第7章污染土壤的环境修复技术-环境修复原理与技术 PPT
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污染环境的植物修复原理 PPT
程，修复后的土壤农业利用能力增强 植物固定化技术使地表长期稳定，有利于生态环境改
善和生物生存 成本低
植物修复的局限性
植物耐受能力的选择性，通常一种植物针对一、两种 植物
缓慢，周期长－－相对与物理、化学方法 植物生长对土壤肥力、气候等自然条件和人工条件有
一定的要求，植物本身会受病虫害影响 植物衰亡会导致二次污染，必需收割，并对收割部分
（2）位移系数（translocation factor，TF）－表征某种物质从植物根部到 植物地上部分的转移能力： 位移系数＝植物地上部分某种物质含量/植物根部该物质含量
显然都是越大说明这种植物的积累能力和修复能力越强 （3）平衡富集系数：植物吸收和排泄呈动态平衡，植物虽然仍然吸收，
但体内积累量不再增加，达到一个极限值（临界含量），此时的富集 系数称为平衡富集系数。
进行后续无害化处理
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
第二节 植物对污染物的修复作用
1.植物修复的原理总论
通过植物自身的光合作用、呼吸、蒸腾和分泌等代谢 活动与环境中的污染物质和微生态环境发生交互反应， 从而通过吸收、分解、挥发、固定化等过程使污染物 达到净化和脱毒的修复效果。
植物根际生物降解
用细菌武装植物吸收分解土壤中的多环芳烃类（蒽）污染物
在香港浸会大学裘槎环境研究所做的植物－外源菌耦合系统 净化、水体、空气 环境兼容性好：修复同时也是美化环境，易被社会大
众接受 对环境扰动小，基本都是原位修复，特别是土壤 植物修复的过程也是土壤有机质含量和肥力增加的过
（2）完全的“免疫”作用，无论根际圈内污染物浓度高低，植物依 靠自身调节功能完成自我保护，不受伤害，这种情形极少；
（3）植物能够在土壤污染物含量很高的情况下正常生长且生物量不 下降，如重金属超量积累植物和某些耐性植物等。研究中通常在 污染地带或矿山直接寻找这类植物。
善和生物生存 成本低
植物修复的局限性
植物耐受能力的选择性，通常一种植物针对一、两种 植物
缓慢，周期长－－相对与物理、化学方法 植物生长对土壤肥力、气候等自然条件和人工条件有
一定的要求，植物本身会受病虫害影响 植物衰亡会导致二次污染，必需收割，并对收割部分
（2）位移系数（translocation factor，TF）－表征某种物质从植物根部到 植物地上部分的转移能力： 位移系数＝植物地上部分某种物质含量/植物根部该物质含量
显然都是越大说明这种植物的积累能力和修复能力越强 （3）平衡富集系数：植物吸收和排泄呈动态平衡，植物虽然仍然吸收，
但体内积累量不再增加，达到一个极限值（临界含量），此时的富集 系数称为平衡富集系数。
进行后续无害化处理
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
第二节 植物对污染物的修复作用
1.植物修复的原理总论
通过植物自身的光合作用、呼吸、蒸腾和分泌等代谢 活动与环境中的污染物质和微生态环境发生交互反应， 从而通过吸收、分解、挥发、固定化等过程使污染物 达到净化和脱毒的修复效果。
植物根际生物降解
用细菌武装植物吸收分解土壤中的多环芳烃类（蒽）污染物
在香港浸会大学裘槎环境研究所做的植物－外源菌耦合系统 净化、水体、空气 环境兼容性好：修复同时也是美化环境，易被社会大
众接受 对环境扰动小，基本都是原位修复，特别是土壤 植物修复的过程也是土壤有机质含量和肥力增加的过
（2）完全的“免疫”作用，无论根际圈内污染物浓度高低，植物依 靠自身调节功能完成自我保护，不受伤害，这种情形极少；
（3）植物能够在土壤污染物含量很高的情况下正常生长且生物量不 下降，如重金属超量积累植物和某些耐性植物等。研究中通常在 污染地带或矿山直接寻找这类植物。
环境化学-第七章受污染环境的修复(1)
