土壤污染与修复(课堂PPT)
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土壤污染与修复PPT课件
第一节 土壤污染
二、土壤污染物和污染源 1、土壤污染物 根据污染物的性质，可以把土壤污染物大致分为无机
污染物和有机污染物两大类。 （1）无机污染物 包括可能对生物有危害的元素和化合物，主要是重金
属、放射性物质。营养物质和其他无机物质等。重 金属如Hg、Cd、Cr、Pb、As、Zn、Cu、Co、Ni、 Se、Sn、Ti、Ba等；放射性元素主要指Se、U、Sr 等；营养物质主要指N、P、S、B等，其他物质包括 氟、酸、碱、盐等。
溉，污染物随之进入了土壤； 其次，工业“三废”、生活“三废”直接进入
土壤，而且，长期以来，土壤就是各类废弃 物的处理场所，这是造成土壤污染的重要原 因； 再次，大气、水体等环境中的污染物可通过各 种途径进入土壤，形成二次污染。
第一节 土壤污染
三、土壤污染的发生类型 根据污染物进入土壤的途径，土壤污染主要可
第二节 土壤有机污染与修复
一、有机农药 3、农药在土壤中的残留 农药在土壤中的持续性常用半衰期和残留期来表示。 半衰期是指附着于土壤的农药因降解等原因含量减少
一半所需要的时间； 残留期是指土壤中的农药因降解等原因含量减少
75%~100%所需要的时间。 有机氯类农药在土壤中残留期最长，一般有数年之久；
第二节 土壤有机污染与修复
一、有机农药 1、农药在土壤中的降解 （3）生物降解 土壤中农药的微生物分解作用是农药在土壤中
降解的最重要途径。凡影响土壤微生物正常 活动的因素如温度、含水量、通透性、养分 含量和pH等，都能影响农药的降解过程。另 外，农药的性质对其降解也有很大关系，一 般含羟基、羧基、氨基、硝基等集团的农药 都易于生物降解。
土壤污染与修 复
内容
土壤污染 土壤有机污染与修复 土壤有机污染与修复
土壤污染与修复概述 PPT
的是限值的15倍（出现“镉米”）。
重庆北碚汞污染严重 耕地能挖出水银!!!!
大气沉降 引起土壤污染
1986－1988年期间，甘肃 白银有色金属基地，由降 水和降尘输入到农田的重 金属为： Cd 10. 8 g/(hm2∙a)， Pb 414.9 g/(hm2∙a) ， Cu 352.6 g/(hm2∙a)， As 241.6 g/(hm2∙a), 其中铅、砷均高于灌溉水 的输入量。
土壤污染 土地皲裂 寸草不生
河南科技学院
中国农药污染农田总计：
中国每年施用农药的量达 50万- 60万t，其中约 80%的农 药直接进入环境。每年使用农药的面积在 2.8 亿 hm2以上。
中国重金属污染耕地总计：2000万公顷 中国有机物污染农田总计：6000万公顷
二、土壤污染的特点
隐蔽性和滞后性：土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞 后较长的时间。要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的 残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。
土壤环境污染概述
1 土壤污染的概念、特点 2 全国及河南省土壤污染现状 3 污染物的来源及其危害 4 土壤净化污染物的过程 5 土壤污染的防治措施
河南科技学院
第一节 土壤污染的概念、特点
河南科技学院
一、土壤污染的概念
土壤污染是指进入土壤中的有害、有毒物质 超出土壤的自净能力，导致土壤的物理、化学和 生物学性质发生改变，降低农作物的产量和质量， 并危害人体健康的现象。
第四章 土壤污染与修复
9
YOUR LOGO
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
农业工作者、环境工作者，或者是我们 每一个人。。。。。。
河南科技学院
章节提要
重庆北碚汞污染严重 耕地能挖出水银!!!!
大气沉降 引起土壤污染
1986－1988年期间，甘肃 白银有色金属基地，由降 水和降尘输入到农田的重 金属为： Cd 10. 8 g/(hm2∙a)， Pb 414.9 g/(hm2∙a) ， Cu 352.6 g/(hm2∙a)， As 241.6 g/(hm2∙a), 其中铅、砷均高于灌溉水 的输入量。
土壤污染 土地皲裂 寸草不生
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中国农药污染农田总计：
中国每年施用农药的量达 50万- 60万t，其中约 80%的农 药直接进入环境。每年使用农药的面积在 2.8 亿 hm2以上。
中国重金属污染耕地总计：2000万公顷 中国有机物污染农田总计：6000万公顷
二、土壤污染的特点
隐蔽性和滞后性：土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞 后较长的时间。要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的 残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。
土壤环境污染概述
1 土壤污染的概念、特点 2 全国及河南省土壤污染现状 3 污染物的来源及其危害 4 土壤净化污染物的过程 5 土壤污染的防治措施
河南科技学院
第一节 土壤污染的概念、特点
河南科技学院
一、土壤污染的概念
土壤污染是指进入土壤中的有害、有毒物质 超出土壤的自净能力，导致土壤的物理、化学和 生物学性质发生改变，降低农作物的产量和质量， 并危害人体健康的现象。
第四章 土壤污染与修复
9
YOUR LOGO
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
农业工作者、环境工作者，或者是我们 每一个人。。。。。。
河南科技学院
章节提要
《土壤污染化学修复》PPT课件
Japan. ➢ The chemical composition was 43.7% SiO2, 1.4% TiO2, 22.0%
Al2O3, 12.2% Fe2O3, 0.3% MnO, 0.9% MgO, 1.5% CaO, 0.7% Na2O, 0.9% K2O, 0.3% P2O5，5.6% H2O, and 8.0% organic carbon. ➢ The total arsenic content of the soil was found to be 37.8 mmol/kg, or 2830 mg/kg.
