第7章污染土壤的环境修复技术-环境修复原理与技术
环境修复原理与技术[宝典]
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环境修复原理与技术
1.环境修复原理与技术简介
环境修复,就是借助外界的作用力,使环境的某个受损的特定对象的部分或全部恢复成为原来初始的状态. 修复(remediation)本来是工程上的一个概念，顾名思义，它是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。严格说来，修复包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。恢复(restoration)是指使部分受损的对象向原初状态发生改变；重建(reconstruction)是指使完全丧失功能的对象恢复至原初水平；改建(renewal)则是指使部分受损的对象进行改善，增加人类所期望的“人造”特点，减小人类不希望的自然特点。
污染环境的修复技术包括物理方法、化学方法和生物方法等三大类。其中生物修复方法已成为环境保护技术的重要组成部分。生物修复是利用生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。包括：1.污染土壤的生物修复。2.污染河流的生物修复。 3.污染湖泊的生物修复。 4.污染地下水的生物修复。5.污染海洋的生物修复。6.污染大气的生物修复。7.固体废物污染的生物修复。生物修复（Bioremedia tion）是环境工程领域刚刚兴起的一门新技术，用一种或多种微生物来降解土壤中的有机毒物，如农药、石油烃类和有机磷、有机氯等，使这类物质变成无毒的或变成二氧化碳，这个过程国际上叫“生物修复工程”。目前已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。广义的生物修复，指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术。它包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。根据生物修复的污染物种类，它可分为有机污染生物修复和重金属污染的生物修复和放射性物质的生物修复等。狭义的生物修复，是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物，或是使污染物无害化的过程。它包括自然的和人为控制条件下的污染物降解或无害化过程。植物修复：就是利用植物去
《生态环境保护概论》7 土壤污染及其防治
7.3.2土壤污染的预防措施
（3）积极推广生物防治技术 为了既能有效地防治农业病虫害又能减轻化学农药对土壤的污染，需要积极推广生物防治病虫害的技术，利用益鸟、益虫和某些病原微生物来防治农林病虫害，如赤眼蜂防治玉米螟技术。
7.3我国土壤污染现状与防治
7.3.2土壤污染的预防措施
7.2土壤环境污染
7.2.3土壤污染的危害
2005年4月至2013年12月我国开展了首次全国土壤污染状况调查，调查范围覆盖全部耕地，部分林地、草地、未利用地和建设用地，实地调查面积约630万平方公里，全国土壤环境质量的总体状况在《全国土壤污染状况调查公报》发布。
7.3我国土壤污染现状与防治
7.3我国土壤污染现状与防治
7.3.3污染土壤修复 7.3.3.2生物修复
7.2土壤环境污染
7.2.1土壤环境污染及其特点
7.2土壤环境污染
7.2.1土壤环境污染及其特点
（1）隐蔽性和滞后性 （2）累积性 （3）不均匀性 （4）不可逆性 （5）难治理性
7.2土壤环境污染
7.2.2土壤污染物及其来源
无机污染物包括重金属、酸、碱等，以重金属为主，如镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍，局部地区还有锰、钴、硒、钒、锑、铊、钼等。由于重金属不能被微生物分解，而且可为生物富集，土壤一旦被重金属污染，其自然净化过程和人工治理都是非常困难的。此外，重金属可以被生物富集，因而对人类有较大的潜在危害。 有机污染物主要是化学农药。目前大量使用的化学农药约有50多种，其中主要包括有机磷农药、有机氯农药、氨基甲酸酶类、苯氧羧酸类、苯酚、胺类等。此外，石油、多环芳烃、多氯联苯、甲烷、有害微生物等，也是土壤中常见的有机污染物。
环境化学-第七章受污染环境的修复(1)
修复是指采取人为或自然过程，使环境介质中的 污染物去除或无害化，使受污染场址恢复原有功
能的技术。
当今环境科学的热点领域，也是最具有挑战性的
研究方向之一，与环境化学研究领域互有交叉，
可以作为环境化学的一个重要分支。
受污染环境修复 一、微生物修复技术
微生物修复
土著微生物（indigenous microorganism），石油等天然存在的有机化合物
影响微生物修复效率的因素
1 营养物质 典型的细菌细胞组成为50％碳、14％氮、3％磷、2％钾、 1％硫、0.2％铁、0.5％钙、镁和氯。土壤和地下水中， 氮、磷往往是限制微生物活动的重要因素。为了达到完 全的降解，适当添加营养物常常比接种特殊的微生物更 为重要。为达到良好的效果，必须在添加营养盐之前确 定营养盐的形式、合适的浓度以及适当的比例。目前已 经使用的营养盐类型很多，如铵盐、正磷酸盐或聚磷酸 盐，酿造酵母废液和尿素等。一些微量营养素也需要考 虑。如，在对土壤中多氯联苯生物修复的研究中发现， 作为亲核试剂的维生素B12可催化多氯联苯所有位置上 的脱氯反应，30℃下40天内多氯联苯分子脱氯率达40%； 相比之下，在缺乏维生素B12时，其脱氯率小于10%。