增强根际微生物降解 直接围绕在植物根周围的土壤环境，一般称作根际 （rhizosphere）。植物根系分泌的一些物质及酶进入土壤， 不但可以降解有机污染物，还向生活在根际的微生物提供 营养和能量，支持根际微生物的生长和活性，使根际环境 的微生物数量明显高于非根际土壤，生物降解作用增强。 植物根系的土壤其微生物数量和活性比无根系土壤中微生 物数量和活性可增加5-10倍，有的高达100倍。已经有研究 表明能加速许多农药、三氯乙烯和石油烃的降解。同时植 物根系的腐解作用向土壤中补充有机碳，可加速有机污染 物在根区的降解速度。此外，根系的穿插作用还能疏松土 壤，为根际土壤创造了有利于微生物生长的供氧条件、水 分状况和温度，使根区的代谢活动得以顺利进行。反过来， 根际环境中微生物的作用也可促进植物的生长，从而加速 对降解产物的吸收。这一共存体系的共同作用，将在很大 程度上加速污染土壤的修复速度。
④ •OH还具有加成作用，当有碳碳双键存在时，除非被进攻 的分子具有高度活泼的碳氢键，否则，将在双键处发生加 成反应。 ⑤ 由于它是一种物理—化学处理过程，很容易加以控制，以 满足处理需要，甚至可以降解10-9级数量级的污染物； ⑥ 既可作为单独处理，又可与其他处理过程相匹配，如作为 生化处理前的后处理，可降低处理成本。它以一种近似于 扩散的速度（KOH•> 109/(mol/L•s)）与污染物反应，反应 彻底，不产生副产物。因此，深度氧化技术为解决以前传 统化学和生物氧化法难以处理的污染问题开辟了一条新途 径。原位化学氧化技术（in-situ chemical oxidation，ISCO）
第七章 受污染环境的 修复
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。
环境修复技术与原理
环境修复技术与原理环境修复技术是指通过一系列方法和措施，恢复受到污染或破坏的自然环境的功能和生态系统的健康状态。
在环境修复中，涉及到多种技术和原理的应用。
一种常用的环境修复技术是生物修复。
生物修复利用生物体来分解、转化或吸附污染物，以减少或消除环境污染。
常见的生物修复技术包括植物修复、微生物修复和生物堆肥等。
植物修复依靠植物的根系和微生物，将污染物吸收并转化为无害物质。
微生物修复则利用微生物的代谢能力，将污染物降解为无害物质。
生物堆肥则是利用生物体的分解作用，将有机废弃物转化为肥料或土壤改良剂。
另一种常见的环境修复技术是物理修复。
物理修复通过物理手段，将污染物从环境中移除或隔离，以恢复环境的清洁和健康状态。
物理修复技术包括吸附、过滤、蒸馏、沉淀等。
吸附利用吸附剂吸附污染物，将其从环境中吸附出来。
过滤则通过介质或滤网将污染物分离。
蒸馏是通过加热和冷凝，将污染物和溶剂分离。
沉淀则利用重力或离心力，将污染物从液体中沉淀下来。
化学修复是一种常用的环境修复技术，它利用化学物质来改变污染物的化学性质，使其变得无毒或减少对环境的影响。
化学修复技术包括氧化还原、中和、络合等。
氧化还原通过氧化或还原反应，将污染物转化为无毒物质。
中和则是通过将酸性或碱性污染物与中和剂反应，达到中和效果。
络合是利用络合剂与金属污染物发生络合反应，形成稳定的络合物，以减少金属污染物的毒性。
综合利用多种环境修复技术是实现有效环境修复的常见做法。
通过综合应用不同的修复技术和原理，可以更全面地降低环境污染，修复受损的生态系统，保护和改善环境质量。
-环境污染的物理修复(共65张PPT)
利用发射器发射的无线电波中的电磁能量加热被污染环境，使其中的水体成为蒸汽后携带污染物排出环境。
染物
3.5 蒸气浸提修复技术局限
局限：渗透性较差的环境介质〔如黏土、有机土 壤〕受限
限制因素： 被污染环境的异质性引起气流分配的不均匀； 低渗透性的被污染环境阻碍气流通过； 被污染环境的地下水位太高〔地下1-2m)； 被污染环境中存在对挥发性污染物吸附性强的要
土壤孔隙水的电渗析流动与水力流动比较 水流均匀，流向易控制；水流渗透率高；
电泳：污染环境中带电胶体颗粒的迁移运动 ，例如细小土壤颗粒、腐殖质和大分子物质 等。运动的方向和速度、距离取决于电场和 毛细孔隙的直径等因素
酸性迁移：电解反响导致阴极附近溶液呈酸 性、pH低至2，带正电的氢离子向阴极迁移 ；而阳极附近的呈酸性、pH高至12，带负 电的氢氧离子向阳极迁移。氢离子因半径小 ，迁移速度高，形成酸性迁移带后将沉淀的 金属重新离解为离子后共同迁移
4.3 固化/稳定化修复技术
4.3.1 原位固化/稳定化法 将固化剂或稳定剂等化学试剂投掷于污染
环境原位，使其与污染物的混合
原位固化/稳定化修复污染土壤示意图
4.3.2 异位固化/稳定化法
将被污染环境〔如土壤和沉积物等〕隔 离、提取或挖掘出来，在地面混合后，投放 到适当形状的模具中或放置到空地，进行稳 定化处理
脱水别离技术的主要技术特征比较
2.3.8 物理别离修复技术的主要属性小结〔一〕
