伟德国际1946源于英国環境工程專業課程介紹
環境污染的生物修複
Biological remediation of environmental pollution
課程編号：03600459x
适用專業：環境科學，環境工程
總學時數：32
總學分： 2
課程類型：專業限選課
先修課程：環境學，可持續發展導論
大綱撰寫人：張穎
内容簡介
污染環境的修複技術包括物理方法、化學方法和生物方法等三大類。其中生物修複方法已成為環境保護技術的重要組成部分。生物修複是利用生物的生命代謝活動減少存于環境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害化，使污染了的環境能部分或完全恢複到原始狀态的過程。本課程較為詳盡地闡述了生物修複的機理，影響生物修複的受體特性、污染物特性、環境條件，以及生物修複在污染土壤、河流、湖泊、地下水中的工程應用技術。
教學大綱
一、課堂講授部分
（一）各章節要點及授課時數
第一章緒論（2學時）
第一節生物修複的概念與類型
一、生物修複的概念
二、生物修複的産生與發展
三、生物修複的類型
根據修複實施場所：原位生物修複、異位生物修複、聯合生物修複。
第二節生物修複的特點與應用
一、生物修複的特點
二、生物修複的應用實例
三、生物修複的應用前景
第三節生物修複的原則及可處理性試驗
一、生物修複的原則
1.适合的生物
2.适合的場所
3.适合的環境條件
4.适合的技術費用
二、生物修複的可處理性試驗
第二章生物修複的機理（4學時）
第一節微生物對有機污染物的修複
一、有機污染物進入微生物細胞的過程
二、微生物降解有機污染物的基本反應類型
（一）氧化作用
（二）還原作用
（三）基團轉移作用
（四）水解作用
（五）酯化作用
（六）縮合反應
（七）氨化作用
（八）乙酰化作用
（九）雙鍵斷裂反應
（十）鹵原子移動
第二節微生物對重金屬污染物的修複
一、微生物對重金屬離子的轉化
（一）甲基化作用
（二）還原作用
（三）氧化作用
二、微生物對重金屬離子的吸收與吸附
（一）微生物吸附與微生物積累
（二）微生物吸附重金屬機理
第三節植物對有機污染物的修複
一、植物對有機污染物的吸收
（一）對氣态污染物的粘附和吸收
（二）對水溶态污染物的吸收
二、植物對有機污染物的修複機制
三、幾類典型有機污染物的植物修複
（一）植物對農藥的分解轉化作用
（二）植物對其他有機污染物的分解轉化作用
第四節植物對重金屬污染物的修複
一、植物修複重金屬的機理
（一）植物穩定
（二）植物吸收
（三）植物揮發
二、植物對重金屬的吸收運轉
（一）重金屬到達植物根（或葉）表面
二）重金屬跨根細胞膜運輸
（三）重金屬在植物體内的運輸
第五節水生生物對富營養化物的修複
一、微生物對氮磷富營養物的修複
（一）微生物脫氮
（二）微生物脫磷
二、植物對氮磷富營養物的修複
三、生态系統對氮磷富營養物的修複
第三章影響生物修複的受體特性（4學時）
第一節土壤受體特性
一、土壤物理學特性對生物修複的影響
（一）土壤孔性對生物修複的影響
（二）土壤質地對生物修複的影響
二、土壤膠體物質對生物修複的影響
（一）土壤膠體的種類
（二）土壤膠體的吸收性能
（三）土壤膠體對污染物修複的影響
三、土壤化學平衡對生物修複的影響
四、土壤絡合-螯合平衡對生物修複的影響
五、土壤氧化還原平衡對生物修複的影響
六、土壤酸堿平衡對生物修複的影響
第二節地表水受體特性
一、地表水體的組成與性質
二、地表水體的污染-自淨對生物修複的影響
三、地表水體污染的特點
第三節地下水受體特性
一、地下水的種類與特征
二、包氣帶污染對地下水的影響
三、地下水污染的特點
第四章影響生物修複的污染物特性（4學時）
第一節優先污染物與目标污染物
一、污染物的概念與内涵
二、優先污染物
三、目标污染物
第二節污染物化學結構對生物修複的影響
一、有機物化學結構對生物降解的影響
（一）各類有機化合物的生物降解
1. 烴類化合物的生物降解
2.農藥的降解
3.表面活性劑的降解
（二）化學基團對生物降解的影響
（三）有機物結構影響生物降解性能的原因
二、有機物的生物降解性預測
（一）生物化學法
（二）物理化學法
（三）QSAR法
第三節污染物的降解方式對生物修複的影響
一、共代謝的含義
二、參與共代謝的微生物、基質及其産物
三、共代謝的機制
四、共代謝的環境意義
五、共代謝的研究展望
第四節污染物的生物可利用性對生物修複的影響
一、污染物的溶解度
二、污染物的辛醇-水分配系數