植物修复有机污染物的过程和机理： 最早考虑到使用植物来修复有机化合物污染土壤是由于人们 观察到一种现象，有机化合物在有植被土壤中的消失快于周 围无植被的土壤，由此引发了人们对这种现象进行深入的研 究。植物去除有机污染物的机理主要有：直接吸收污染物， 经体内代谢，积累在植物组织内，或挥发释放；根系产生一 些分泌物和酶，促进污染物在体外发生生化转化；根系的作 用增强土壤中微生物的降解活性，有利于污染物的矿化。
环境修复技术 第7章
环境修复
7.4.1.5 细菌的适应性
空气进口 压缩机 循 环 滤 预 处 液 理 的 固体 反 应 器 阶段1 泥浆混合器 反 应 器 阶段2
固体排除
澄清池 浓缩池
反应器 阶段3
环境修复
7.4.3 污染土壤的原位修复技术
原位处理法:污染土壤不经搅动、在原位和易残
留部位之间进行原位处理。最常用的原位处理方 式是进入土壤饱和带污染物的生物降解。可采取 添加营养物、供氧(加H2O2)和接种特异工程菌等 措施提高土壤的生物降解能力，亦可把地下水抽 至地表, 进行生物处理后，再注入土壤中，以再循 环的方式改良土壤。 特点:该法适用于渗透性好的不饱和土壤的生物修 复。在处理污染的过程中土壤的结构基本不受破 坏，对周围环境影响小，生态风险小；工艺路线 和处理过程相对简单，不需要复杂的设备，处理 费用较低；但是整个处理过程难于控制。
将污泥施入土壤，通过施肥、灌溉、添加石灰等方式 调节土壤的营养、湿度和pH，保持污染物在土壤上层 好氧降解 将污染土壤撒于地表（约0.5m），通过定期农耕的方 法改善土壤结构，供给氧气、水分和无机营养，促进 污染物降解 将土壤运输到一个经过各种工程准备的预备床上进行 生物处理，处理过程中通过施肥、灌溉、控制pH等方 式保持对污染物的最佳降解状态，有时也加入一些微 生物和表面活性剂
第7章污染土壤的环境修复技术-环境修复原理与技术
污染土壤低温加热修复过程示意图
技术应用
热力学修复技术
由无线电能量辐射布置系统、无线电能量发 射传播和监控系统、污染物蒸汽屏障包容系统和 污染物蒸汽回收处理系统四部分组成的污染土壤 加热修复系统。
热力学修复技术
原位电磁波加热修复技术平面示意图
热力学修复技术
原位电磁波加热修复技术剖面图
热力学修复技术
异位土壤固定/稳定化修复的工艺流程图
异位固定/稳定化影响因素
固定/稳定化修复技术
技术应用
固定/稳定化修复技术
直接将修复物质输入污染土壤中混合，处理后的土壤留 在原地
美国威斯康星州利用潜水箱原位固形修复德马尼托沃克河污染抵泥
原位固定/稳定化影响因素
固定/稳定化修复技术
玻璃化修复技术
7.2 污染土壤的物理修复技术
1966年，沈阳污水灌区发生酚类、镉污染，土壤毒化、水 稻矮化、稻米异味、镉含量超标
后果的严重性
粮食安全至食品安全
概述
7.1 土壤污染及其修复技术概述
7.1.3 污染土壤修复技术与方法概述
污染土壤修复技术
指通过物理、化学、生物、和生态工程 的方法和原理， 并采用人工调控措施，使土壤污染物浓度降低，或无害化 和稳定化的措施
7.1 土壤污染及其修复技术概述 7.2 污染土壤的物理修复技术 7.3 污染土壤的化学修复技术 7.4 污染土壤的生物修复技术
环境生物技术土壤污染与修复技术(共64张PPT)
污染土壤的定义
❖ “绝对性”定义:由人类的活动向土壤添加有害化合物， 此时土壤即受到了污染。这个定义的关键是存在有可鉴 别的人为添加污染物。
❖ “相对性”定义：以特定的参照数据来加以判断，如以背 景值加两倍标准差为临界值，若超过这一数值，即认为 该土壤为某元素所污染。
❖ “综合性”定义：不但要看含量的增加，还要看后果，即 加入土壤的物质给生态系统造成了危害。
❖ 土壤污染的类型目前并无严格的划分，如从污染物的 属性来考虑，一般可分为有机物污染、无机物污染、 生物污染和放射性物质的污染。
❖ （1）有机物污染: 石油、有机农药等； ❖ （2）无机物污染：重金属污染等； ❖ （3）生物污染：细菌、真菌等；
❖ （4）放射性污染：放射性核素等。
土壤污染的危害
❖ （1）影响人体和生物健康: 土壤可以通过食物链影响 人体健康；
物降解过程。
污染物生物降解和转化的特点
▪ 2.1.2 生物降解和转化的特点
▪ (1) 反应迅速；
▪ (2) 微生物是主要作用者； ▪ (3) 生物降解与微生物的生长直接相关； ▪ (4) 受环境因素影响大；
▪ (5) 生物降解和转化的产物变化大。
典型有机污染物的生物降解
▪ 2.2.1 脂烃类的降解特点（掌握）
应转化为简单化合物的现象；
▪ (8) 矿化:在土壤微生物作用下，土壤中有机态化合物转化为无机态化合
污染土壤的修复技术简介分解ppt课件
指带电离子在土壤溶液中朝向带相反电荷电极 方向的运动
指土壤微孔中的液体在电场作用下由于其带双 电层与电场的作用而作相对于带电土壤表层的移动
电泳
指带电粒子相对于稳定液体的运动
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且Βιβλιοθήκη Baidu一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