物理别离修复技术的主要属性小结〔二〕
2.4 物理别离修复技术应用
范围：主要应用于污染土壤中无机污染物的 修复，适合从小范围被污染的土壤、沉积物 、废渣中别离重金属，清洁土壤、恢复土壤 正常功能
优点：大多数相关技术设备简单，费用低廉 ，可持续高产出
染物
3.5 蒸气浸提修复技术局限
局限：渗透性较差的环境介质〔如黏土、有机土 壤〕受限
限制因素： 被污染环境的异质性引起气流分配的不均匀； 低渗透性的被污染环境阻碍气流通过； 被污染环境的地下水位太高〔地下1-2m)； 被污染环境中存在对挥发性污染物吸附性强的要
土壤孔隙水的电渗析流动与水力流动比较 水流均匀，流向易控制；水流渗透率高；
电泳：污染环境中带电胶体颗粒的迁移运动 ，例如细小土壤颗粒、腐殖质和大分子物质 等。运动的方向和速度、距离取决于电场和 毛细孔隙的直径等因素
酸性迁移：电解反响导致阴极附近溶液呈酸 性、pH低至2，带正电的氢离子向阴极迁移 ；而阳极附近的呈酸性、pH高至12，带负 电的氢氧离子向阳极迁移。氢离子因半径小 ，迁移速度高，形成酸性迁移带后将沉淀的 金属重新离解为离子后共同迁移
4.3 固化/稳定化修复技术
4.3.1 原位固化/稳定化法 将固化剂或稳定剂等化学试剂投掷于污染
环境原位，使其与污染物的混合
原位固化/稳定化修复污染土壤示意图
4.3.2 异位固化/稳定化法
将被污染环境〔如土壤和沉积物等〕隔 离、提取或挖掘出来，在地面混合后，投放 到适当形状的模具中或放置到空地，进行稳 定化处理
脱水别离技术的主要技术特征比较
2.3.8 物理别离修复技术的主要属性小结〔一〕
物理别离修复技术的主要属性小结〔二〕
2.4 物理别离修复技术应用
范围：主要应用于污染土壤中无机污染物的 修复，适合从小范围被污染的土壤、沉积物 、废渣中别离重金属，清洁土壤、恢复土壤 正常功能
优点：大多数相关技术设备简单，费用低廉 ，可持续高产出
土壤污染与修复技术研究 ppt课件
污水中含有丰富的有机物质，它们在 一定条件下分解，能为作物提供许多可利 用的养分，从而促进作物增产。污水中含 有大量的有机物，以蛋白质、 碳水化合 物、 脂肪、尿素、 氨氮、 氮、磷、钾等 为多， 且含有钙、 镁、 锰、 铜、 锌、 铝等多种微量元素。在全球水资源日趋紧 张的情况下，污水灌溉有特殊的意义，许 多国家都把污水作为重要的灌溉水源。例 如，以色列80%以上的农业用水是经处理 过的废污水。
微生物修复技术
定义
土壤微生物修复技术是在适宜条件下 利用土著微生物或外源微生物的代谢活动， 对土壤中污染物进行转化、降解与去除的 方法。
• 研究现状
• 这种生物修复技术已在农药或石油污染土 壤中得到应用。在我国 ,已构建了农药高效 降解菌筛选技术、 微生物修复剂制备技术 和农药残留微生物降解田间应用技术;也筛 选了大量的石油烃降解菌 ,复配了多种微生 物修复菌剂 ,研制了生物修复预制床和生物 泥浆反应器 ,提出了生物修复模式。
污水灌溉在我国发展的必要性
进入 21世纪, 我国的城市生活用水、 工 业用水将大大增加, 从而使农业用水不得不 相对减少。同时我国又是一个以灌溉为主 的农业大国, 目前仅农业每年缺水就达 300 亿 m3。20世纪 90年代, 我国受旱面积已达 2 667万 hm2, 因缺水造成的粮食减产达 250 400亿 kg。为了使农业良性发展, 达到 增产增收的效果, 确保全国的粮食安全问题, 就必须采取一些相应的措施。
主要来源
工业污染 农业污染 大气沉降 城市交通
废渣，废气废水 污水灌溉，污泥，农药 有害气体，粉尘 汽车尾气
特征
普遍性
几乎威胁每个国家
潜伏性
难以被察觉
不可逆与难治理性 复合性
电动力学修复污染土壤的改进技术ppt课件
用以去除土壤中的污染物。联合
技术可以避免或减少污染物的后
处理过程，实现原位迁移和降解
过程。
18
总结与展望
电动力学技术修复污染土壤作 为一种新的原位修复技术具有诸多 优点，利用改进的电动力学修复污 染土壤现在尚处于实验室和小规模
19
电动力学修
复污染土壤的修
复机理非常复杂，
ห้องสมุดไป่ตู้
涉及了物理、污
染传输动学、土
联盟[N]中国环境报,2012,4(1). 24
能应用于实际的
大型电动力学修
22
加大对电动
力学与其他技术
的联合修复技术
的研究，通过构
建污染物处理数
学模型，寻求联
合技术的最佳耦
合点，来模拟污
23
参考文献
[1]陈学军,申哲民,句柄新,等.模拟 镉污染土壤的电动力学修复研究[J].
