在中國修復(fù)市場，生物技術(shù)并非應(yīng)用最多的修復(fù)路線。傳統(tǒng)生物修復(fù)技術(shù)的缺點(diǎn)顯而易見：項(xiàng)目時(shí)間長，微生物活性容易受場地環(huán)境影響等。然而，隨著全球生物修復(fù)領(lǐng)域產(chǎn)界和學(xué)界對(duì)修復(fù)技術(shù)的研究越來越深入，應(yīng)用項(xiàng)目案例也越來越成熟和商業(yè)化，已有一些菌種在修復(fù)時(shí)效和修復(fù)效果上實(shí)現(xiàn)突破，并在一些特定的有機(jī)污染場地展現(xiàn)出無可比擬的優(yōu)勢。如對(duì)以三氯乙烯為代表的氯代物污染場地有“奇效”的厭氧降解菌劑?，F(xiàn)由多倫多大學(xué)微生物修復(fù)方向博士后為您揭秘這項(xiàng)可填補(bǔ)國內(nèi)空白的技術(shù)。

微生物修復(fù)技術(shù)起源于上個(gè)世紀(jì)七十到八十年代，而它的第一次崛起是在1989年美國阿拉斯加海灣石油泄漏事件中，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于無法使用常規(guī)手段去除的殘留原油的有效處理，并使這次漏油事件在很多區(qū)域的潛在生態(tài)影響從25－35年大大縮短到了5－10年。此后，生物修復(fù)技術(shù)得到了政府環(huán)保部門的認(rèn)可，并因其具有成本相對(duì)低廉、一般不會(huì)造成二次污染等優(yōu)勢，開始被多個(gè)國家用于土壤、地下水、地表水、海灘、海洋環(huán)境污染的治理。

生物修復(fù)分為生物衰減、生物刺激和生物強(qiáng)化三種。其中，向污染場地中添加菌劑以加速修復(fù)的技術(shù)被稱為生物強(qiáng)化，在海外市場上被廣為應(yīng)用。從九十年代至二十世紀(jì)早期，北美市場上所出售的土壤地下水修復(fù)菌劑主要是一些土壤中的常見菌，用于在好氧條件下降解石油化合物。因?yàn)閺臉I(yè)者對(duì)污染物代謝的生化機(jī)理理解不充分，造成生物降解的過程難以監(jiān)控，又因?yàn)槲廴緢龅氐臈l件遠(yuǎn)比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室條件復(fù)雜，特別是隨著生物降解的進(jìn)行，場地中的氧氣往往被耗盡，微生物代謝無法繼續(xù)。所以，在較長一段時(shí)間內(nèi)，微生物土壤修復(fù)技術(shù)雖有不少成功案例，但也多被質(zhì)疑。直到厭氧生物脫氯逐漸替代了好氧降解石油化合物成為了北美工業(yè)界生物強(qiáng)化技術(shù)的主流，這項(xiàng)技術(shù)才真正地在環(huán)保市場上站穩(wěn)了腳跟。

首先，大家對(duì)生物修復(fù)，特別是厭氧生物修復(fù)技術(shù)的典型判斷一般是這樣的：

1）慢！

2）作（zuō） ！

那么這兩個(gè)判斷是否正確？

對(duì)于修復(fù)速度，微生物降解的當(dāng)然比不上土壤淋洗或者原位氧化，所以這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)不適用于城市中心商業(yè)用地的快速修復(fù)。但如果是針對(duì)化工廠停產(chǎn)搬遷所留下來的毒地，一般的環(huán)境修復(fù)工程周期為 1－3 年，那么生物修復(fù)完全可以在這樣的一個(gè)時(shí)間段內(nèi)獲得顯著的收效。

以北美著名的生物修復(fù)公司 SiREM 的項(xiàng)目為例，該公司在美國俄勒岡州的一個(gè)三氯乙烯（TCE）污染場地投放了KB－1?（一種去除三氯乙烯的脫氯菌劑），在六個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)了 98％ 的降解。雖然根據(jù)場地性質(zhì)和污染情況的不同，降解周期會(huì)有所變化，但是我們還是能看到不少類似于這樣的成功修復(fù)的例子。

生物強(qiáng)化技術(shù)還可以和化學(xué)還原、滲透反應(yīng)墻、氣相抽提等多種方法同時(shí)使用，縮短修復(fù)工程周期。我們再來看一個(gè)來自美國懷俄明州的案例。在一個(gè)三氯乙烯泄漏場地，修復(fù)公司首先通過水力壓裂向土層中注射了化學(xué)改良劑和電子供體，再向場地中投放了KB－1?。工程開始后13個(gè)月，三氯乙烯的去除率達(dá)到了 95％ 以上。通過向場地中投放三氯乙烯降解菌，該場地的修復(fù)過程比預(yù)期加快了10年。

另外，在混合菌劑中，降解一個(gè)有機(jī)物很多情況下都是一個(gè)團(tuán)隊(duì)作業(yè)，所以這樣的產(chǎn)品比傳統(tǒng)的單一菌株要強(qiáng)壯很多，并且可以解決菌株只能降解環(huán)境中單一污染物的問題。再次以降解氯乙烯化合物的菌劑為例，Dehaloccocoides 是目前所知唯一能夠代謝二氯乙烯最終生成無毒產(chǎn)物乙烯的厭氧微生物，而它的生長依賴于其它細(xì)菌提供營養(yǎng)物質(zhì)，或者消耗環(huán)境中的氧氣以營造適合厭氧菌生長的條件。同樣以 SiREM 公司的菌劑為例，因?yàn)槭腔旌暇海@個(gè)產(chǎn)品不僅可以降解氯乙烯化合物，還可以降解氯乙烷化合物，并且在低溫條件下或者酸性地下水和土壤中也可使用。大家也許要問，為什么要反復(fù)地提氯乙烯呢，它的修復(fù)很困難嗎？

