生物復育簡介

生物處理法在2.2 節中有稍稍作了簡介，這一節中我們將詳細的介紹生物處 理法中的優缺點、微生物的種類、特性，及常現生物處理的方法。生物復育 (bioremediation) 指的是利用微生物來進行有機污染物的代謝分解，使這些有機 污染物轉變為分子結構較簡單、毒性較低的物質 (Madsen 1991)。

生物復育逐漸取代傳統的物理及化學處理法的原因，主要因為生物復育法有 以下幾個優點 (Van Stempvoort and Biggar 2008)：

(1) 相較於物理化學處理法來說，微生物培養容易，成本較低。

(2) 生物復育法使用上來說較安全且對環境影響較少。

(3) 微生物種類眾多，能處理各種石油碳氫化合物。

雖然自然界中微生物種類繁多，並不是每種微生物皆具有分解有機污染物的 特性。不過隨著生物科技的進步，微生物復育法已被大量研究及開發，利用生物 復育法來處理石油污染物的成功例子也越來越多，這些能分解石油污染物的微生 物以細菌、放線菌、酵母菌、真菌或藻類為主，表2.3-1 為一些能夠利用石油碳 氫化合物之好氧性微生物 (Van Beilen et al. 2003)。而一項成功的微生物復育通常 都需具備以下條件 (Bouwer and Zehnder 1993)：

(1) 能分解污染物，使其失去毒性或使濃度降低。

(2) 能將污染物濃縮，並配合物理法或化學法將污染物完全移除。

(3) 可處理不同種類之混合污染物。

(4) 不會破壞環境平衡或對人體造成傷害。

(5) 具有好的再現性且易於培養、價格低廉。

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表2.3.1-1 自然界中能利用石油碳氫化合物之好氧性微生物分類 (Van Beilen et al.

2003)。

在實際應用上，生物復育技術又可分成兩大類：現地 (in situ) 生物復育及 離場 (ex situ) 生物復育。接下來為這兩類技術作個簡單的說明及比較。

(1) 現地生物復育：

在受污染的區域直接進行生物復育。處理污染土壤、地下水或海洋時，不需 先將土壤或水質取出移到其他地方再進行生物復育。一般工程化的生物復育技術，

主要會採行下列幾種方式：添加微生物、添加營養鹽、添加電子提供者，如甲烷

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及丙烷等有機物來進行共代謝作用、添加電子接受者，例如加入氧氣或過氧化氫 以進行好氧分解 (盧至人 2002)。表 2.3.1-2 為一些常見實際應用的現地生物復育 法 (Korda et al. 1997)。

現地生物復育法主要的優點為工程上難度不高、符合自然環境特性、可分解 被吸附的污染物、地表設施較少、設備易護得、相對來說較經濟…等 (盧至人 2002)。然而可能會遭遇到的問題有場址的限制、自然界的因素如天候、植入的 菌株是否經實驗證明其表現會比原始存在於污染區的菌株來得好、是否需要多種 類的菌株才能完全處理這些污染物、處理時間過長及當污染物移除後，這些菌株 將如何處理 (Bartha and Atlas 1977, Boopathy 2000)。

(2) 離場生物復育：

離場生物復育技術是指在污染源擴散前，挖出污染土壤或抽出污染的水體，

帶離所在地做處理 (Riser-Roberts 1998)。依照不同微生物和污染物的交互作用會 有不同的反應器設計，又可分為污泥相的生物復育及固相的生物復育。污泥相的 生物復育主要用來處理以黏粒為主的土壤。而固相生物復育又可分成地耕法、生 物堆土法和堆肥法。現地與離場生物復育法的比較可參照2.2 節中的表 2.2-1。

離場生物復育法的優點為處理較快速、易控制反應的條件且能處理多種污染 物及土壤種類。而其缺點主要為搬運污染物及反應器或其他設備的支出造成投資 成本較高。

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表2.3.1-2 實際應用的現地生物復育法 (Korda et al. 1997)。

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表2.3.1-2 (續)

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