环境化学,2005,24(6):666-668. [2]徐卫星.发起成立环境修复产业
8
大量的实验室实验和现场试 验已经证明，电动力学技术可高 效地去除土壤中的重金属离子和 有机污染物，其中重金属离子包
9
为了进一步提高电动力学技 术对土壤中污染物的去除率，国 内外许多学者对其进行了一些改 进。研究较多的技术改进主要有：
10
电动力学修复技术改进
极 电 土 工作 降 电动
化 场 壤 液 低 力学
（5）降低能耗的改进
实验修复中，一般采用电流强 度范围约为10~100mA/cm2，电 压梯度约为0.5V/cm，电能耗与电 流的平方成正比，耗能高，处理 费用也就相应增加，这成为电动 力学技术在实际中应用的重要问 17
（6）电动力学修复联合技术
第七章：污染土壤的物理修复-物理修复
采用湿分离技术要遵循的原则
ü当大量重金属以颗粒状存在时，特别推荐采用湿筛分方式 ü如果接下来的化学处理需要水，如采用土壤清洗或土壤淋洗
技术，也采用湿筛分 ü如果处理得到的重金属可以循环再利用或废液不需要很多的
化学处理试剂，也采用湿筛分
2 水动力学分离
ü也称粒度分级，基于颗粒在流体中的移动速度将其 分成两部分或多部分的分离技术。
▶Only treats unsaturated-zone soils; other methods may also be needed to treat saturated-zone soils and groundwater.
▶Can be used under buildings and other locations tha cannot be excavated.
应用实例分析
1.炮台港射击场污染土壤物理分离修复
2.小射击场污染土壤物理分离修复
二、土壤蒸气浸提修复技术
主要包括： l 概述； l 原位土壤蒸气浸提修复技术； l 异位土壤蒸气浸提修复技术； l 多相浸提技术； l 压裂修复技术；
二、土壤蒸气浸提修复技术 2.1 概念
Ø土壤蒸气浸提修复技术（Soil vapour extraction，SVE）是指 通过降低土壤空隙的蒸气压，把土壤中的污染物转化为蒸气 形式而加以去除的技术，是利用物理方法去除不饱和土壤中挥 发性有机组分（VOCs）污染的一种修复技术；
原位土壤蒸气浸提技术的成本估算
固定成本
提取井及鼓风装置安装；监控点位安装； 尾气处理装置安装
可变成本 其他管理费用
运行维护人工费；能源动力费；现场监 察；现场卫生、安全保障；工艺控制采 样分析
污染土壤的生物修复PPT课件
• 动物修复技术主要包括蚯蚓养殖和线虫控制两种方式。蚯蚓养殖是指利用蚯蚓 来改善土壤结构、提高土壤肥力，从而达到净化土壤的目的；线虫控制是指利 用一些寄生线虫来控制土壤中的病原微生物，从而减少其对土壤的危害。
• 动物修复技术的优点包括改善土壤结构、提高土壤肥力等。但动物修复技术的 缺点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的处理效果不佳。
技术成熟度
某些生物修复技术仍处于 研究阶段，技术成熟度有 待提高。
影响因素多
生物修复效果受到多种因 素的影响，如污染物特性、 土壤条件、气候条件等。
03 生物修复技术应用
微生物修复技术
微生物修复技术是指利用微生物的生命代谢活动 来减少土壤环境中有毒有害物质的浓度，从而使 土壤环境得到净化和修复的过程。
政府应加大对生物修复技术的政策支 持和资金投入，促进技术的研发和应 用。
建立评价体系
建立生物修复技术的评价体系，制定 相关标准和方法，规范技术的实际应 用。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国外先进 技术和管理经验，提高我国生物修复 技术的整体水平。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
微生物修复技术的优点包括处理效果好、适用范 围广、对环境影响小等。但微生物修复技术的缺 点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的 处理效果不佳。
微生物修复技术主要包括原位修复和异位修复两 种方式。原位修复是在污染场地就地处理，而异 位修复是将污染土壤转运至集中处理场地进行修 复。
微生物修复技术适用于有机物污染、重金属污染 和农药污染等多种类型的土壤修复。其中，有机 物污染土壤的微生物修复技术应用最为广泛。
利用土壤动物（如蚯蚓）对污染物 的抗性和净化能力，实现污染土壤 的治理和生态修复。
• 动物修复技术的优点包括改善土壤结构、提高土壤肥力等。但动物修复技术的 缺点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的处理效果不佳。
技术成熟度
某些生物修复技术仍处于 研究阶段，技术成熟度有 待提高。
影响因素多
生物修复效果受到多种因 素的影响，如污染物特性、 土壤条件、气候条件等。
03 生物修复技术应用
微生物修复技术
微生物修复技术是指利用微生物的生命代谢活动 来减少土壤环境中有毒有害物质的浓度，从而使 土壤环境得到净化和修复的过程。
