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案例分析
环境修复原理与技术案例分析环境修复是指以科学的方法和技术，对受到污染或破坏的自然环境进行修复、恢复或改善，使其恢复到一定程度或功能，以期达到保护自然环境、减轻环境污染的目的，这是一项重大的社会工程。
环境修复是在环境污染和恶化影响下，借助现代技术手段，科学地对污染环境进行修复和恢复的重要技术。
它包括环境修复的原理、技术路线及其具体技术案例。
一、环境修复的原理环境修复的原理是以应对或消除环境污染的技术方法，包括科学的研究、观察、实践、评估和改善污染环境的技术和方法。
它的目标是通过调控、管理和改善污染环境，达到原有自然环境的持续发展和恢复目标，并加快修复过程。
环境修复一般采用“多目标优化”的技术方法，即采用合理的技术措施，改善环境污染源，综合考虑地表水、土壤、空气、生物等多方面的环境变化，同时使修复过程尽可能可持续、有效、经济、安全及持续时间较短。
二、环境修复技术路线1、污染物降解污染物降解是指应用化学反应物质或微生物、酵素等来促进污染物分解或失效，减轻环境污染。
降解技术主要有生物法、化学法、物理法和放射法。
2、污染物抑制污染物抑制是指通过一定的技术手段，抑制或改变污染物的物理和化学性质，使其不易被吸收及对环境和生物的毒性减小或消除，以减轻环境污染。
抑制技术主要有生物法、化学法、物理法和放射法。
3、环境空气重新活化环境空气重新活化是指以技术手段空气微生物松散吸附物、释放有害气体和重新活化空气，其主要技术手段有气体活化、气体吸附技术和气相色谱技术。
4、土壤治理土壤治理是指应用现代技术，采用替代原料、改善土壤和水环境，根据污染物种类、污染物分布、容重等因素，采取相应的技术措施，促进污染治理、改善土壤环境，以减少或消除土壤污染。
主要技术手段有通风修复、淋洗法等。
三、环境修复技术案例分析1、污染物降解技术应用于危险废物处理石油类废物在含水环境中，可被植物微生物和放线菌降解为水和二氧化碳，这种降解技术被称为“植物菌法”。
环境修复技术
环境修复技术环境修复技术是指通过各种手段和方法来修复和恢复被破坏的自然环境的技术。
随着人类活动的不断增加，环境污染和破坏问题日益严重，环境修复技术的应用变得越来越重要。
本文将从土壤修复、水体修复和大气修复三个方面介绍环境修复技术的相关内容。
一、土壤修复技术1. 生物修复技术生物修复技术是指通过引入特定的植物或微生物来恢复受污染土壤的功能。
植物修复技术主要通过植物的根系吸收和转化有毒物质，促进土壤的净化和恢复。
而微生物修复技术则是利用某些微生物对有毒物质进行降解和转化的作用。
这些方法在植被恢复、土壤改良和有机物分解方面都有广泛的应用。
2. 物理修复技术物理修复技术主要通过物理手段去除土壤中的有害物质。
例如，采用土壤挖掘、回填和隔离等方法，将受污染的土壤剥离并取出，然后填充新的无污染土壤。
此外，还可以利用电动力场技术、超声波技术和热解技术等对土壤进行治理，以实现土壤修复的效果。
二、水体修复技术1. 物理修复技术物理修复技术主要包括物理隔离、悬浮沉降和浮游植物治理等方法。
物理隔离是通过构筑隔离屏障，将受污染水体与干净水体进行隔离，以阻止污染的扩散。
悬浮沉降则是利用重力沉淀原理将水体中的悬浮颗粒物沉降，从而达到净化水体的目的。
浮游植物治理是利用浮游植物的生长和代谢作用，在水体中吸收和转化有害物质。
2. 化学修复技术化学修复技术主要是利用化学物质对水体中的有害物质进行处理和转化。
例如，利用氧化剂对有机物进行降解，利用沉淀剂对重金属离子进行沉淀和去除。
这些化学方法在水体净化、海洋污染处理和地下水修复等方面发挥重要作用。
三、大气修复技术1. 气象修复技术气象修复技术主要是通过人工影响气象条件，减少大气中的污染物浓度，改善空气质量。
例如，通过人工降雨、喷雾和离子安装等手段来清除大气中的颗粒物和有害气体，以达到净化大气的目的。
此外，还可以利用人工调控大气流动和温度分布，降低污染物扩散的程度。
2. 废气处理技术废气处理技术主要是利用物理、化学和生物等手段对工业废气中的污染物进行治理和净化。