三、原位微生物修复
原位微生物修复是指在不经搅动、挖出的情况下，通 过向污染土壤中补充氧气、营养物或接种微生物对污染物 就地进行处理，以达到污染去除效果的生物修复工艺。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
可以影响的污染物：重金属、放射性核素、有毒阴离 子、稠的非水相液体、氰化物、石油烃、炸药、有机/离子 混合污染物、卤代烃、非卤化污染物、多环芳烃等；
最适合：金属污染物 主要针对：低渗透性的、黏质的土壤 适合电动力学修复技术的土壤应具有如下特征：
水力传导率较低
污染物水溶性较高
水中的离子化物质浓度相对较低
土壤氧化还原的控制
水分管理
污染土壤淹水种稻可以抑制镉、铜的有效性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
污染土壤的修复原理和技术
第一章土壤环境污染概述
第一节土壤的组成与性质
土壤是岩石圈表面能够生长动物、植物的疏松表层，是陆生生物生活的基质，能提供生物生活所必须的矿质元素和水分。
一、土壤的基本结构和性质
1、土壤的结构及组成
土壤的剖面结构
固体（无机和有机）土壤矿物质——土壤的“骨架”
土壤液体土壤有机质——土壤的“肌肉”
气体土壤液体——土壤的“血液”
生物（动物、植物、微生物）
2、土壤的性质
最基本性质就是具有肥力。土壤中各组分的组成及相互关系，形成了一定的土壤性质和土壤肥力，从而影响生物的生长。土壤肥力即土壤满足生物生长发育对水、肥、气、热要求的能力。
二、土壤环境元素背景值和土壤环境容量
1、土壤环境元素背景值
又称土壤环境背景值。指未受到污染土壤的化学元素的自然含量。是自然成土因素和成土过程综合作用下的产物。不同类型土壤，其环境背景值差别很大，包括范围值、平均中中位值等。是土壤环境质量评价与管理的重要依据，是确定土壤环境容量、制定土壤环境标准的主要参考值。
2、土壤环境容量
是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土壤环境所能容纳污染物的最大负荷量。是制定土壤环境标准的重要依据。
三、土壤在地球表层环境系统中的地位和作用
土壤是生态系统中生物与无机环境相互作用的产物，是物质与能量交换的重要场所。
第二节土壤环境污染及其特点
一、土壤污染的定义
什么是土壤污染？目前还没有统一的定义。
一种看法认为，由于人类的活动向土壤添加有害化合物，此时土壤即受到污染。这个定义的关键是存在有可鉴别的人为添加污染物，可视作为“绝对性”定义。另一种是以特定的参照数据来加以判断的，如以背景值加两倍标准差为临界值，若超过了一数值，即认为该土壤为某元素所污染，这可视作为“相对性”定义。第三种定义是不但要看含量的增加，还要看后果．即加入土壤的物质给生态系统造成了危害，此时才能称为污染，这可视作为”综合性”定义。这三种定义的出发点虽然不同．但有一点却是相同的，即认为土壤中某种成分的含量明显高于原有含量时即构成了污染。
环境土壤污染修复技术教案
环境土壤污染修复技术优质教案
一、教学内容
本节课选自《环境科学》教材第七章“土壤污染与修复”，具体内容包括：土壤污染的类型与特点、土壤污染的生态环境影响、土壤污染修复技术原理及其应用案例。
二、教学目标
1. 理解土壤污染的类型、特点及其对生态环境的影响。
2. 掌握土壤污染修复技术的原理及其在实际中的应用。
3. 能够分析不同土壤污染修复技术的优缺点，并运用于实际案例分析。
三、教学难点与重点
难点：土壤污染修复技术的原理及其在实际中的应用。
重点：土壤污染的类型、特点及其对生态环境的影响。
四、教具与学具准备
教具：PPT、板书用粉笔、土壤污染修复技术案例视频。
学具：笔记本、教材、笔。
五、教学过程
1. 导入（5分钟）：通过展示一组土壤污染的图片，引发学生对土壤污染问题的关注，进而导入本节课的教学内容。
2. 知识讲解（10分钟）：讲解土壤污染的类型、特点及其对生态环境的影响，阐述土壤污染修复技术的重要性。
3. 实践情景引入（10分钟）：播放土壤污染修复技术案例视频，让学生了解实际应用中的修复技术。
4. 例题讲解（10分钟）：讲解一道关于土壤污染修复技术的例题，引导学生运用所学知识解决问题。
5. 随堂练习（10分钟）：让学生针对课堂讲解的内容，完成随堂练习，巩固所学知识。
6. 小组讨论（10分钟）：将学生分成小组，讨论不同土壤污染修复技术的优缺点，培养学生的团队协作能力。
六、板书设计
1. 土壤污染的类型与特点
2. 土壤污染的生态环境影响
3. 土壤污染修复技术原理及其应用案例
七、作业设计
1. 作业题目：简述土壤污染的类型、特点及其对生态环境的影响，并举例说明。
土壤修复原理与技术培训
概念和原理
固化/稳定化修复技术是指防止或者降低污染土壤释放有害化学物质过程的一组修复技术,它是用物理/化学方法将污染物固定或包封在密实的惰性基材中,使其稳定化的一种过程.固化过程有的是将污染物通过化学转变或引入某种稳定的晶格中的过程；有的是将污染物用惰性材料加以包容的过程；有的兼有上述两种过程. 稳定和固定化技术处理的一般步骤包括：①中和过量的酸度；②破坏金属配合物；③控制金属的氧化还原状态；④转化为不溶性的稳定形态；⑤采用固化剂形成稳定的固体形态物质. 磷酸盐、硫化物和碳酸盐等都可以作为污染物稳定化处理的反应剂.