政府应加大对生物修复技术的政策支 持和资金投入，促进技术的研发和应 用。
建立评价体系
建立生物修复技术的评价体系，制定 相关标准和方法，规范技术的实际应 用。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国外先进 技术和管理经验，提高我国生物修复 技术的整体水平。
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微生物修复技术的优点包括处理效果好、适用范 围广、对环境影响小等。但微生物修复技术的缺 点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的 处理效果不佳。
微生物修复技术主要包括原位修复和异位修复两 种方式。原位修复是在污染场地就地处理，而异 位修复是将污染土壤转运至集中处理场地进行修 复。
微生物修复技术适用于有机物污染、重金属污染 和农药污染等多种类型的土壤修复。其中，有机 物污染土壤的微生物修复技术应用最为广泛。
利用土壤动物（如蚯蚓）对污染物 的抗性和净化能力，实现污染土壤 的治理和生态修复。
环境修复原理与技术第2章污染环境的物理修复原理ppt课件
✓ 湿筛分：当大量重金属以颗粒状存在、需采用清洗 或淋洗技术、处理得到的重金属可再利用、废液不 需进一步处理时，采用该项技术
2.3 物理分离修复技术 2.3.2 水动力分离法（粒度分级法）
2.3.3 密度分离法（重力分离法）
2.3.4 泡沫浮选分离法
2.3.5 磁分离法
污染颗粒物的磁性存在差异，通过磁场时运动形式不同
SVE操作系统示意图
3.5 蒸气浸提修复技术局限
4. 固化/稳定化修复
4.1固化/稳定化修复概述
4.2 固化/稳定化修复原理
4.2 固化/稳定化修复原理
4.3 固化/稳定化修复技术 4.3.1 原位固化/稳定化法
原位固化/稳定化修复污染土壤示意图
4.3.2 异位固化/稳定化法
异位固化/稳定化修复污染土壤示意图
6.3.3 原位电磁加热修复
6.4 热力学修复应用
➢ 范围：氯代有机物、多氯联苯以及密度较高的液体 ➢ 优点：可修复污染环境深层
6.4 热力学修复应用
6.5 热力学修复技术局限
➢ 局限：成本高 ➢ 局限因素：需要特定的设备，包括加热系统和尾气处理系统
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2.3.6 电分离法
污染颗粒物的导电性的不同，在同一电场中的运动形式不同
2.3.7 脱水分离
2.3.8 物理分离修复技术的主要属性小结（一）
2.3.8 物理分离修复技术的主要属性小结（二）
2.4 物理分离修复技术应用
➢ 优点：大多数相关技术设备简单，费用低廉，可持续高产出
2.5 物理分离修复技术局限性
环境修复原理与技术
Environmental Remediation Principles and Technology
土壤污染的微生物修复ppt课件
02
03
生物农药降解
利用特定微生物降解残留 农药，降低农药对土壤生 态系统的毒性。
2024/1/25
有机肥料分解
通过微生物作用，将有机 肥料分解为植物可利用的 养分，提高土壤肥力。
重金属钝化
利用某些微生物对重金属 的吸附、沉淀或氧化还原 作用，降低重金属的生物 有效性。
18
工业场地土壤污染治理
石油烃降解
土壤污染的微生物修复ppt 课件
2024/1/25
1
contents
目录
2024/1/25
• 引言 • 土壤污染类型及来源 • 微生物修复技术原理与方法 • 微生物修复技术应用实例 • 微生物修复技术优缺点分析 • 未来发展趋势与挑战
2
2024/1/25
01
引言
3
土壤污染现状及危害
2024/1/25
针对石油污染土壤，利用 能够降解石油烃的微生物 ，降低土壤中石油烃含量 。
2024/1/25
有机氯溶剂降解
通过微生物降解有机氯溶 剂，减少其对土壤和地下 水的污染。
重金属生物沥滤
利用微生物代谢产生的有 机酸溶解土壤中的重金属 ，降低其毒性。
19
城市土壤污染治理
城市绿地土壤改良
通过添加有益微生物和有机物质，改 善城市绿地土壤结构，提高土壤肥力 。
土壤污染现状
全国土壤污染状况严重，工矿业 、农业等人为活动以及自然背景 值高是造成土壤污染或超标的主 要原因。
危害
土壤污染导致严重的直接经济损 失和农作物的减产；土壤污染还 通过食物链危害人类健康。
4
微生物修复技术概述
定义
微生物修复技术是指利用土壤中的某 些微生物对污染物的吸收、代谢、降 解等功能，将土壤中的污染物转化为 无害物质或低毒性物质的技术。
环境生物技术土壤污染与修复技术(共64张PPT)
土壤中污染物的来源
▪ 大气沉降(土壤酸化、多环芳烃和二恶英等)
▪ 污水排灌（重金属、多环芳烃等）
▪ 化肥农药施用（硝酸盐、PCB、DDT等） ▪ 固体废物堆放处置（各种污染物） ▪ 工业生产(石油、多环芳烃和重金属污染等) ▪ 交通运输（三氯乙稀等）
▪ 全球物质循环（持久性有机污染物）
土壤污染的类型（掌握）