三、非水溶相液體的利用
四、污染物的吸着性
五、重金屬的生物有效性
第五章影響生物修複的環境條件（4學時）
第一節影響微生物修複的非生物因子
一、溫度
二、酸堿度
三、氧氣供應
四、營養物質
五、共存物質
第二節影響微生物修複的生物因子
一、微生物的協同作用
（一）協同作用現象
（二）協同作用機制
二、微生物的捕食作用
第三節影響植物修複的環境因子
一、酸堿度
二、氧化還原電位
三、共存物質
四、污染物間的複合效應
五、植物營養物質
六、植物激素
七、生物因子
第六章污染土壤的生物修複（4學時）
第一節原位微生物修複
一、生物通風修複
二、生物強化修複
三、土地耕作修複
四、化學活性栅修複
第二節原位植物修複
一、植物修複的特點
二、重金屬污染的植物修複
（一）超富集植物修複
（二）普通富集植物的強化修複
三、放射性污染的植物修複
四、植物修複技術的發展趨勢
第三節原位生态修複
一、概述
二、技術關鍵
第四節異位生物修複
一、預制床修複
二、堆制式修複
三、生物反應器
（一）泥漿生物反應器
（二）生物過濾反應器
（三）固定化膜與固定化細胞反應器
（四）厭氧反應器
第七章污染河流的生物修複（4學時）
第一節自然淨化修複
一、河流水體曝氣修複
二、多功能河道生态工程修複
三、生物試劑添加修複
第二節陸生生态修複
一、河水土地滲濾修複系統
二、土地滲濾修複類型
三、土地滲濾修複效果
四、土地滲濾修複設計
第三節水生生态修複
一、水生水态修複的類型
（一）微生物穩定塘修複
（二）水生生物塘
二、水生生态修複流程
1.處理-貯存塘修複系統
2.多級生态修複系統
3.溝-塘結合型修複系統
4.丘陵山區型修複系統
第四節濕生生态修複
一、濕生生态修複技術的類型
二、自然濕地修複技術
三、構造濕地修複技術
第五節微污染飲用水源的生物修複
一、生物濾池修複
二、生物轉盤修複
三、生物流化床修複
四、生物接觸氧化修複
第八章污染湖泊的生物修複（4學時）
第一節富營養化的微生物修複
一、深水曝氣修複
二、生物試劑添加修複
第二節富營養化的水生植被修複
一、水生植被修複的優化設計
二、水生植被修複的技術途徑
（一）修複水生植被基本條件的創建
（二）恢複水生植被的技術途徑
三、水生植被的收割利用
第三節富營養化的生物操縱修複
一、生物操縱的基本概念
二、生物操縱途徑
三、生物操縱修複的展望
第四節底泥環境疏浚修複
一、底泥對湖泊的潛在污染
二、底泥環境疏浚的特點
三、底泥環境疏浚的調查
四、底泥環境疏浚設備的選型
五、堆場餘水及污染底泥處置
（一）堆場餘水處理及水質控制
（二）污染底泥處置原則
（三）底泥綜合利用
第九章污染地下水的生物修複（2學時）
第一節抽提-處理修複
第二節空氣吹脫修複
第三節原位工程生物修複
第四節地下水的自然生物修複
（二）教材及主要參考書
教材： 《土壤污染與防治》，張穎，伍鈞，中國林業出版社，2012年10月第1版
參考： 《污染環境生物修複工程》，主編陳玉成，化學工業出版社 環境科學與工程出版中心，2003年3月第1版
《污染控制微生物學》，任南琪，哈爾濱工業大學出版社，2011年12月第4版
《環境修複原理與技術》，主編趙景聯，化學工業出版社 教材出版中心，2006年8月第1版。
《污染環境的生物修複》，沈德中，化學工業出版社，2002年
《農業生态環境污染防治與生物修複》，張立欽，吳甘霖，中國環境科學出版社，2005年12月第1版
教學大綱說明
一、教學目的與課程性質任務與其他課程的關系，所需先修課程
環境污染的生物修複技術是環境學科中的新興技術，本門課程旨在使本專業的學生掌握環境污染生物修複的基本原理與方法，了解該學科的發展方向與動态。本課程與其他課程關系密切，學習本課程之前，需先修環境學、環境生物學、環境監測等專業基礎課和專業課。
二、教學要求及選編教材的依據
努力培養學生對環境污染生物修複技術的基本方法和基本原理的理解和掌握，使學生善于思考，勤于動手，具有較強的分析問題，解決問題的能力。教材的選擇上緊跟國内外研究前沿。
三、教學環節和教學方法
在教學中應注意理論與實踐的結合，引導學生閱讀大量的國内外文獻，了解最新的研究進展，培養學生有獨立思考和創造性思維的能力，以達到基本上能從事環境污染生物修複技術的相關工作。
四、改革思路和說明
在教學内容的設置上力求能體現集成性、先進性、系統性、代表性和實用性的特點，教學改革的重點落在理論知識與最新的科學研究動态相結合，每年開課時均進行查新工作，及時将新的國内外前沿知識滲透到教學内容中。