土壤因素影响分析
✓ 化学淋洗对污染土壤的修复因土壤类型不同而略有差别。 ✓ 对于砂质壤土,由于其粘性较差,不易强烈吸附污染物,一
般只需初步淋洗即可。但是对于粘性较强的壤土和粘土,由 于容易吸附污染物,在进行初步淋洗之后,还必须进一步修复
处理。
✓ 淋洗法的除污染物效果与土壤中有机质的含量、pH值、清 洗剂与金属的浓度比、土壤性质、泥浆稠度等有关。
完整版课件ppt
21
讨论
化学淋洗技术修复土壤的优缺点
完整版课件ppt
22
高效的多元复配淋洗剂的开发和淋洗剂之间 协同作用机理
淋洗剂对土壤和水环境的破坏和污染问题 废液的处理问题 实验室研究到工程应用 新技术的开发
完整版课件ppt
23
实例一 重金属污染土壤化学萃取修
复技术影响因素分析
➢ 实验土样: 原样分别取自湖南省永州铅锌铜矿和衡阳 车江铜矿选矿尾砂污染带.
✓ 如在沙质黏土中，含低浓度有机物时，焦磷酸钠比EDTA对 铅有更好的提取效果;当有机物浓度提高时则相反。如对Cr 污染的土壤，酸溶液效果较好，而对于Zn, Pb等重金属污 染的土壤，碱溶液是好的冲洗助剂。同时必须考虑土壤基 质，如在酸性EDTA淋洗液处理石灰质土壤时，碳酸钙质土 壤同时被溶解，大多数的EDTA被消耗。
Al2O3, 12.2% Fe2O3, 0.3% MnO, 0.9% MgO, 1.5% CaO, 0.7% Na2O, 0.9% K2O, 0.3% P2O5，5.6% H2O, and 8.0% organic carbon. ➢ The total arsenic content of the soil was found to be 37.8 mmol/kg, or 2830 mg/kg.
土壤因素影响分析
✓ 化学淋洗对污染土壤的修复因土壤类型不同而略有差别。 ✓ 对于砂质壤土,由于其粘性较差,不易强烈吸附污染物,一
般只需初步淋洗即可。但是对于粘性较强的壤土和粘土,由 于容易吸附污染物,在进行初步淋洗之后,还必须进一步修复
处理。
✓ 淋洗法的除污染物效果与土壤中有机质的含量、pH值、清 洗剂与金属的浓度比、土壤性质、泥浆稠度等有关。
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21
讨论
化学淋洗技术修复土壤的优缺点
完整版课件ppt
22
高效的多元复配淋洗剂的开发和淋洗剂之间 协同作用机理
淋洗剂对土壤和水环境的破坏和污染问题 废液的处理问题 实验室研究到工程应用 新技术的开发
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23
实例一 重金属污染土壤化学萃取修
复技术影响因素分析
➢ 实验土样: 原样分别取自湖南省永州铅锌铜矿和衡阳 车江铜矿选矿尾砂污染带.
✓ 如在沙质黏土中，含低浓度有机物时，焦磷酸钠比EDTA对 铅有更好的提取效果;当有机物浓度提高时则相反。如对Cr 污染的土壤，酸溶液效果较好，而对于Zn, Pb等重金属污 染的土壤，碱溶液是好的冲洗助剂。同时必须考虑土壤基 质，如在酸性EDTA淋洗液处理石灰质土壤时，碳酸钙质土 壤同时被溶解，大多数的EDTA被消耗。
《土壤污染与修复》课件
生物修复
探讨利用微生物和植物进行 土壤修复的方法，包括生物 降解和植物吸收等。
现场监测与分析方法
土壤采样技术
介绍土壤采样的方法和步骤，包括样品选择、采集工具和采集点确定。
化学分析方法
讲解土壤化学分析的基本原理和常用方法，以确保准确评估土壤中的污染物。
环境监测技术
介绍现场环境监测的仪器和技术，以及数据处理和分析方法。
土壤修复技术简介
1
物理修复
介绍利用物理方法处理污染土壤的技术，如热解、挖掘和覆盖等。
2
化学修复
探讨使用化学物质修复土壤污染的技术，如氧化还原和中和等。
3
生物修复
讲解利用生物生长和代谢修复污染土壤的方法，如菌根植物和生物堆场等。
典型案例分析
工业污染
农业径流
城市垃圾处理
研究工业污染对土壤的影响， 介绍一些成功的工业污染修 复案例。
探索农业径流对土壤的污染， 以及修复农业污染的实践经 验。
分析城市垃圾对土壤的影响， 介绍城市垃圾处理的相关案 例。
法律政策与标准
准，如土 壤环境质量标准和土壤修复技术导则。
探讨各地方政府对土壤污染防治的政策和 行动计划。
介绍国际法律和协议对全球土壤污染防治 的要求和规定。
2 认识土壤修复的重要性
介绍土壤修复对环境保护和可持续发展的重要性，以及修复的原则和目标。
3 探索土壤污染的解决方案
提供解决土壤污染的方法和技术，包括实践案例和成功经验。
源头防治技术介绍
有机农业
了解有机农业对保护土壤的 重要性，介绍有机农业的原 理和实施方法。
雨水收集
介绍雨水收集系统的设计和 安装，以减少水资源的使用 和土壤水分的流失。
土壤污染化学修复ppt课件
淋洗剂的筛选 土壤因素影响分析 淋洗条件的优化(淋洗时间、水土比、淋洗液
组合等）
无机淋洗剂
淋洗剂的筛选
酸、碱、盐等无机化合物相对其它淋洗剂具有成本较低,效果好,作用速 度快等优点。
其作用机制主要是通过酸解、络合或离子交换作用来破坏土壤表面官能 团与重金属形成的络合物,从而将重金属交换解吸下来,进而从土壤溶液 中溶出。
其自身的性质使其无法再利用 同时在淋洗过程中还会产生大量废液,增加后处理成本。
人工螯合剂
常用的螯合剂大致可分为人工螯合剂和天然螯合剂两类。
人工螯合剂包括: 乙二胺四乙酸( EDTA) 、羟乙基替乙二胺三乙酸 (HEDTA) 、二乙基三乙酸(NTA) 、乙二醇双四乙酸( EGTA) 、乙二胺二 乙酸( EDDHA) 、环已烷二胺四乙酸(CDTA) 等。
在操作上又分为原位化学淋洗和异位化学清洗技术。原位
化学淋洗时，淋洗液用量以到达植物根部以下而不到地下水 为宜，以免污染地下水。 为提高淋洗液的洗脱效率，需要在淋洗液中加入一些能增大 污染物水溶性和迁移性的化学助剂。通常选择价格低廉、可 生物降解、不易造成土壤污染的化学物质.