▪ ⑥水分低于50％，或pH高于8.5时会抑制生物降解作用。
典型有机化合物的生物降解
▪ 2.2.2 脂烃类的降解特点
▪ (1) 链烃的降解方式：单末端氧化、双末端氧化、次末端氧化和直接 脱氢。
▪ (2) 环烷烃的生物降解：
典型有机化合物的生物降解
▪ 2.2.2 芳香烃的降解特点
▪ (2)单环芳烃的好氧降解
▪ 微生物对脂烃类的降解特点： ▪ ①很多微生物可以降解脂烃类；
▪ ②脂烃的生物降解一般都需要氧； ▪ ③长链脂肪烃（C10-C24）比短链脂肪烃(<C10)易于降解，小于C10的脂
肪烃大部分只能通过共代谢作用降解，大于C24则不容易降解； ▪ ④ 链烃比环烃容易降解，直链烷烃比直链烷烃容易降解；
▪ ⑤不饱和脂肪烃比饱和脂肪烃容易降解
土壤污染的特点（重点）
❖ （1）隐蔽性或潜伏性:
水体和大气的污染比较直观，严重时通过人的感官即能发现： 而土壤污染则往往要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及 摄食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污染到产生恶果 有一个相当长的逐步积累过程，具有隐蔽性或潜伏性。日本的第二 公害病——痛痛病60年代发生于富山县神通川流域，直至70年代才 基本证实是镉污染土壤所生产的“镉米”所致。
影响微生物降解和转化的因素
▪ （（33））温温度度；； ▪ （4）营 营养养；； ▪ （55））酸酸碱碱度度；； ▪ （6）氧氧；；
污染土壤的修复技术简介分解ppt课件
预处理
解吸
固相后处理
气体后处理
适用的污染物：挥发和半挥发有机污染物、卤化或非 卤化有机污染物、多环芳烃、重金属、氰化物、炸药等；
不适用于：多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和农药、 石棉、非金属、腐蚀性物质。
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
典型的土壤清洗系统包括如下几个步骤：
用水将土壤分散 并制成浆状
高压水龙头 冲洗土壤
用过筛或沉降的方法将 不同粒径的颗粒分离
利用过滤或絮凝的方法 使土壤颗粒脱水
利用不同的性质差异 进一步将污染物浓缩
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
一、有机物污染土壤的微生物修复
用微生物方法修复有机污染土壤必须具备两个条件： 一、在土壤中存在能够降解或转化污染物的微生物
二、有机化合物大部分具有可生物降解性
土著微生物
微生物的来源
外源微生物 基因工程菌
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
生物通气系统通常用于那些蒸汽挥发速度低于蒸汽提 取系统要求的污染物。
最适合于：中等分子质量的石油污染物，如柴油和喷 气燃料。分子质量小的如汽油，分子质量更大的如润滑油 都不适用。
例子：美国犹他州的一个空军基地曾采用生物通气法 处理被喷气燃料污染的5000 m3，处理历时2年，处理后土 壤石油烃的含量降低到6 mg/kg，总费用约60万美元。
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
环境修复原理与技术
环境修复原理与技术环境修复是指对受到污染或破坏的自然环境进行修复和恢复的过程。
环境修复的目的是保护和改善生态环境，减少对人类健康和生态系统的危害。
环境修复涉及到多种原理和技术，下面将对环境修复的原理和技术进行介绍。
首先，环境修复的原理包括污染物迁移转化规律、生物修复原理、物理化学修复原理等。
污染物迁移转化规律是指受污染的土壤或水体中的污染物质在环境中的迁移、转化和去除规律，通过研究污染物的迁移规律，可以找到有效的修复方法。
生物修复原理是利用植物、微生物等生物体对污染物进行吸附、降解、转化等作用，达到修复环境的目的。
物理化学修复原理是通过物理或化学手段对污染物进行分离、转化或去除，如土壤热解、化学还原等技术。
其次，环境修复的技术包括植物修复技术、微生物修复技术、土壤热解技术、化学还原技术等。
植物修复技术是利用植物的吸附、蓄积、降解等功能对土壤或水体中的污染物进行修复，常见的植物修复技术包括植物吸附、植物蒸腾、植物降解等。
微生物修复技术是利用微生物对污染物进行降解、转化等作用，通过合理利用微生物群落来修复受污染的环境。
土壤热解技术是通过加热土壤，使土壤中的有机物质挥发或分解，达到修复土壤的目的。
化学还原技术是利用还原剂将污染物质还原为无害物质，或将其转化为难挥发、难溶解的物质，从而达到修复环境的目的。
综上所述，环境修复的原理和技术是多种多样的，可以根据不同的污染情况和修复目标选择合适的修复方法。
在实际环境修复工作中，需要综合考虑污染物的性质、环境条件、修复成本等因素，选择合适的修复原理和技术，制定科学合理的修复方案，以达到最佳的修复效果。
通过对环境修复原理与技术的深入了解和研究，可以更好地保护和改善生态环境，减少环境污染对人类健康和生态系统的影响。