图6 化学淋洗修复原理图
対象：●重金属、Leabharlann Baidu农药、●油等
化学淋洗修复
化学淋洗修复
淋洗液种类
化学淋洗可去除土壤中的重金属、芳烃和石油类等烃类化合物以及TCE、多氯联苯、氯代苯酚等卤化物.主要的淋洗液包括： 清水.可避免二次污染问题,但去除效率有限,主要用于溶于水的重金属离子的去除. 无机溶剂,如酸、碱、盐.通过酸解、络合或离子交换作用来破坏土壤表面官能团与污染物的结合.有成本低、效果好、作用快的优点,但破坏土壤结构,产生大量废液,后处理成本高等. 螯合剂.包括EDTA类人工螯合剂和柠檬酸、苹果酸等天然螯合剂,主要用于重金属的去除.人工螯合剂有二次污染问题,天然螯合剂应用前景广阔. 表面活性剂.用于重金属和疏水性有机污染物的去除.化学表面活性剂有二次污染问题,生物表面活性剂应用前景广阔.
污染土壤修复原理与方法
污染土壤修复原理与方法
污染土壤修复的技术原理为:
(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低
其在环境中的可迁移性与生物可利用性;
(2)降低土壤中有害物质的浓度。
按修复模式可分为原位修复技术和异位修复技术。
原位修复指不移动受污染的土壤，直接在场地发生污染的位置对其进行原地修复或处理的土壤修复技术。
异位修复是指将受污染的土壤从发生污染的位置挖掘出来，在原场址范围内或经过运输后再进行治理的技术。
土壤修复技术分物理修复、化学修复和生物修复3类方法，根据土壤的特性和污染程度选择相对应的技术。由于土壤污染的复杂性,
有时需要采用多种技术。
农用地地块修复活动应当优先采取不影响农业生产、不降低土壤生产功能的生物修复措施，阻断或者减少污染物进入农作物食用部分，确保农产品质量安全。
物理修复
是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术。目前常用的技术包括客土法、热脱附、土壤气相抽提、机械通风等。
化学修复
化学修复是指向土壤中加入化学物质,通过对重金属和有机物的氧化还原、鳌合或沉淀等化学反应，去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技术。主要包括土壤固化稳定化、淋洗、氧化还原等。
生物修复
基本原理是利用生物特有的分解有毒有害物质的能力，达到去除土壤中污染物的目的，主要包括微生物修复植物修复动物修复和生物联合修复，如引入蚯蚓，种植超富集植物等。
环境修复原理与技术讲义(PPT 46页)
原位修复：对污染物就地处理，使之得以降解和减毒。 不需建设昂贵的地面环境工程基建和运输，操作维护简单，可对深 层次污染的土壤进行修复，但缓慢，且有一定风险。
趋势：化学修复技术具有费用高、易造成二次污染等 缺点，故高效、廉价、安全的药剂的研制（如絮凝剂 的研制）和与生物技术相结合是化学修复技术现在以 及将来的发展方向。
三、生物方法
现状：已开发出多种有关污染水体生物修复的技术，从生 物的选择和培养应用上来分主要包括直接投加微生物技术、 培养微生物技术和高等生物修复技术等；按其工程实施的 方式来分主要有原位修复技术、异位修复技术和原位异位 联合修复技术。
环境物理修复技术：借助物理手段将污染物从环境中提取分离出来的技术， 工艺简单、费用低。通常没有高度的选择性，多用作初步的分选。一般说来， 物理分离技术没有充分达到环境修复的要求。
环境化学修复技术：发展较早也相对成熟。主要包括：化学淋洗、溶剂浸提、 化学氧化修复和化学还原修复等。
比较而言，化学氧化技术是一种快捷、积极，对污染物类型和浓度不是很敏感 的修复方式；在土壤修复中，化学还原和还原脱氯法则作用于分散在地表下较 大、较深范围内的氯化物等还原反应敏感的化学物质，将其还原、降解；原位 化学淋洗技术对去除低溶解度和吸附力较强的污染物更有效。
环境修复技术的原理与应用
环境修复技术的原理与应用随着人类社会的发展，资源的不断消耗以及环境的污染日益严重，人们对保护环境的重视程度越来越高。环境修复技术作为重要的环保手段，逐渐成为了人们研究和应用的热点。本文将对环境修复技术的原理与应用进行探讨。
一、环境修复技术的原理
环境修复技术的原理主要是通过人为干预，促进环境的自我修复和恢复，达到减轻污染、保护生态、保障人类生存的目的。具体原理如下：
1.生物修复原理
生物修复是指通过生物技术手段，利用活的或不活的植物或微生物修复受污染的环境。这种修复方法主要是利用植物和微生物的吸收、分解、代谢等生理特性，降解有害物质，改善土壤和水体性质，促进土壤和水体的修复。经过这种方式修复之后，可以实现污染物的有效去除和环境质量的恢复。
2.地质修复原理
地质修复是指通过人工干预，利用地质科学技术手段来修复受
污染的环境。地质修复技术主要有三种方式，分别是地面隔离、
封存和深部注入。地面隔离是通过隔离层将污染物和环境隔离开来，不让其扩散和侵害地下水资源。封存则是通过优化土壤的物
理结构和上覆材料的厚度，将污染物完全封存在土壤中，防止其
扩散和对地下水的污染。深部注入则是将污染物通过井道注入地
下深处，贮存在不会对地下水形成威胁的地层内。
3.化学修复原理
化学修复是指通过添加化学物质来稳定或降解有害物质，达到
恢复环境的目的。主要包括还原、氧化、中和、配位等化学反应，其目的是将有害物质转化为不活性的、无毒的物质，或者是提高