化学淋洗技术的关键步骤
土壤因素影响分析
化学淋洗对污染土壤的修复因土壤类型不同而略有差别。 对于砂质壤土,由于其粘性较差,不易强烈吸附污染物,一
般只需初步淋洗即可。但是对于粘性较强的壤土和粘土,由 于容易吸附污染物,在进行初步淋洗之后,还必须进一步修复
处理。
淋洗法的除污染物效果与土壤中有机质的含量、pH值、清 洗剂与金属的浓度比、土壤性质、泥浆稠度等有关。
天然有机螯合剂包括:柠檬酸、苹果酸、丙二酸、乙酸组氨酸以及其他 类型天然有机物质等。
螯合剂的作用机理就是首先通过螯合作用,将吸附在土壤颗粒及胶体表 面重金属离子解络下来然后在利用自身强的螯合作用和重金属离子形成 强的螯合体,从土壤中分离出来。如EDTA 等人工合成的有机螯合剂能在 很宽的pH 范围内与大部分金属特别是过渡金属形成稳定的复合物,不仅 能解吸被土壤吸附的金属,也能溶解不溶性的金属化合物,现以证明EDTA 是有效的螯合提取剂。
组合等）
无机淋洗剂
淋洗剂的筛选
酸、碱、盐等无机化合物相对其它淋洗剂具有成本较低,效果好,作用速 度快等优点。
其作用机制主要是通过酸解、络合或离子交换作用来破坏土壤表面官能 团与重金属形成的络合物,从而将重金属交换解吸下来,进而从土壤溶液 中溶出。
其自身的性质使其无法再利用 同时在淋洗过程中还会产生大量废液,增加后处理成本。
人工螯合剂
常用的螯合剂大致可分为人工螯合剂和天然螯合剂两类。
人工螯合剂包括: 乙二胺四乙酸( EDTA) 、羟乙基替乙二胺三乙酸 (HEDTA) 、二乙基三乙酸(NTA) 、乙二醇双四乙酸( EGTA) 、乙二胺二 乙酸( EDDHA) 、环已烷二胺四乙酸(CDTA) 等。
在操作上又分为原位化学淋洗和异位化学清洗技术。原位
化学淋洗时，淋洗液用量以到达植物根部以下而不到地下水 为宜，以免污染地下水。 为提高淋洗液的洗脱效率，需要在淋洗液中加入一些能增大 污染物水溶性和迁移性的化学助剂。通常选择价格低廉、可 生物降解、不易造成土壤污染的化学物质.
化学淋洗技术的关键步骤
土壤因素影响分析
化学淋洗对污染土壤的修复因土壤类型不同而略有差别。 对于砂质壤土,由于其粘性较差,不易强烈吸附污染物,一
般只需初步淋洗即可。但是对于粘性较强的壤土和粘土,由 于容易吸附污染物,在进行初步淋洗之后,还必须进一步修复
处理。
淋洗法的除污染物效果与土壤中有机质的含量、pH值、清 洗剂与金属的浓度比、土壤性质、泥浆稠度等有关。
天然有机螯合剂包括:柠檬酸、苹果酸、丙二酸、乙酸组氨酸以及其他 类型天然有机物质等。
螯合剂的作用机理就是首先通过螯合作用,将吸附在土壤颗粒及胶体表 面重金属离子解络下来然后在利用自身强的螯合作用和重金属离子形成 强的螯合体,从土壤中分离出来。如EDTA 等人工合成的有机螯合剂能在 很宽的pH 范围内与大部分金属特别是过渡金属形成稳定的复合物,不仅 能解吸被土壤吸附的金属,也能溶解不溶性的金属化合物,现以证明EDTA 是有效的螯合提取剂。
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。
THANKS FOR WATCHING
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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。
《土壤污染生态修复》PPT课件
精选PPT
16
精选PPT
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2、微生物修复的种类 （1）原位生物修复：在污染土壤中加入氧 化剂 和营养物质等，使有关的微生物繁 殖并通过生物化学作用降解有机污染物。 如：生物强化法、生物通风法等。
（2）异位生物修复：将受污染的土壤移离 原 地，使之与降解菌接种物、营养物及支 撑材料混合，集中起来进行生物降解。
土壤污染的生态修复
精选PPT
1
目录
土壤土污壤染污现染现状状及及治治理理技术术
1
污染土壤生态修复概述
2
重金属污染土壤的生态修复
3
有机污染土壤的生态修复
4
精选PPT
2
一、我国土壤污染现状
随着工业化、城市化、 农业集约化的快速发展， 大量未经处理的废弃物向 土壤系统转移，并在自然 因素的作用下汇集、残留 于土壤环境中。
实用技术。但是，这些修复方法往往会破坏污染
场地的理化性质，甚至会造成环境的二次污染，
对于污染面积巨大且污染程度轻的土壤基本上难
以应用和奏效。
在这种情况下，提出应用生
态修复的方法和技术，从生态学 原理的高度解决污染环境特别是
污染土壤的修复问题，对于实现
人与自然的和谐发展具有重要的
实践意义。
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5
共同点
①采用生态学原理
②人工方法为主，自然恢复为辅
③部分地返回到生态系统受到干扰前的结构和功能
④最终目标是为当地生物提供良好的栖息地
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三、重金属污染土壤的生态修复
核心：植物修复
1、植物修复概念
植物修复（phytoremediation）技术是指以植物 忍耐和超量富集某种或某些化学元素的理论为基 础，利用植物及其共存微生物体系清除环境中的 污染物的一门环境污染治理技术。 狭义的植物修复技术就是指利用植物清除或固定 污染土壤中的重金属。