希望通过不懈的努力，我们能够更好地保护我们的地球家园，创造一个清洁、美丽的环境。
环境修复原理与技术讲义(PPT 46页)
“月湖生态修复示范工程”基地的人工浮岛
大气环境修复：采取一定的措施，包括物理、化学和生物的方法来减少大气 环境中的有毒有害化合物。
大气污染：人类的生活、生产活动和自然界中局部的质能转换向大气排放各种 污染物，当污染物超过环境所能允许的极限（环境容量）时，大气质量就会恶 化。
固体废弃物环境修复：利用化学、物理或生物的方法对污染环境的固体废弃 物进行处理，以达到减少污染的无害化处理。
水体修复技术一般可分为水体物理修复技 术、水体化学修复技术和水体生物修复技 术。目前在研究应用上一般以水体生物修 复技术为主，水体物理修复技术、水体化 学修复技术为辅。
水体修复技术
物理修复技术 化学修复技术 生物修复技术
一、物理方法
现 达状到引：相水应引稀的水释水稀就质释是标、通准底过．泥工该疏程方浚调法。水能对激污活染水水流体，进温增行加瑞稀流塘释速河水。，引源使使水水？水体体稀在中释短D的时O增间加内，
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。
本章重点
➢环境修复的定义 ➢环境修复技术及特点
环境修复
P8
一、环境修复的概念
修复（remediation）：借助外界作用力使受损的特定对象 部分或全部恢复到原初状态的过程。
污染环境的生物修复ppt课件
➢ 狭义的生物修复通常是指在自然或人工控制的条件 下，利用特定的微生物降解、清除环境中污染物的 技术。
环境生物修复技术主要由三方面的内容组成：
• （1）利用土著微生物代谢能力的技术 • （2）活化土著微生物分解能力的方法 • （3）添加具有高分解难降解化合物能力的
特定微生物的方法
2. 生物修复的产生发展
– 共代谢基质 微生物的共代谢基质对一些顽固污染物的降解起着重要作
用，因此，共代谢基质对生物修复有重要影响。
– 污染现场和土壤特性： 土壤特性影响污染物和微生物的相对活性，最终影响生物
修复的速度和程度。
– 有毒有机污染物的物理化学性质 如有机污染物的化学结构、毒性、生物可利用性。
3.微生物修复与物质循环
• 4.1 生物修复概述 • 4.2 环境微生物修复机理 • 4.3 环境修复微生物生态学原理 • 4.4 影响生物修复的污染物特性
4.1生物修复概述
1. 生物修复(Bioremediation)的概念
➢ 广义的生物修复通常是指利用各种生物（包括微生 物，动物和植物）的特性，吸收、降解、转化环境 中的污染物，使受污染的环境得到改善的治理技术， 一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类 型。
• 可处理性试验方法 • （1）土壤灭菌试验 • （2）土壤柱试验 • （3）摇瓶试验 • （4）反应器试验
6 生物修复工程技术
生物修复工程技术可行性研究
（－）数据调查
– 污染物性质，受污染前后生物性质、分布，污染现场条件，有关管理法规，确 立净化目标。
（二）技术查询 （三）选择技术路线
– 对各种修复技术以及它们可能组合进行全面客观评价，列出可行方案， 并确定最佳技术。
• 1989年，美国阿拉斯加海域受到大面积石油污染，生物 修复技术首次大规模应用，取得了很好的效果。阿拉斯加 溢油生物修复成为生物修复史上的里程碑，至此，生物修 复技术成为一种可被人们接受的油泄漏治理方法。
环境生物修复技术主要由三方面的内容组成：
• （1）利用土著微生物代谢能力的技术 • （2）活化土著微生物分解能力的方法 • （3）添加具有高分解难降解化合物能力的
特定微生物的方法
2. 生物修复的产生发展
– 共代谢基质 微生物的共代谢基质对一些顽固污染物的降解起着重要作
用，因此，共代谢基质对生物修复有重要影响。
– 污染现场和土壤特性： 土壤特性影响污染物和微生物的相对活性，最终影响生物
修复的速度和程度。
– 有毒有机污染物的物理化学性质 如有机污染物的化学结构、毒性、生物可利用性。
3.微生物修复与物质循环
• 4.1 生物修复概述 • 4.2 环境微生物修复机理 • 4.3 环境修复微生物生态学原理 • 4.4 影响生物修复的污染物特性
4.1生物修复概述
1. 生物修复(Bioremediation)的概念
➢ 广义的生物修复通常是指利用各种生物（包括微生 物，动物和植物）的特性，吸收、降解、转化环境 中的污染物，使受污染的环境得到改善的治理技术， 一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类 型。
• 可处理性试验方法 • （1）土壤灭菌试验 • （2）土壤柱试验 • （3）摇瓶试验 • （4）反应器试验
6 生物修复工程技术
生物修复工程技术可行性研究
（－）数据调查
– 污染物性质，受污染前后生物性质、分布，污染现场条件，有关管理法规，确 立净化目标。
（二）技术查询 （三）选择技术路线
– 对各种修复技术以及它们可能组合进行全面客观评价，列出可行方案， 并确定最佳技术。
