环境生态修复课件

并为人类持续利用。
• 目前学术上比较用多的是“生态恢复”和“生态修复”。
• 生态恢复的称谓主要应用在欧美国家，在中国也有应用，而生 态修复的叫法主要应用在日本中国。
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• 1）生态恢复（Restoration）----指对受到干扰、破 坏的生态环境修复使其尽可能恢复到原来的状态。
试验材料：鸡粪、地膜、草帘、稻壳、石膏
供试植物：吉农朝鲜碱茅+碱草
试验设计：采用随机区组设计, 9个处理，三次重复
处理:
A 地膜覆盖
B 草帘覆盖 C 稻壳
覆盖
D 常规堆肥
E 灌水+常规
F 常规堆肥+石膏 G 施石膏
H 对照
I 灌水对照
苏打草甸碱土生态修复模式的建立
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（三） 植物修复技术
定义：植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或
某些污染物的理论为基础，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。
技术方法：
1）利用植物固定或修复重金属污染土壤； 2）利用植物净化水体和空气； 3）利用植物清除放射性核素； 4）利用植物及其根际微生物共存体系净化有机污染物。
• 2) 生态修复----指停止对生态系统人为干扰，依靠 生态系统自我恢复能力（生态系统的自我调节能力与 自组织能力），辅以人工措施（物理化学与工程技 术），使遭到破坏的生态系统逐步恢复或向良性循环 方向发展，向有序方向演化。
• 有目的地采取措施，使受到损害的生态系统结构 和功能得以恢复和完善，实现生产力高、生物多样性 丰富、系统趋于稳定的目标。
（3）具体技术： A）采用加热地毯对地表进行加热（小于1m); B）打出加热井，在井中安装加热器进行加热。
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2 ）热解吸修复技术
（1）定义-----通过热交换的方法将污染介质及其所含有机 污染物加热到一定的温度(150-650℃)后，从介质中分离
出来的方法。传递介质：空气、惰性气体等。
III、协调与平衡原理
----需要考虑环境承载力即环境容纳量
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IV、整体性原理
整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统
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2.影响因素多而复杂 3.多学科交叉
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三、生态修复的基本方式
物理 修复
化学 修复
微生物 修复
如：向日葵及各种 水生植物如宽叶香 蒲等。
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⑶植物固定技术
• 指利用植物吸附降低金属活性，减少重金属被淋 洗到地下或通过空气载体扩散进一步污染环境的 可能性的技术。
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⑷植物刺激技术（植物辅助生物修复技术）