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。
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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。
污染土壤的环境修复技术 ppt课件
4 技术参数
运行参数 停留时间 系统吞吐量 出口土壤温度 总运行时间 加热功率 回转窑内的空气
值 60分钟 225吨/天（平均） 900℉（典型） 7,047.4小时
40,000,000英热/小时
氧气含量低于4%
5 性能情况
● 比较修复目标浓度和处理后土壤污染物浓 度可知系统运行的性能情况。
表 修复目标浓度
淋洗、异位化学淋洗的案例。
应该说是相当成功的案例。
5. 溶剂浸提修复技术
● 原理：利用溶剂将污染物从污染土壤中提取出来 或去除的技术。
● 比较安全、快捷、有效、便宜和易于推广。
1. 土壤性能改良修复技术 ● 适用于重金属污染，有时候又叫做重金属钝化。
● 改良土壤性质使污染物转变为难迁移、低活性物 质或从土壤中去除。
● 施用改良剂：石灰、有机物（泥炭）或黏土矿物、 离子拮抗剂、化学沉淀剂
● 技术应用
降低重金属在土壤中的移动性，而降低淋溶实验中土壤淋洗 液的金属含量，从而减少环境和人类健康的暴露风险。
● 氧化剂分散系统示意图
技术关键就在于如何让氧化剂均匀分散到土 壤中。
● 技术应用
在美国应用化学氧化主要在小规模上取得较 多的成功原位修复。
3. 化学还原与还原脱氯修复技术
● 原理：利用化学还原剂将污染物还原为难溶态， 从而使污染物在土壤环境中的迁移性和生物可利 用性降低的一项污染土壤原位修复技术。
（2）分类与技术体系，应该来说，土壤修复技术体系目前较为 成熟，方法也较多，趋势是原位技术比例日趋上升。
下表统计来源自美国超级基金计划
类别及所占比例 技术方法及所占比例
异位土壤修复 （425）58%
原位土壤修复 （314）42%
土壤中有机污染物的修复ppt课件
植物可释放一些物质到土壤中，以利于降解 有毒化学物质，并可刺激根际微生物的活性。这些 物质包括酶及一些有机酸，它们与脱落的根冠细胞 一起为根际微生物提供重要的营养物质，促进根际 微生物的生长和繁殖。并且，其中的有些分泌物也 是微生物共代谢的基质。
根际的矿化作用去除有机污染物
植物促进根际微生物对有机污染物的转化作用， 植物根际的菌根真菌与植物形成共生作用，有其独特 的酶途径，用以降解不能被细菌单独转化的有机物。
或是使污染物无害化的过程。
❖ 包括原位生物修复和异位生物修复
❖ 原位生物修复
污染在原地点进行，不挖出或抽取需要修复的土 壤及地下水，采用一定的工程措施，利用生物通 气、生物冲淋等一些方式进行。
❖ 异位生物修复
需要挖掘土壤或抽取地下水，将污染物移动到邻 近地点或反应器内进行。显然，这用处理更好控 制，结果容易预料，技术难度较低，但投资成本 较大。
土壤中有机污染物的修复
L/O/G/O
有机污染物(organic pollutant)
❖ 指造成环境污染和对生态系统产生有害影响的有机 化合物。
❖ 天然有机污染物主要是由生物体的代谢活动及其他 化学过程产生的，如萜烯类、黄曲霉类等；
❖ 人工合成有机污染物是随现代化学工业的兴起而产 生的，如合成橡胶、塑料等。
影响植物修复的因素
❖污染物性质 ❖植物种类 ❖根系分布 ❖污染物浓度和滞留时间 ❖环境条件
植物修复的优点
❖ 绿色的、低技术、低成本要求的修复方法,容易为 社会接受
❖对土壤肥力和土壤结构没有破坏 ❖ 能增加土壤有机质含量和土壤肥力,同时能减少土
壤侵蚀的发生 ❖ 还有可能回收一些重金属,而且适用的污染物广泛
❖ 目前，有机污染物在土壤的吸附-解吸研究主要集中在黏土 矿物-水界面的吸附解吸，以及它们在土壤腐殖物质中的吸 附-解吸行为。
根际的矿化作用去除有机污染物
植物促进根际微生物对有机污染物的转化作用， 植物根际的菌根真菌与植物形成共生作用，有其独特 的酶途径，用以降解不能被细菌单独转化的有机物。
或是使污染物无害化的过程。
❖ 包括原位生物修复和异位生物修复
❖ 原位生物修复
污染在原地点进行，不挖出或抽取需要修复的土 壤及地下水，采用一定的工程措施，利用生物通 气、生物冲淋等一些方式进行。
❖ 异位生物修复
需要挖掘土壤或抽取地下水，将污染物移动到邻 近地点或反应器内进行。显然，这用处理更好控 制，结果容易预料，技术难度较低，但投资成本 较大。
土壤中有机污染物的修复
L/O/G/O
有机污染物(organic pollutant)
❖ 指造成环境污染和对生态系统产生有害影响的有机 化合物。
❖ 天然有机污染物主要是由生物体的代谢活动及其他 化学过程产生的，如萜烯类、黄曲霉类等；
❖ 人工合成有机污染物是随现代化学工业的兴起而产 生的，如合成橡胶、塑料等。
影响植物修复的因素
❖污染物性质 ❖植物种类 ❖根系分布 ❖污染物浓度和滞留时间 ❖环境条件
植物修复的优点
❖ 绿色的、低技术、低成本要求的修复方法,容易为 社会接受
❖对土壤肥力和土壤结构没有破坏 ❖ 能增加土壤有机质含量和土壤肥力,同时能减少土