其化学稳定性，减缓其危害作用。常用的化学修复技术有还原剂、氧化剂、吸附剂、配位剂等。
污染土壤生态修复基本原理及研究进展
污染土壤生态修复基本原理及研究进展
一、本文概述
随着人类活动的不断发展，土壤污染问题日益严重，对生态环境和人类健康造成了巨大威胁。污染土壤生态修复作为环境保护和生态恢复的重要手段，已成为当前研究的热点和难点。本文旨在概述污染土壤生态修复的基本原理和研究进展，为相关领域的科研和实践提供理论支撑和技术指导。
本文首先介绍了污染土壤生态修复的基本概念，包括土壤污染的定义、分类及危害，以及生态修复的目标和意义。在此基础上，阐述了污染土壤生态修复的基本原理，包括物理、化学和生物修复等方法的原理及适用范围。同时，本文还介绍了污染土壤生态修复的关键技术，如土壤淋洗、生物修复、植物修复等，并分析了其优缺点和应用前景。接着，本文综述了近年来污染土壤生态修复的研究进展，包括新型修复技术的研发、修复效果的评价方法、修复过程中微生物的作用机制等方面的研究。通过对相关文献的梳理和分析，总结了当前污染土壤生态修复领域的研究热点和难点，并提出了未来的研究方向和发展趋势。
本文指出了污染土壤生态修复在实践中的应用情况和存在的问题，如修复成本高、周期长、效果不稳定等。针对这些问题，提出了相应的对策和建议，以期推动污染土壤生态修复技术的进一步发展和应用。本文旨在为污染土壤生态修复领域的科研和实践提供全面的理论支
撑和技术指导，为推动该领域的发展贡献一份力量。
二、污染土壤生态修复基本原理
污染土壤生态修复的基本原理主要包括生物修复、物理修复和化学修复三类方法，这些方法在实际应用中往往相互结合，形成综合性的修复策略。
生物修复：生物修复是利用微生物、植物和动物等生物体的代谢活动来降解、转化或固定土壤中的污染物，从而达到修复污染土壤的目的。微生物修复是最常用的生物修复方法，通过接种特定的微生物或利用土著微生物群落，可以有效降解土壤中的有机污染物和重金属。植物修复则利用植物的吸收、挥发和转化等作用，去除或降低土壤中的污染物含量。动物修复主要利用土壤动物的摄食和活动，改善土壤结构和通气性，促进土壤污染的修复。
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将电子元件置入间隔２－3m的竖直加热井中，加热井升温 至1000摄氏度加热周围的土壤，热量从井中向周围土壤热 传导，进中安装了有孔筛网，同时其上部由装置连接到总 管，利用真空将气流引入处理设施氧化、吸附有机物。
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热力学修复技术
土壤热修复系统示意图
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技术应用
热力学修复技术
低温加热修复技术
利用蒸汽井（蒸汽注射钻头、热水浸泡或电
阻加热产生蒸汽）加热土壤，温度可达100摄氏
度，蒸发污染物，使非水质液体进入提取井，再
利用潜水泵收集流体，真空泵收集气体，送至处
理设施进行处理。
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污染土壤低温加热修复过程示意图
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技术应用
热力学修复技术
电磁波加热修复技术 由无线电能量辐射布置系统、无线电能量发
射传播和监控系统、污染物蒸汽屏障包容系统和 污染物蒸汽回收处理系统四部分组成的污染土壤 加热修复系统。
7.2.2 蒸汽浸提修复技术
技术介绍 在污染土壤引入清洁空气产生驱动力，利用土壤固相
、液相和气相之间的浓度梯度，在气压降低的情况下，将 其转化为气态污染物排出土壤外的过程
技术类型 原位土壤蒸汽浸提、异位土壤蒸汽浸提、多相浸提技
术
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蒸汽浸提修复技术
蒸汽浸提修复技术处理过程示意图
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蒸汽浸提修复技术
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热处理典型. 流程
技术应用
热解吸修复技术
污染土壤热解吸修复. 过程示意图
热解吸修复技术
热 解 吸 修 复 技 术 的 类 型
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7.2 污染土壤的物理修复技术
7.2.6 电动力学修复技术
技术介绍 向污染土壤中插入两个电极，形成低压直流电场，通
过电化学和电动力学的复合作用，使水溶态和吸附于土壤 的颗粒污染物根据自身带电特性在电场内作定向移动，在 电极附近富集或收集回收而去除的过程
目录
第一章 绪论 第二章 污染环境的物理修复原理 第三章 污染环境的化学修复原理 第四章 污染环境的生物修复原理 第五章 污染环境的植物修复原理 第六章 污染环境修复的生态工程 第七章 污染土壤的环境修复技术 第八章 污染水环境修复技术 第九章 污染大气环境修复技术 第十章 固体废弃物环境修复技术