指通过根圈范围内植物的活动刺激微生物的生物降
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• （1）原位蒸汽浸提
高压泵
真空泵
排放
尾气 处理
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污染 土壤
含水 土壤
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（2）异位蒸汽浸提技术、两相、多相浸提技术；辅 助：压裂技术----压裂土壤或岩石，为有机污染物提供
通道，有助它们浸提去除。
2 ）热力学修复技术
（1）定义-----利用热力学的方法对污染物、介质进行加 热，加快污染物蒸发速度的修复技术。
无废弃物农业是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也 是生态工程最早和最生动的一种模式。
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II、物种多样性原理
物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高， 为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会 毁于一旦？
纯林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松 毛虫、天牛的天敌。
环境生态修复
吴亚坤 安徽工业大学能环学院 wuyakun8250@
第一章 生态修复
第一节 基本概念 第二节 生态修复 第三节 生态修复的意义 案例介绍
第一节 基本概念
污染环境：是指被污染了的环境，其内在含义
是经过量化指标或其他评估方法评 价之后，确认环境已经受到了污染 。
环境污染：是指有害物质或有害因子输入大气、水
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（三）物理生态修复技术
• 1、定义 • 根据物理学原理，使环境中污染物部分或彻底去除或
转化为无害形式的环境工程技术方法。 • 2、主要物理生态修复技术
1）蒸汽浸提修复技术----在污染介质中引入清洁空气产 生驱动力，将污染物转化为气态形式排出污染介质中。主 要用于高挥发性化学污染的土地修复中。
植物 修复
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污染修复
消除污 染物
生态修复
恢复生 态系统
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微生物 修复
植物修 复
微生物 修复
物理 修复
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生态 修复
生态修复方法
微生物 修复
化学 修复
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（一）生物修复
1、生物修复概念
生 物 修 复 (bioremediation)---- 指 利 用 生 物 （ 特 别 是 微 生 物），将土壤、地下水和海洋等环境中的有毒、有害 污染物降解为CO2和H2O，或转化为无害物质，从而使污 染生态环境修复为正常生态环境的工程技术体系。
和土壤等环境介质，并在这些环境介质 中扩散、迁移和转化，使生态系统的结 构与功能发生变化，对人类或其他生物 的正常生存和发展产生不利影响的现象 。
第一节 基本概念
治理：是指采用一些措施使受污染的环境
不再对系统中生物或其周围环境产 生负面影响。
修复： 是在使污染环境得到治理后，虽然
可能会在结构上发生某些变化，但 最终还能够恢复未污染之前的功能 ，使污染环境重新焕发出生机和活 力而被重新使用。。激（biostimulation)，满足土著微生物生长所必 需环境条件，诸如提供电子受体、供体、氧以及营养 物等：
②菌群扩增（bioaugmentation）通过各种手段，增加降解
2019/12/14环境污染物的微生物数量。
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2、生物修复的类型
净化地下水
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思考题
• 1、是不是所有的污染物去除都是生态修复，为什 么？
• 2、生态修复的目标是什么？ • 3、常见的生态修复方法有哪些，各起什么作用？
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生态修复案例
试验区的自然状况
试验区的设计
试验地点：肇州县托古乡火车头村
供试土壤类型：苏打草甸碱土
（2）处理对象：挥性性、半挥发性有机物、高密度有机物。 如PCBs、多环芳烃PAHs、二噁英等。
（3）具体技术： A）直接接触技术：旋转干燥机直接加热污染介质； B）间接接触：解析+ 浓缩成液体+处理。 C）执空气浸提以异位热解技术：堆土+热提+燃烧。
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地面 污染地下水
活 性 反 应 墙
解的植物修复过程。
桑树、桑橙树和苹 果树被人们用来刺激 能降解
多氯联苯（PCB）和
多环芬烃（PAH）的
微生物生长。
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⑸植物转化技术
指通过植物新陈代谢作用降解与转化环境污染物的技术。
应用领域：石化
产品污染地和贮藏 地、武器弹药废弃 物、燃料溢出物、 氯化溶剂、 垃圾掩埋淋滤物、 农用杀虫剂和化肥 等。
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1、植物修复技术的类型
⑴植物萃取技术

指植物将土壤中的金属萃取出来，富集并搬运到植物
根部可收割部分和植物地上纸条部位的技术。
如：芸苔属植 物、油菜、工 业用大麻，可 超量富集砷。
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⑵ 植物根际过滤技术
• 指利用植物发达丰富的根系从污水、土壤中吸收、 沉淀和富集有毒重金属的技术。
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（2）生物通气法（bioventing)。
• 生物注气法修复工作原理示意图
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2）易位生物修复(ex situ bioremediation) ——污
染的土壤从污染环境挖出，通过采用固相法或泥浆反应器 处理。 • 此法主要适应污染程度较高时，单纯采用原位生物修复往 往达不到预定的要求采用。
名称 条件 特点
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低温原位 高温原位 电磁波原位
＜100℃ ＞100℃
尾气收集与 尾气收集
处理
与处理
大于150℃ 效果降低
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高温原位加热修复技术
（1）定义-----为了提高污染物的浸提效果，对污 染物进行加温提高其蒸发速度的修复技术。
（2）处理对象：半挥发性有机物、多氯联苯（PCBs) 及密度较高的非水溶性有机物。
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3)生态修复任务
• 两大任务：（1）消除污染；（2）生态重建。
消除 污染
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修复 奠基
暂时 固定
恢复 生态
不利生态
生态系统 生态环境
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二、生态修复的特点
1 严格遵循循环再生、和谐共存（物种多样 性）、整体优化、区域分异等生态学原理
I、物质循环再生原理
没有物质循环的系统，就会产生废弃物，生成环境污染， 并最终影响到系统的稳定与发展。
1）原位生物修复（in situ bioremediation)----不需要移
动污染物而进行的生物修复。 （1） 生物扩增(bioaugmentation)菌株----向污染生境中添加