壤侵蚀的发生 ❖ 还有可能回收一些重金属,而且适用的污染物广泛
❖ 目前，有机污染物在土壤的吸附-解吸研究主要集中在黏土 矿物-水界面的吸附解吸，以及它们在土壤腐殖物质中的吸 附-解吸行为。
最新(土壤学课件)第十一章 土壤污染与修复课件ppt
（五）汞(hydrargyrum)
汞对作物生长发育的影响主要有抑制光合作用、根系 生长和养分吸收、酶的活性、根瘤菌的固氮作用等。
植物根系和叶子均可吸收Hg，比较容易吸收的汞有 金属汞、Hg2+、乙基汞和甲基汞。无机汞在土壤中的化 学沉淀作用很强，因此，无机汞对植物的毒害不很明显。 但汞的化合物被还原为金属汞，而以汞蒸气出现时，它 就可以自叶面气孔进入植物体。
（一）粘粒矿物对污染物毒性的影响
粘粒矿物的吸附行为显著影响污染物在土壤 的活度和毒性。
水溶态和交换态的重金属元素的毒性较大， 专性吸附态的重金属的毒性较小。
一般土壤质地愈粘，氧化含量越多，土壤对 重金属的专性吸附作用越强，重金属的毒性越 小。
（二）有机质对污染物毒性的影响
静电吸附、络合作用——含氧官能团。
2、土壤污染物的主要种类 （1）重金属污染物(heavy metal pollution)
重金属主要指汞、镉、铅、铬、铜、锌。类金属砷 和非金属氟也包括其中。 （2）有机污染物(organic pollution)
要有有机农药、三氯乙醛(酸)、矿物油类、表面活 性剂、废塑料制品，以及工矿企业排放的含有机质的 三废。 （3）固体废物与放射性污染物(solid waste and radioactive
（二）铬(chrome) 金属铬无毒性，三价铬有毒，六价铬毒性更大，还有腐蚀性。
对皮肤和粘膜表现为强烈的刺激和腐蚀作用，还对全身有毒性作 用。铬对种子萌发，作物生长也产生毒害作用。
土壤中的有机质可促进对铬的吸附与螯合作用，同时还有助 于土壤中六价铬还原为三价铬。有机质对六价铬的还原作用随土 壤pH值的升高而减弱。
但在还原和酸性条件下，砷的毒性较强。铁、锰 氧化物可降低其毒性。 二氧化锰可氧化土壤中的三价铬，而有机质可把 六价的铬还原成三价铬。
土壤污染防治及其修复 ppt课件
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
1.土壤环境污染
1.2土壤污染的特点
①隐蔽性和潜伏性。
比较隐蔽, 往往不容易立即发现,通常是通过地下水受到污 染、农产品产量质量下降,以及人体健康状况恶化等方式 显现出来。
1.3土壤的主要污染物
①无机污染物: ✓ 重金属汞、镉、铬、铅及准金属砷等; ✓ 硝酸盐、硫酸盐、氧化物、可溶性碳酸盐等; ✓ 放射性物质，如 137Cs 、 90Sr等; ✓ 氮肥和磷肥; 氰化物、氟化物、硫化物等。
2020/12/2
17
1.土壤环境污染
②有机污染物: 化学农药、 除草剂、石油类有机物、洗涤剂、 酚类等。 ③生物污染物: 主要是病原微生物、 肠道细菌 、肠寄生虫、 炭疽杆菌、结核杆菌等。
含重金属铅和镉的工业废水污染土壤
2020/12/2
12
土壤环境污染
大气粉尘污染
2020/12/2
13
土壤环境污染
火山爆发产生的火山灰污染
2020/12/2
14
土壤环境污染
火山爆发产生的火山灰污染
2020/12/2
15
土壤环境污染
火山爆发产生的火山岩浆污染
2020/12/2
16
1.土壤环境污染
例如, DDT在土壤灌溉水时的分解速率要比干早时快.
2020/12/2
24
3. 土壤污染修复
(3) 采用土壤污染生物修复技术
采用土壤污染生物修复技术就是利用特定的动、植物 和微生物吸收或降解土壤中的污染物。 植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物, 使其对环境无害。 例如,种植某些非食用性但可富集铅的植物, 如苔薛、木本植物 等,可逐渐降低土壤中铅的污染程度。 选育活性较高的、能够分解某种农药的土壤微生物或 土壤动物,可以增加土壤的生物降解作用。 例如,根固氮菌可将对硫磷迅速地还原为氨基对硫磷等。
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
1.土壤环境污染
1.2土壤污染的特点
①隐蔽性和潜伏性。
比较隐蔽, 往往不容易立即发现,通常是通过地下水受到污 染、农产品产量质量下降,以及人体健康状况恶化等方式 显现出来。
1.3土壤的主要污染物
①无机污染物: ✓ 重金属汞、镉、铬、铅及准金属砷等; ✓ 硝酸盐、硫酸盐、氧化物、可溶性碳酸盐等; ✓ 放射性物质，如 137Cs 、 90Sr等; ✓ 氮肥和磷肥; 氰化物、氟化物、硫化物等。
2020/12/2
17
1.土壤环境污染
②有机污染物: 化学农药、 除草剂、石油类有机物、洗涤剂、 酚类等。 ③生物污染物: 主要是病原微生物、 肠道细菌 、肠寄生虫、 炭疽杆菌、结核杆菌等。
含重金属铅和镉的工业废水污染土壤
2020/12/2
12
土壤环境污染
大气粉尘污染
2020/12/2
13
土壤环境污染
火山爆发产生的火山灰污染
2020/12/2
14
土壤环境污染
火山爆发产生的火山灰污染
2020/12/2
15
土壤环境污染
火山爆发产生的火山岩浆污染
2020/12/2
16
1.土壤环境污染
例如, DDT在土壤灌溉水时的分解速率要比干早时快.