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第七章 污染土壤的环境修复技术
7.1 土壤污染及其修复技术概述 7.2 污染土壤的物理修复技术 7.3 污染土壤的化学修复技术 7.4 污染土壤的生物修复技术
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概述
7.1 土壤污染及其修复技术概述
7.1.1 土壤概述 土壤
地球陆地表面，由固态岩石经风化而成，能生长绿色 植物，由固、液、气三相物质组成的多相疏松孔体系；其 物理状态是矿物质、有机质、水、空气，具有孔隙结构的 介质。
高温加热修复过.程示意图
热力学修复技术
热毯系统
采用覆盖在土壤表层的加热毯加热，每一块加热毯上面都 覆盖一层防渗膜，内部设有管道和气体排放收集口。各个 管道的气体由总管引至真空管。土壤加热以及加热毯地下 面抽风机造成的负压，使得污染物蒸发，汽化迁移到土壤 层中，再将气态的污染物引至热处理设施进行氧化处理。
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概述
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概述
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概述
土壤组成
土壤
土壤固相 (占容积的50％)
矿物质(质量占固相 总质量的90％以上)
有机质和生物（质量占 固相总质量的1％~10％）
孔隙
土壤溶液 空气
土壤溶液和空气占土壤总体积的50％， 典型土壤约有35%的体积是充. 满空气的孔隙。
概述
7.1 土壤污染及其修复技术概述
7.1.2 土壤污染概述 土壤背景值
7.2 污染土壤的物理修复技术
7.2.4 玻璃化修复技术
技术介绍 通过高强度能量输入，使污染土壤熔化，将含有挥发
性污染物的蒸汽回收处理，同时污染土壤冷却后成玻璃状 团块固定
原位玻璃化技术 异位玻璃化技术
玻璃化修复的工. 艺流程
技术应用
玻璃化修复技术
原位玻璃化技术
通过向污染介质中插入电极，对污染介质固体组分给予 1600-2000摄氏度的高温处理，使有机污染物和一部分无机 化合物如硝酸盐、硫酸盐和碳酸盐等挥发或热解而从污染环 境中去除的技术
粮食安全至食品安全
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概述
7.1 土壤污染及其修复技术概述
7.1.3 污染土壤修复技术与方法概述 污染土壤修复技术
指通过物理、化学、生物、和生态工程的方法和原理， 并采用人工调控措施，使土壤污染物浓度降低，或无害化 和稳定化的措施
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概述
土壤修复的分类与技术体系
按修复场地
1 原位修复 2 异位修复
按技术类别
原位玻璃化修复过. 程示意图
技术应用
玻璃化修复技术
异位玻璃化技术
使用等离子体、电流或其他热源在1600-2000摄氏度的 高温熔化土壤及其中的污染物，有机污染物补热解或者蒸发 去除，有害无机离子则得以固定化，产生的水分和热解产物 则由气体收集系统收集进一步处理
异位玻璃化修复过. 程示意图
玻璃化修复技术的影响因素
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热力学修复技术
原位电磁波加热修复技术平面示意图
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热力学修复技术
原位电磁波加热修复技术剖面图
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热力学修复技术
热力学修复技术的适用性和影响因素
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热解吸修复技术
7.2 污染土壤的物理修复技术
7.2.5 热解吸修复技术
技术介绍 利用直接或间接热交换，通过控制热解吸系统的床温
和物料停留时间有选择地使污染物得以挥发去除的技术： 可分为两步：加热污染介质使污染物挥发和处理废气防止 污染物扩散到大气
污染土壤多相浸提修复技. 术示意图
两相浸提技术 利用蒸汽浸提或者生物通风技术向不饱和土壤中输送
气流，以修复挥发性有机物和油类污染物污染土壤的过程
典型的两相浸提系统. 示意图
两重浸提技术
蒸汽浸提修复技术
两生浸提技术既可以在高真空下，也可以在低真空下
使用潜水或者空气泵工作
典型的两重浸提系统. 示意图
技术应用
蒸汽浸提修复技术
原位土壤蒸汽浸提
原位土壤蒸汽浸提技术的应用条件
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蒸汽浸提修复技术
原位土壤蒸汽浸提技术效果的影响因素
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技术应用
蒸汽浸提修复技术
异位土壤蒸汽浸提
治理挥发性的有机卤代物或非卤代物，包括多环 芳烃、重金属等
异位土壤蒸汽浸提技术效果的影响因素
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技术应用 多相土壤浸提技术