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。
环境修复原理与技术讲义(PPT 46页)
1、生物修复技术
• 固定化细菌技术 • 河道内曝气结合高效微生物处理修复技术 • 生态浮床技术 • 卵石床生物膜技术 • 稳定塘（氧化塘）技术 • 生物过滤技术 • 土地处理技术 • 人工湿地技术
2．生态修复技术
生物操纵技术
沉水植物重建技术
该类技术的特点是修复措施与退化水生态系统紧密融合。 对于我国浅水型湖泊的富营养化防治是一项应用潜力很大的 技术。
但化学修复技术往往代价较高，容易导致其它化学物质留存于环境中，可能产 生其它环境危害等。
环境生物修复技术：利用生物的生命代谢活动减少存在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。
费用小，不会引入其它化学物质，对环境的整体修复性能好，但往往种引入、土地利用及 运行维护等。
按照与水生态系统融合的程度大小：
利用生物的新陈代谢对有 机污染物及氮、磷营养物 质的同化作用．将低浓度 污染物进行富集转化．达 到治理污染水体的目的。
生物生态治理技术
生物修复技术 生态修复技术
异同
恢复退化水生态系统结 构中缺失的组分，达到 重建水生态系统的良好 结构．实现其功能的恢 复，同时改善水质。
固体废弃物：在生产建设、日常生活和其它活动中产生，在一定时间和地点无 法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质。
工业固体废弃物处理
废弃矿山、采矿场复垦
生活垃圾固废处理
污水处理厂污泥后续处理
三、环境修复的技术
环境修复技术是指人类修复环境时所采用的手段。 技术的基本作用在于改变自然界的运动形式和状态，由此形成了工程技术、物 理技术、化学技术和生物技术四类基本技术。
• ESB水体修复技术思路是，消除争氧物质，稳定水 体的高溶氧状态，快速培植优势好氧微生物，打造 生态基础，并通过水生动、植物定向培养、建立起 人工生态，通过人工生态向自然生态演替，恢复水 体生物多样性，并充分利用自然系统的循环再生、 自我修复等特点，实现水生态系统的良性循环。
污染土壤修复的技术原理以及9种修复技术
污染土壤修复的技术原理以及9 种修复技术
土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。
在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。
从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：(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。
近年来在政府财政支持下我国开展了多个类型场地的修复技术设备研发。
尽管可以罗列的土壤及地下水污染的修复技术很多但实际上经济实用的修复技术很少。
土壤修复技术归纳起来常用的有以下几种：
1、热力学修复技术，利用热传导，热毯、热井或热墙等，或热辐射，无线电波加热等实现对污染土壤的修复。
2、热解吸修复技术，以加热方式将受有机物污染的土壤加热至有机物沸点以上使吸附土壤中的有机物挥发成气态后再分离处理。
3、焚烧法，将污染土壤在焚烧炉中焚烧，使高分子量的有害物质?挥发性和半挥发性，分解成低分子的烟气经过除尘、冷却和净化处理使烟气达到排放标准。
4、土地填埋法，将废物作为一种泥浆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 值保持污染物在土壤上层的好氧降解。
5、化学淋洗，借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂在重力作用下或通过水头压力推动淋洗液注入到被污染的土层中，然后再。
环境修复原理与技术污染环境的植物修复原理课件
评估植物修复对土壤、水体和生物多 样性的影响，确保修复活动对生态环 境产生积极影响。
经济效益评估
分析植物修复的成本效益，探索降低 修复成本、提高经济效益的途径和方 法。
THANKS