2020/12/2
24
3. 土壤污染修复
(3) 采用土壤污染生物修复技术
采用土壤污染生物修复技术就是利用特定的动、植物 和微生物吸收或降解土壤中的污染物。 植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物, 使其对环境无害。 例如,种植某些非食用性但可富集铅的植物, 如苔薛、木本植物 等,可逐渐降低土壤中铅的污染程度。 选育活性较高的、能够分解某种农药的土壤微生物或 土壤动物,可以增加土壤的生物降解作用。 例如,根固氮菌可将对硫磷迅速地还原为氨基对硫磷等。
《土壤修复》课件
04
土壤修复的未来发展与 挑战
土壤修复技术的发展趋势
生物修复技术
利用微生物和植物的代谢作用 ，分解和转化污染物，实现土
壤的净化。
化学修复技术
通过化学反应，将污染物转化 为无害或低毒性的物质，降低 其对土壤和生态系统的危害。
物理修复技术
利用物理原理，如吸附、萃取 、蒸馏等，将污染物从土壤中 分离出来。
修复效果
经过修复后，土壤中的有机物含量显著降低，土 壤质量得到明显改善。
某城市绿地土壤复合污染修复案例
污染源
某城市绿地受到工业废水、生活垃圾等多种因素影响，导致土壤 受到复合污染。
修复方法
采用植物提取和微生物降解相结合的方法，利用植物吸收和微生物 降解去除污染物。
修复效果
经过修复后，土壤中的多种污染物含量显著降低，土壤质量得到明 显改善。
加强国际合作与交流，借鉴国际先进 经验和技术成果，推动全球土壤修复 技术的进步和应用。
THANKS
感谢观看
联合修复技术
结合生物、化学和物理等多种 方法，针对不同污染类型和程 度，采取最合适的修复技术组
合。
土壤修复的法规与政策
01
02
03
04
国家层面
制定和完善土壤污染防治法律 法规，明确土壤污染防治工作 的原则、目标、任务和措施。
地方层面
根据国家法律法规，结合当地 实际情况，制定具体的实施细
则和操作规程。
《土壤修复》PPT课 件
目录
• 土壤修复概述 • 土壤修复技术与方法 • 土壤修复案例分析 • 土壤修复的未来发展与挑战 • 结论与展望
01
土壤修复概述
土壤污染现状
土壤污染类型
重金属、农药残留、石油和工业废弃 物等。
《土壤污染化学修复》PPT课件
✓ 天然有机螯合剂包括:柠檬酸、苹果酸、丙二酸、乙酸组氨酸以及其他 类型天然有机物质等。
螯合剂的作用机理就是首先通过螯合作用,将吸附在土壤颗粒及胶体表 面重金属离子解络下来然后在利用自身强的螯合作用和重金属离子形成 强的螯合体,从土壤中分离出来。如EDTA 等人工合成的有机螯合剂能在 很宽的pH 范围内与大部分金属特别是过渡金属形成稳定的复合物,不仅 能解吸被土壤吸附的金属,也能溶解不溶性的金属化合物,现以证明EDTA 是有效的螯合提取剂。
✓ 在操作上又分为原位化学淋洗和异位化学清洗技术。原位 化学淋洗时，淋洗液用量以到达植物根部以下而不到地下水 为宜，以免污染地下水。
✓ 为提高淋洗液的洗脱效率，需要在淋洗液中加入一些能增大 污染物水溶性和迁移性的化学助剂。通常选择价格低廉、可 生物降解、不易造成土壤污染的化学物质.
化学淋洗技术的关键步骤
酸淋洗剂一般对重金属的去除效果好,但其使用带来的负面 影响也是相当严重。
✓ 由于土壤中重金属的溶解主要受pH值控制,被酸化土壤的pH 值只有达 到一定程度,通常pH < 3 或4 时,大部分重金属才以离子形态存在,但 过高的酸度会严重地破坏土壤的理化性质,使大量土壤养分淋失,并严 重破坏土壤微团聚体结构
淋洗法/淋洗-提取法具有方法简便、成本低、处理量大、见效快等优点，适 用于大面积、重度污染的治理。特别适用于轻质土、和砂质土，但对渗透系数 很低的土壤效果不好。
影响化学淋洗的主要因素
土壤质地 ✓ 如不同质地的土壤对重金属的结合力大小不同，一般地粘土
比砂土对重金属离子有更强的结合力，使得结合在土壤颗粒 上的重金属难于解吸下来，从而影响重金属的淋洗效率。 ✓ 对有机物，土壤中粉砂和粘土含量较高时,土壤比表面积较 大,对污染具有强烈吸附作用,会大大降低污染物的溶出效率, 一般土壤中粉砂和粘土含量超过20 %～30 %时,不再适合化 学淋洗。
螯合剂的作用机理就是首先通过螯合作用,将吸附在土壤颗粒及胶体表 面重金属离子解络下来然后在利用自身强的螯合作用和重金属离子形成 强的螯合体,从土壤中分离出来。如EDTA 等人工合成的有机螯合剂能在 很宽的pH 范围内与大部分金属特别是过渡金属形成稳定的复合物,不仅 能解吸被土壤吸附的金属,也能溶解不溶性的金属化合物,现以证明EDTA 是有效的螯合提取剂。
✓ 在操作上又分为原位化学淋洗和异位化学清洗技术。原位 化学淋洗时，淋洗液用量以到达植物根部以下而不到地下水 为宜，以免污染地下水。
✓ 为提高淋洗液的洗脱效率，需要在淋洗液中加入一些能增大 污染物水溶性和迁移性的化学助剂。通常选择价格低廉、可 生物降解、不易造成土壤污染的化学物质.
化学淋洗技术的关键步骤
酸淋洗剂一般对重金属的去除效果好,但其使用带来的负面 影响也是相当严重。
✓ 由于土壤中重金属的溶解主要受pH值控制,被酸化土壤的pH 值只有达 到一定程度,通常pH < 3 或4 时,大部分重金属才以离子形态存在,但 过高的酸度会严重地破坏土壤的理化性质,使大量土壤养分淋失,并严 重破坏土壤微团聚体结构
淋洗法/淋洗-提取法具有方法简便、成本低、处理量大、见效快等优点，适 用于大面积、重度污染的治理。特别适用于轻质土、和砂质土，但对渗透系数 很低的土壤效果不好。
影响化学淋洗的主要因素
土壤质地 ✓ 如不同质地的土壤对重金属的结合力大小不同，一般地粘土
比砂土对重金属离子有更强的结合力，使得结合在土壤颗粒 上的重金属难于解吸下来，从而影响重金属的淋洗效率。 ✓ 对有机物，土壤中粉砂和粘土含量较高时,土壤比表面积较 大,对污染具有强烈吸附作用,会大大降低污染物的溶出效率, 一般土壤中粉砂和粘土含量超过20 %～30 %时,不再适合化 学淋洗。
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▪ 1.1 土壤污染的定义 ▪ 1.2 土壤污染的特点 ▪ 1.3 土壤中污染物的来源 ▪ 1.4 土壤污染的类型 ▪ 1.5 土壤污染的危害
—Department of Environmental Science and Engineering— 3
1.1 土壤污染的定义
“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。
—Department of Environmental Science and Engineering— 15
2.1 现场调查
▪ （1）污染物的性质； ▪ （2）污染物的浓度与分布； ▪ （3）地下水的水文概况； ▪ （4）地质概况。
了解现场特性的目的一是收集使土壤修复过程 最优化的信息，二是收集控制环境条件使之维 持最佳条件的信息。因此，第一阶段是收集有 关修复原理的数据，第二阶段是收集有关工程 设计和过程控制等数据。
—Department of Environmental Science and Engineering— 24
3.2 实验设计与实施
▪ 3.2.2 方案制定与实施 ▪ 可处理性研究分为三个阶段，第一个阶段是修复方法的筛
选；第二个阶段是修复方法的挑选；第三个阶段是修复方 法调查和可行性研究计划进行（中试）。一个可处理研究 计划可以看作是一套分别进行的单项组合，这些项目是： ▪ （1）土著微生物对靶标污染物的降解转化能力； ▪ （2）接种微生物的强化降解能力； ▪ （3）环境参数的最佳适宜范围； ▪ （4）添加基质和电子受体的需求效果； ▪ （5）添加基质的充足和缺乏的循环过程； ▪ （6）是否需要补充电子供体;
Infiltratio n of pe sticides and fer tiliz er s fr om
far m land s
Br ine leakag e from r uptur ed w e ll casing
pond
Wate r table
Le ak in g pe tr oleu m
t ank
—Department of Environmental Science and Engineering— 13
1.5 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；