该技术蒸汽浸提技术的强化，同时对地下水和土壤蒸 汽进行提取；包括两项浸提技术、两生浸提技术
玻璃化修复技术
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热力学修复技术
7.2 污染土壤的物理修复技术
7.2.5 热力学修复技术
技术介绍 利用热传导（热毯、热井或热墙等）或热辐射（无线
电波加热）等加热污染土壤后降低其中污染物浓度的技术
高温加热修复技术 低温加热修复技术 电磁波加热修复技术
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技术应用
热力学修复技术
高温加热修复技术
通过热毯或加热井中的加热器件进行热传导加热，并通过 汽提井和鼓风机将水蒸汽和污染物收集起来加以处理的技术
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概述
7.1 土壤污染及其修复技术概述
7.1.2 土壤污染概述 土壤自净作用
指在自然因素作用下，土壤生态系统通过一系列的 化学、物理与生物化学反应，使污染物在土壤环境中的数 量、浓度或毒性、活性降低的过程。包括物理净化、物理 化学净化、化学净化和生物净化
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概述
判断土壤污染的指标：
动植物直接或间接吸收污染物而受害的情况 土壤的自净能力
固定/稳定化修复技术
7.2 污染土壤的物理修复技术
7.2.3 固定/稳定化修复技术
技术介绍 防止或者降低污染土壤释放有害物质、或其中污染物
转移的修复技术，包括原位和异位固定/稳定化
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固定/稳定化的基本工艺流程
固定/稳定化修复技术
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技术应用
固定/稳定化修复技术
异位固定/稳定化
通过将污染封与粘结剂混合形成的物理封闭（如降低孔 隙率等）或者发生化学反应（如形成氢氧化物或硫化物沉淀 等），从而降低污染土壤中污染物活性
带阳离子选择性透过膜. 的电动力装置
7.2 污染土壤的物理修复技术 冰冻修复技术
7.2.7 冰冻修复技术
技术介绍 在地下以等距离的形式围绕污染源垂直安放管道，将
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概述
土壤污染物的分类：
进入土壤的途径
污染物的属性
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概述
按照污染物的属性分类
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概述
土壤污染的特点：
隐蔽性或潜伏性
60年代日本的痛痛病，到70年代才证实是镉污染土壤生产 的“镉米”引起
不可逆性和长期性
1966年，沈阳污水灌区发生酚类、镉污染，土壤毒化、水 稻矮化、稻米异味、镉含量超标
后果的严重性
异位土壤固定/稳定化. 修复的工艺流程图
异位固定/稳定化影响因素
固定/稳定化修复技术
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技术应用
固定/稳定化修复技术
原位固定/稳定化
直接将修复物质输入污染土壤中混合，处理后的土壤留 在原地
美国威斯康星州利用潜水箱原位固形修复德马尼托沃克河污染抵泥
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原位固定/稳定化影响因素
固定/稳定化修复技术
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玻璃化修复技术
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第七章 污染土壤的环境修复技术
7.1 土壤污染及其修复技术概述 7.2 污染土壤的物理修复技术 7.3 污染土壤的化学修复技术 7.4 污染土壤的生物修复技术
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7.2 污染土壤的物理修复技术
概念 利用适当的污染环境物理修复技术，降低土壤中污染 物浓度的技术
物理分离 蒸汽浸提 固定/稳定化 玻璃化 低温冰冻 热力学方法 电动力学方法
导电性溶液注入阴极和土壤之间
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电动力学修复技术
阴极区注导电性溶液优点及影响因素
阴极区注导电性溶液工艺现场应用示意图
优点： 重金属的处理效率显著提高 影响因素：需特殊的容器放置导电性溶液，这会增大处理 成本
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技术应用
电动力学修复技术
阴极选择性透过膜
将阳离子选择性透过膜放置在土壤靠近阴极处，H+ 和金属阳离子可透过膜，而OH-则无法通过，则将高pH 区限制在靠近阴极的地方，提高重金属离子的去除效率
