化微⽣物代谢功能，从⽽达到降 低有毒污染物活性或降解成⽆毒物质以修复受污染⼟壤 的修复技术。
动物修复技术
通过⼟壤动物群的直接（吸收、转化和分解）或间接作 ⽤（改善⼟壤理化性质、提⾼⼟壤肥⼒、促进植物和微 ⽣物的⽣长）⽽修复⼟壤污染的过程。
重⾦属污染⼟壤修复策略
植物-微⽣物联合修复
利⽤⼟壤-植物-微⽣物组成的复合体系来共同降低污染物含量、缓解污染 物的⼀种新兴的⽣物修复技术。
植物-细菌联合修复：植物⽣长促进菌 (PGPB)
植物-菌根真菌联合修复：丛枝菌根 (AM)；外⽣菌根 (ECM)
植物-基因⼯程菌联合修复
⼟壤动物与重⾦属
⾃⾝对重⾦属的吸收和富集
⾃⾝的活动可改善⼟壤中重⾦属 的活化能⼒，促进植物富集
体内和体外微⽣物的作⽤
三种过程思维导图模板大纲
优点思维导图模板大纲
优点思维导图模板大纲
关键思维导图模板大纲
物理修复技术思维导图模板大纲
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