（2）影响农产品的产量和质量：植物可从污染 土壤中吸收污染物，从而引起代谢失调，生长 发育受阻或导致遗传变异。
—Department of Environmental Science and Engineering— 20
准备调查 现场调查 详细调查 分析评价 方法选定 施工管理 计划完成
—Department of Environmental Science and Engineering— 21来自3.1 可处理性研究的目标
3 污染土壤修复的可处理性研究
▪ 所谓污染土壤修复的可处理性研究，是指在实际工程建设之 前，进行的小试和中试实验研究，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。目的是节省修 复项目建设工程的投资，一个造价千万美元的土壤修复工程 一般可处理性研究费用为5－20万美元，可以节省100万美 元的工程建设费用。
（3）影响生态系统安全：通过生态系统的能量 流动和物质循环影响整个生态系统。
—Department of Environmental Science and Engineering— 14
2 污染土壤修复现场的调查与评价
▪ 开展生物修复之前需要对修复现场进行调查评价， 确定生物修复的适应性。主要指标包括：污染物的 性质；污染物的浓度和分布；现场的微生物活性； 现场的水力条件；现场的氧化还原电位；土壤和水 的特性；养分的有效性等。现场评估必须回答这些 问题，获得足够的数据，便于工程设计。
—Department of Environmental Science and Engineering— 16
2.2 生物过程评价
▪ （1）微生物可利用的碳源和能源； ▪ （2）可利用的受体和氧化还原条件； ▪ （3）现有的微生物活性和可能的毒性； ▪ （4）营养物的有效性； ▪ （5）现场环境条件。
▪ （1）评价整个过程的可行性； ▪ （2）确定修复可以达到的浓度； ▪ （3）确定处理过程的设计标准； ▪ （4）估算处理过程的设备和运行费用； ▪ （5）决定控制参数和最优化实施的限制条件； ▪ （6）评价物料供应处理技术与设备； ▪ （7）证实现场运行情况和污染物的最终归趋； ▪ （8）评价处理过程中存在的问题； ▪ （9）提供修复工程连续运行的最优化方法。
污染物进入土壤的途径按照所划分的土壤污染 源可分为污水灌溉、固体废物的利用、农药和 化肥、大气沉降物等。
—Department of Environmental Science and Engineering— 10
1.3 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（汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土
—Department of Environmental Science and Engineering— 25
—Department of Environmental Science and Engineering— 6
1.2 土壤污染的特点
（2）不可逆性和长期性: 土壤一旦遭到污染后极难恢 复，重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程，而 许多有机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时 间，例如1966年冬至1977年春，沈阳—抚顺污水灌区 发生的石油、酚类以及后来张土灌区的镉污染，造成 大面积的土壤毒化、水稻矮化、稻米异味，含镉量超 过食品卫生标准。经过十余年的艰苦努力，包括施用 改良剂、深翻、清灌、客土、选择品种等各种措施， 才逐步恢复其部分生产力，付出了大量的劳力和代价。
—Department of Environmental Science and Engineering— 8
—Department of Environmental Science and Engineering— 9
1.3 土壤中污染物的来源
土壤污染源可分为天然污染源和人为污染源。 后者是土壤污染研究和污染土壤修复的主要对 象，而在这些污染源中，化学物质对土壤的污 染是人们最为关注的。
De ep Aq uife r
—Department of Environmental Science and Engineering— 12
1.4 土壤污染的类型
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。
M un icipal lan dfill
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ntam inate sh allow
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Accide ntal fuel sp ill
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1.1 污染土壤的定义
三种定义的出发点虽然不同，但有一点是共 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。所以，土壤污 染就是指人为因素有意或无意地将对人类或 其他生命体有害的物质施加到土壤中，使其 某种成分的含量明显高于原有含量、并引起 土壤环境质量恶化的现象。
—Department of Environmental Science and Engineering— 5
壤） ▪ 全球物质循环
—Department of Environmental Science and Engineering— 11
M un icipal w ate r w ell
Ocean
Fr es h w ate r
se ptic tank leakag e
Salin e Wate r
Late ral intru sion o f salin e w ater
回顾
1、水环境污染现状 2、水体修复的概念和原则 3、水体修复的分类 4、水体修复技术 5、水体修复中若干常见问题的探讨
1
下篇：生物修复与生态工程
三 、 1 土壤中污染物的来源与危害
土 壤
2 污染土壤修复的现场调查与评价
污 3 污染土壤修复的可处理性研究
染
与 4 污染土壤典型修复技术及原理
修
复
2
1 土壤中污染物的来源与危害
“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。
—Department of Environmental Science and Engineering— 4
—Department of Environmental Science and Engineering— 22
3.2 实验设计与实施
在明确研究目的之前，需要促使可处理性研究开展 的外部因素。这些因素包括： ▪ （1）管理部门的目的； ▪ （2）客户的要求； ▪ （3）污染物的危害程度； ▪ （4）污染地点的敏感性； ▪ （5）污染地点的政治敏感性； ▪ （6）时间计划的灵活程度； ▪ （7）项目预算的灵活程度。
—Department of Environmental Science and Engineering— 3
1.1 土壤污染的定义
“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。
—Department of Environmental Science and Engineering— 15
2.1 现场调查
▪ （1）污染物的性质； ▪ （2）污染物的浓度与分布； ▪ （3）地下水的水文概况； ▪ （4）地质概况。
了解现场特性的目的一是收集使土壤修复过程 最优化的信息，二是收集控制环境条件使之维 持最佳条件的信息。因此，第一阶段是收集有 关修复原理的数据，第二阶段是收集有关工程 设计和过程控制等数据。
—Department of Environmental Science and Engineering— 24
3.2 实验设计与实施
▪ 3.2.2 方案制定与实施 ▪ 可处理性研究分为三个阶段，第一个阶段是修复方法的筛