• 1989年，美国阿拉斯加海域受到大面积石油污染，生物 修复技术首次大规模应用，取得了很好的效果。阿拉斯加 溢油生物修复成为生物修复史上的里程碑，至此，生物修 复技术成为一种可被人们接受的油泄漏治理方法。
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导电性溶液注入阴极和土壤之间
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
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
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
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
玻璃化修复技术
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
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
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
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
概述
土壤修复的分类与技术体系
概述
土壤修复的分类与技术体系 (续表)
概述
污染土壤修复技术的工作过程
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
概述
对修复现场进行调查评价的具体项目
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
热力学修复技术的适用性和影响因素
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
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
固定/稳定化的基本工艺流程
固定/稳定化修复技术
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Lasagna方法水平结构
Lasagna方法垂直结构
Lasagna工艺的优缺点
电动力学修复技术
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
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
蒸汽浸提修复技术
蒸汽浸提修复技术处理过程示意图
蒸汽浸提修复技术
技术应用
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
对环境无害的冰冻剂溶液送入管道而冻结土壤中的水分， 形成地下冻土屏障，防止土壤或地下水中的污染物扩散； 需要一个冷冻厂或车间来维持冻土屏障层的温度低于0摄 氏度
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。
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
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 3 生物修复 4 生态工程修复 5 联合修复
Lasagna工艺 阴极区注导电性溶液工艺 阳离子选择性透过膜
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
电动力学修复重金属污染的优势和影响因素
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
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。
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
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 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
概述
土壤污染物的分类：
进入土壤的途径
污染物的属性
概述
按照污染物的属性分类
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
粮食安全至食品安全
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
概述
污染土壤修复的可处理性研究
目标
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
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
概述
7.1 土壤污染及其修复技术概述