氯乙烯化合物，特別是三氯乙烯（TCE），在上個(gè)世紀(jì)70－80年代常被用于干洗劑、化工合成中間品和金屬去污劑等等，是一種地下水中廣泛分布的污染物。三氯乙烯是中國地下水中最常檢出的有機(jī)污染物之一，可引起“三致”作用（致癌，致畸，致突變）。它在自然界中的天然代謝物一氯乙烯毒性最大，是一種已被證明的致癌物。即便如此，國內(nèi)三氯乙烯的用量和產(chǎn)量居高不下，儲(chǔ)存罐泄漏的事故也時(shí)有發(fā)生。氯乙烯化合物因?yàn)榈腿芙舛?、高沸點(diǎn)等特性，被歸類于最難去除的污染物之一。目前國內(nèi)對(duì)氯乙烯污染場地主要的處理方式是氣相抽提，活性炭吸附，或者原位氧化／催化還原法。這些工程一般斥資巨大，更因?yàn)槁纫蚁┑拿芏缺人螅?jīng)常污染較深的含水土層，場地調(diào)查的難度較大，所以在很多的場地中，修復(fù)工程需要延期或者反復(fù)進(jìn)行。相較于這些方法，生物強(qiáng)化法的優(yōu)勢是成本低廉，僅為傳統(tǒng)物理化學(xué)法的 30％－50％；菌劑只需一次實(shí)施，并且對(duì)土壤和地下水的化學(xué)和生物結(jié)構(gòu)影響最小。

進(jìn)一步說，厭氧菌劑相對(duì)于之前普遍于北美市場的好氧菌劑有什么優(yōu)勢呢？因?yàn)榈叵滤衅毡楹趿康?，使用厭氧菌劑避免了向含水土層中注射氧氣的工序；同時(shí)，厭氧微生物普遍生長緩慢，相對(duì)好氧微生物來說，造成土壤微生物阻塞的概率大大降低。另外，這些厭氧菌劑普遍都是從場地中直接富集而來，因而有效地保存的原生菌群的多樣性。這樣得來的菌群可以有效抵抗環(huán)境中各種復(fù)雜條件的沖擊，有效地進(jìn)行生物降解。

氯乙烯化合物的厭氧降解微生物菌劑自二十一世紀(jì)初被商業(yè)化，現(xiàn)已在北美被普遍使用，并逐漸受到其它國家認(rèn)可。之前提到的加拿大 SiREM 公司的脫氯菌劑除了加拿大和美國以外，已被銷售于六個(gè)歐洲國家，兩個(gè)亞洲國家，南非和澳大利亞。這個(gè)公司的主打產(chǎn)品，KB－1? 誕生于基廉獎(jiǎng)（加拿大最高科學(xué)獎(jiǎng)）獲得者多倫多大學(xué)教授 Elizabeth Edwards 的實(shí)驗(yàn)室，而SiREM 這個(gè)十五年前只有三個(gè)人的小公司，發(fā)展到了今天二十多人的團(tuán)隊(duì)。SiREM 除了培養(yǎng)和銷售 KB－1? 以外，更致力于新型菌群的研發(fā)。他們近期和多倫多大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)品KB－1?plus 可以保證菌劑在非最優(yōu)條件下依然保持降解活性，增強(qiáng)了該公司菌劑產(chǎn)品在污染場地中的普遍適用性。

結(jié)語：

用生物強(qiáng)化技術(shù)處理土壤和地下水中的污染物，在中國市場上不久前還是一個(gè)空白。近些年來，市場上忽然冒出很多生物技術(shù)公司生產(chǎn)環(huán)保用菌種，產(chǎn)品進(jìn)化勢頭迅猛。它們大多用于修復(fù)耕地，用作有機(jī)肥料，或者解決水華現(xiàn)象。近期，國內(nèi)廠商對(duì)于降解有機(jī)污染物的菌劑的研發(fā)也有抬頭的趨勢，如上海傲江生態(tài)環(huán)境有限公司和復(fù)潔環(huán)保相繼推出了修復(fù)石油烴的微生物菌劑等。但是降解氯代物的菌劑暫時(shí)還是一個(gè)空白。同時(shí)，國內(nèi)菌劑市場魚龍混雜，可以信賴的進(jìn)口菌劑還是比較容易建立市場信譽(yù)的。宇墨智庫認(rèn)為，國內(nèi)市場對(duì)微生物制劑的逐漸接受，為厭氧降解氯代化合物菌劑的引進(jìn)和使用創(chuàng)造了有利條件。在這個(gè)后土十條時(shí)代，該技術(shù)作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效、水土共治的選擇，會(huì)在中國土壤修復(fù)的市場上大有用武之地。

所以，為了環(huán)保號(hào)召我們種樹種草種花之后，是時(shí)候向也土壤里“種”點(diǎn)菌了吧？