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概述
对修复现场进行调查评价的具体项目
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概述
污染土壤修复的可处理性研究
概念
在实际工程建设之前，进行的小度和中度实验研
究，通过可处理性研究为土壤修复工程设计提出
标准、费用和运行方案等
目的 节省修复项目建设工程的投资
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概述
污染土壤修复的可处理性研究
目标
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概述
污染土壤修复的技术发展
现有的各种单一的污染土壤修复技术，都有适用范围 的限制，并存在某些问题，因而联合修复的研究与应用是 未来的方向：植物－微生物结合的菌根菌剂联合修复、物 理－化学－生物联合稳定化修复技术、物理化学和生物法 结合的淋洗－反应器联合修复等
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7.2 污染土壤的物理修复技术
7.2.1 物理分离修复技术
技术介绍 依据污染物和土壤颗粒的特性，借助物理手段将污染
物从土壤分离开来的技术，工艺简单，费用低
技术类型 粒径分离、密度分离、浮选分离、水动力学分离、磁
分离
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物理分离修复技术
各类技术的应用范围
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物理分离修复技术
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蒸汽浸提修复技术
7.2 污染土壤的物理修复技术
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Lasagna方法水平结构
Lasagna方法垂直结构
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Lasagna工艺的优缺点
电动力学修复技术
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技术应用
电动力学修复技术
阴极区注导电性溶液工艺
电动力学处理重金属污染土壤，土壤中产生 酸性与碱性迁移带，碱性迁移带促使重金属沉淀， 降低效率；在阴极和土壤之间注入导电溶液，将 碱性迁移带产生的高pH溶液区控制在土壤和阴极 之间
指在不受或少受人类活动影响和现代工业污染与破坏 的前提下，土壤原有的化学组成和结构特征；土壤环境背 景值是代表土壤环境发展的一个历史阶段的相对数值；土 壤环境背景值是一个范围值，而不是确定值
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概述
7.1 土壤污染及其修复技术概述
7.1.2 土壤污染概述 土壤污染
土壤中某种成分的含量明显高于原有含量时构成了 污染。人类活动产生的污染物质通过各种途径输入土壤， 其输入速度超过了土壤净化作用的速度，破坏了自然动态 平衡，使污染物质的积累逐渐占据优势，导致土壤正常功 能失调，土壤质量下降，从而影响土壤动物、植物、微生 物的生长发育及农副产品的产量和质量的现象
1 物理修复
2 化学修复 3 生物修复 4 生态工程修复
5 联合修复
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概述
土壤修复的分类与技术体系
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概述
土壤修复的分类与技术体系 (续表)
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概述
污染土壤修复技术的工作过程
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概述
污染土壤修复现场的调查与评价 收集使土壤修复过程最优化的信息 收集控制环境条件使这维持最佳条件的信息 收集和综合评价与土壤修复过程 工程设计相关联的环境信息
Lasagna工艺 阴极区注导电性溶液工艺 阳离子选择性透过膜
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电动力学修复技术
污染土壤电动力学修复的装置与过程示意图
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电动力学修复重金属污染的优势和影响因素
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技术应用
电动力学修复技术
Lasagna工艺
原位修复，在污染土壤中加入适当的物质， 如吸附剂、催化剂、微生物、缓冲剂，将其变成 处理区，然后采用电动力学法使污染物从土壤迁 移至处理区，在吸附、固定等作用下得到去除。 该工艺适用于低渗透性土壤或包含低渗透性区域 的非均相土壤