图3-6 预备床示意图
特点：可以在土壤受污染之初限制污染物的扩散和迁移，减少污染范围。但用在挖土方和运输方面的费用显著高于原位处理方法，另外在运输过程中可能会造成进一步的污染物暴露，还会由于挖掘而破坏原地点的土壤生态结构。
异位处理石油污染土壤要将污染土壤移离原地，使得污染物迁移难以避免。而预制床工艺可避免这一不足。辽河油田曙光采油厂应用预制床工艺分别对含稀油、稠油、特稠油和高凝油的污染土壤进行修复。当土壤中石油烃总量(TPH)为25.8-77.2g/kg时，经过84d的运行，TPH去除率为38%—60%。
综上所述，微生物修复技术广泛应用于处理土壤中的农药、石油等有机污染物及重金属污染物，相比于传统的物理修复和化学修复，微生物修复技术能够更彻底的去除污染物，避免二次污染。
4.地下水污染修复中的生物化学原理和基本流程 4.1地下水污染概况
近年来，由于大量工农业废弃物不合理地行填埋，污染物事故性排放以及地下储油设施泄漏，各种有机物、重金属及放射性有害物质进入地下系统，地下水
21
污染状况日益严重。修复已被污染的地下水，加强地下水环境的保护，已成为当前国内外环保研究的热点。
地下水的污染问题十分严重和普遍,而且地下水一旦遭受污染，治理和恢复非常困难。主要由于：
● 很难监测发现 ● 累积和滞后效应
● 污染具有复杂性、隐蔽性和难以恢复的特点
目前，我国大中城市地下水污染，又以北方城市污染更加严重，不仅污染元素多，且超标率高，如华北地区的主要城市中，仅海河流域水质劣于国家地下水质量Ⅲ类标准的水体面积就多达7万平方公里左右，主要超标项目有硬度、三氮、铬、酚、砷、汞、氰、氟、细菌和大肠菌群等。而我国北方城市饮水，恰恰主要是以地下水为主。
4.2地下水污染的迁移
地下水污染不可避免的要对周围环境产生一定的环境地质作用。污染物在
地下水系统（包气带和含水层）中迁 移必将与周围介质发生复杂的综合作用，可能产生两种环 境效应：阻止迁移效应（净化效应）和增强迁移效应。 （1）物理作用：主要包括机械过滤及稀释作用，主要产生净化 效应。
（2）化学作用：主要指吸附、溶解、沉淀、氧化还原、pH值影响、化学降解、光分解及挥发作用等。
（3）生物作用：主要包括生物降解及植物摄取两个方面。
4.3地下水环境的修复技术
地下水环境的修复技术包罗很多种类型。修复技术基本上分为两类：物理化学类型和生物学类型。前者一般是将受污染的地下水移走，再进行适当的处理。这类技术能够彻底清除地下水中的污染，其缺点是严重影响地下水所处的生态环境，而且成本很高。比较来说，后者不会破坏生态环境，但是修复过程非常缓慢、效率低，不能满足快速修复的需要。
另外，根据技术应用场合又分为原位净化法和异位净化法，生物脱氮过程必须添加作为营养物质的磷。
22
4.3.1污染场地的异位修复方法和技术
如抽取－处理方法(Pump and treat)，即把污染了的地下水抽取出来，然后再利用物理、化学或生物学的方法进行处理；
目前，地下水的异位生物修复主要应用生物反应器法。生物反应器的处理方法是将地下水抽提到地上部分用生物反应器加以处理的过程。其自然形成一个闭路循环。
一般情况下，生物反应器法的处理有下列几个过程： (1)将污染地下水抽提至地面
(2)在地面生物反应器内对其进行好氧降解，运转 过程中要对反应器补充营养物和氧气
(3)处理后将地下水通过渗灌系统再回灌到土壤内
(4)在回灌过程中加入营养物和已驯化的微生物，并注入O ，使生物降解过程在土壤及地下水层内亦得到加速进行。
例子：
一个典型的例子是某处木材防腐剂污染的地下水，主要污染物是五氯酚(PCP)。污染的地下水被从井中抽出，调节pH值并加入营养物，投入到采用可控温固体化膜生物反应器里，PCP在里面得到充分的降解。 4.3.2污染场地的原位修复方法和技术 4.3.2.1地下可渗透反应屏障（PRB）技术
PRB是一个填充有活性反应介质材料的被动反应区，当污染地下水通过时污染物质能被降解或固定。污染物质依靠自然水力运输通过预先设计好的介质时，介质对溶解的有机物、金属、核素及其他污染物进行降解、吸附、沉淀或去除。
23
屏障中含有可降解挥发性有机物的还原剂、固定金属的螯(络)合剂、还有可提供微生物生长繁殖所需要的营养物和氧气、用以增强生物处理的其他物质等。
4.3.2.2自然衰减（NA）及本能修复方法
自然衰减（natural attenuation）是指在没有人为作用的情况下，环境中的一些自然过程使污染物的质量、毒性、迁移能力、体积和浓度减少。这些作用过程包括：生物降解、弥散、稀释、吸附、挥发，以及化学和生物化学稳定作用等。
在环境污染的治理中，人们很少考虑环境的这一特性。实际上，许多污染物在土壤和地下水中的自然衰减是快速的，有的甚至超过了工程治理去除的速度。
污染场地的本能修复方法（intrinsic remediation），即通过对污染场地天然衰减能力的研究，寻求能够增强环境对污染物衰减能力的方法和措施，如改变场地的水文地质、地球化学、以及微生物学条件，以增强污染物的衰减能力。
24