选；第二个阶段是修复方法的挑选；第三个阶段是修复方 法调查和可行性研究计划进行（中试）。一个可处理研究 计划可以看作是一套分别进行的单项组合，这些项目是： ▪ （1）土著微生物对靶标污染物的降解转化能力； ▪ （2）接种微生物的强化降解能力； ▪ （3）环境参数的最佳适宜范围； ▪ （4）添加基质和电子受体的需求效果； ▪ （5）添加基质的充足和缺乏的循环过程； ▪ （6）是否需要补充电子供体;
Infiltratio n of pe sticides and fer tiliz er s fr om
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Br ine leakag e from r uptur ed w e ll casing
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Wate r table
Le ak in g pe tr oleu m
t ank
—Department of Environmental Science and Engineering— 13
1.5 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；
（2）影响农产品的产量和质量：植物可从污染 土壤中吸收污染物，从而引起代谢失调，生长 发育受阻或导致遗传变异。
—Department of Environmental Science and Engineering— 20
准备调查 现场调查 详细调查 分析评价 方法选定 施工管理 计划完成
—Department of Environmental Science and Engineering— 21来自3.1 可处理性研究的目标
3 污染土壤修复的可处理性研究
▪ 所谓污染土壤修复的可处理性研究，是指在实际工程建设之 前，进行的小试和中试实验研究，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。目的是节省修 复项目建设工程的投资，一个造价千万美元的土壤修复工程 一般可处理性研究费用为5－20万美元，可以节省100万美 元的工程建设费用。
（3）影响生态系统安全：通过生态系统的能量 流动和物质循环影响整个生态系统。
—Department of Environmental Science and Engineering— 14
2 污染土壤修复现场的调查与评价
▪ 开展生物修复之前需要对修复现场进行调查评价， 确定生物修复的适应性。主要指标包括：污染物的 性质；污染物的浓度和分布；现场的微生物活性； 现场的水力条件；现场的氧化还原电位；土壤和水 的特性；养分的有效性等。现场评估必须回答这些 问题，获得足够的数据，便于工程设计。
—Department of Environmental Science and Engineering— 16
2.2 生物过程评价
▪ （1）微生物可利用的碳源和能源； ▪ （2）可利用的受体和氧化还原条件； ▪ （3）现有的微生物活性和可能的毒性； ▪ （4）营养物的有效性； ▪ （5）现场环境条件。
▪ （1）评价整个过程的可行性； ▪ （2）确定修复可以达到的浓度； ▪ （3）确定处理过程的设计标准； ▪ （4）估算处理过程的设备和运行费用； ▪ （5）决定控制参数和最优化实施的限制条件； ▪ （6）评价物料供应处理技术与设备； ▪ （7）证实现场运行情况和污染物的最终归趋； ▪ （8）评价处理过程中存在的问题； ▪ （9）提供修复工程连续运行的最优化方法。
污染物进入土壤的途径按照所划分的土壤污染 源可分为污水灌溉、固体废物的利用、农药和 化肥、大气沉降物等。
—Department of Environmental Science and Engineering— 10
1.3 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（汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土
—Department of Environmental Science and Engineering— 25
—Department of Environmental Science and Engineering— 6
1.2 土壤污染的特点
（2）不可逆性和长期性: 土壤一旦遭到污染后极难恢 复，重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程，而 许多有机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时 间，例如1966年冬至1977年春，沈阳—抚顺污水灌区 发生的石油、酚类以及后来张土灌区的镉污染，造成 大面积的土壤毒化、水稻矮化、稻米异味，含镉量超 过食品卫生标准。经过十余年的艰苦努力，包括施用 改良剂、深翻、清灌、客土、选择品种等各种措施， 才逐步恢复其部分生产力，付出了大量的劳力和代价。
—Department of Environmental Science and Engineering— 8
—Department of Environmental Science and Engineering— 9
1.3 土壤中污染物的来源
土壤污染源可分为天然污染源和人为污染源。 后者是土壤污染研究和污染土壤修复的主要对 象，而在这些污染源中，化学物质对土壤的污 染是人们最为关注的。
De ep Aq uife r
—Department of Environmental Science and Engineering— 12
1.4 土壤污染的类型
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。
M un icipal lan dfill
Le ak age fr om hazard ous w aste site
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1.1 污染土壤的定义
三种定义的出发点虽然不同，但有一点是共 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。所以，土壤污 染就是指人为因素有意或无意地将对人类或 其他生命体有害的物质施加到土壤中，使其 某种成分的含量明显高于原有含量、并引起 土壤环境质量恶化的现象。
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壤） ▪ 全球物质循环
—Department of Environmental Science and Engineering— 11
M un icipal w ate r w ell
Ocean
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Late ral intru sion o f salin e w ater
回顾
1、水环境污染现状 2、水体修复的概念和原则 3、水体修复的分类 4、水体修复技术 5、水体修复中若干常见问题的探讨
1
下篇：生物修复与生态工程
三 、 1 土壤中污染物的来源与危害
土 壤
2 污染土壤修复的现场调查与评价
污 3 污染土壤修复的可处理性研究
染
与 4 污染土壤典型修复技术及原理
修
复
2
1 土壤中污染物的来源与危害
“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。
—Department of Environmental Science and Engineering— 4
—Department of Environmental Science and Engineering— 22
3.2 实验设计与实施
在明确研究目的之前，需要促使可处理性研究开展 的外部因素。这些因素包括： ▪ （1）管理部门的目的； ▪ （2）客户的要求； ▪ （3）污染物的危害程度； ▪ （4）污染地点的敏感性； ▪ （5）污染地点的政治敏感性； ▪ （6）时间计划的灵活程度； ▪ （7）项目预算的灵活程度。