什麼是生物修復(Bioremediation)?
生物修復是生物技術的一個分支,利用活生物體來去除土壤、水和其他環境中的汙染物、汙染物和毒素。這些生物體可以包括微生物和細菌。
生物修復可用於清理受汙染的地下水或環境問題,如石油洩漏。
關鍵要點
- 生物修復是生物技術的一個分支,利用比如微生物和細菌等活生物體來淨化受影響的區域。
- 它用於從土壤、水和其他環境中去除汙染物、汙染物和毒素。
- 生物修復可用於清理石油洩漏或受汙染的地下水。
- 生物修復可以「就地」進行,在汙染現場進行,或「異地」進行,遠離汙染現場。
生物修復如何運作
生物修復依賴於刺激某些微生物的生長,這些微生物利用汙染物(包括石油、溶劑和農藥)作為食物和能源的來源。這些微生物將汙染物轉化為少量水以及無害的氣體,如二氧化碳。
生物修復需要適當的溫度、營養和食物的結合。這些元素的缺乏可以延長汙染物的清理。可以通過向環境中添加例如糖漿、植物油或簡單的空氣等「修正物」來改善不利於生物修復的條件。這些修正物優化了微生物繁殖的條件,加速了生物修復過程的完成。
生物修復可以在汙染現場「就地」進行,或在遠離汙染現場的地方「異地」進行。如果氣候過於寒冷以維持微生物活動或土壤過於密實以致於營養物質不能均勻分佈,則可能需要進行異地生物修復。異地生物修復可能需要挖掘和清理地上的土壤,這會增加過程的成本。
生物修復過程的完成時間可以從幾個月到幾年不等,這取決於汙染區域的大小、汙染物的濃度、溫度、土壤密度,以及生物修復是就地還是異地進行。
生物修復的優勢
生物修復相比其他清理方法有很多優勢。它通過依賴自然過程將對生態系統的損害降至最低。生物修復通常在地下進行,修正物和微生物可以被泵送到地下水和土壤中清理汙染物。由於生物修復對附近社區的幹擾比其他清理方法小,因此更具優勢。
生物修復過程產生的有害副產品相對較少,主要是因為汙染物和毒素被轉化為水和無害的氣體(如二氧化碳)。它比大多數清理方法便宜,因為它不需要大量的設備或勞動力。
生物修復的例子
1989年,埃克森·瓦爾迪茲號油輪在阿拉斯加海岸擱淺,最終洩漏了約1100萬加侖的石油。那時生物修復作為石油清理的一個可行選擇開始受到重視。美國環保署和埃克森美孚公司(XOM)都開始測試化合物。初步測試表明,生物修復是有前途的。
從1989年到1990年,受影響區域施用了超過2000次、超過100,000磅的肥料。到1992年中期,清理工作被認為已完成,肥料幾乎降解了所有的石油化合物。
生物修復的類型有哪些?
生物修復通常有三種類型:
- 生物刺激:通過化學物質或營養物刺激微生物開始修復過程。
- 生物增強:主要用於清理土壤汙染。此過程將細菌添加到受影響區域的表面,然後讓它們生長。
- 內源性生物修復:利用受影響區域的本地微生物群將有毒物質轉化為惰性物質。
堆肥是否是一種生物修復形式?
在某種意義上,是的。堆肥可以被視為一種稱為生物降解的生物修復形式,將食物廢料轉化為可飲用的土壤,減輕垃圾填埋場的負擔。
什麼是菌類修復?
菌類修復是一種生物修復形式,依賴於真菌而不是細菌或其他微生物來淨化受影響的區域。
總結
當環境受到汙染物和毒素汙染時,生物修復能有效地治癒環境。它利用微生物和細菌等活生物體,屬於生物技術的一個分支,對拯救受影響區域至關重要。
生物修復過程可能需要幾個月到幾年的時間才能完成,具體取決於條件。但它產生的有害副產品相對較少,且成本通常比其他清理過程低。