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REPORTING
案例
如印度芥菜和向日葵等植物对有机污 染物的降解效果显著，可用于有机污 染土壤的修复。
放射性核素污染的植物修复技术
放射性核素
指具有放射性的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ素，如铀、钚、铯 等。
植物修复原理
利用某些植物对放射性核素的吸收和 固定能力，将放射性核素从土壤中去 除或降低其浓度。
技术方法
包括植物提取、植物稳定和植物挥发 等。
工业区土壤污染的植物修复案例
总结词
工业区土壤污染的植物修复案例主要针对的是由工业 生产活动产生的污染物导致的土壤污染问题。
详细描述
工业区土壤污染通常包括重金属、石油、有机溶剂等污 染物。植物修复技术通过种植对特定污染物具有较强吸 收和富集能力的植物，如向日葵、芦苇等，将这些植物 种植在污染土壤中，利用其根系吸收和积累污染物，并 通过收获植物或利用其分解作用将污染物从土壤中去除 。例如，在某石油泄漏污染场地，种植了大量芦苇，通 过芦苇的吸收和分解作用，成功地降低了土壤中的石油 污染物含量。
未来展望
未来，环境修复将更加注重综合治理和预防措施的结合，推动环境修复与生态建设、资源循环利用的有 机结合，为建设美丽中国和地球家园作出更大的贡献。
PART 02
植物修复原理
REPORTING
植物修复定义
植物修复是指利用植物及其根际微生 物体系，对土壤和地下水中的污染物 进行吸收、降解和去除的过程。
矿山土壤污染的植物修复案例
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
环境修复原理与技术
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。
污染土壤的生物修复PPT课件
• 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
环境化学-第七章受污染环境的修复(1)分解
外源微生物（exogenous microorganism），异生污染物
微生物强化作用（bioaugmentation），除了加入外源微生物外，还需加入酶、 其它生长基质或氮、磷无机盐。 自然生物修复：不进行任何工程辅助措施或不调控生态系统，完全依靠自然 的生物修复过程，即靠土著微生物发挥作用。需要有以下条件（1）有充分稳 定的地下水流；（2）有微生物可利用的营养物；（3）有pH缓冲能力；（4） 有使代谢能够进行的电子受体。 原位生物修复 人工生物修复 （in situ） 异位生物修复 （ex situ） 反应器型 非反应器型
植物修复研究的发展趋势
① 寻找更多的野生超积累植物，建立超积累植物的数据库。 ② 建立示范性基地，提高综合效益，获得经验加以推广。 ③ 在应用研究同时，深化应用基础理论研究，包括植物中 金属存在形式、植物超累积机理、土壤学和土壤化学因 子对增加金属植物可利用性控制机理的研究。 ④ 植物与其根际微生物共存体系的研究。 ⑤ 分子生物学和基因工程技术的应用，培育生物量大，生 长速率快，生长周期短的基因传导的超累积植物。
受污染环境的修复 三、化学氧化技术
常用于修复的化学氧化剂包括高锰酸钾、臭氧广泛应 用。
氧化剂 氟气 羟基自由基 原子氧 臭氧 双氧水 氧气 氧化电位（V）/（氢标） 相对氯气氧化能力 3.06 2.80 2.42 2.07 0.87 0.40 2.25 2.05 1.78 1.52 0.64 0.29
植物修复去除污染物的方式有 4 种， ①植物提取 (phytoextraction) ：植物直接吸收污染物并在 体内蓄积，植物收获后才进行处理。收获后可以进行热 处理、微生物处理和化学处理； ②植物降解(phytodegradation)：植物本身及其相关微生物 和各种酶系将有机污染物降解为小分子的CO2和H2O，或 转化为无毒性的中间产物； ③植物稳定 (phytostabilization) ：植物在与土壤的共同作 用下，将污染物固定并降低其生物活性，以减少其对生 物与环境的危害； ④植物挥发 (phytovolatilization) ：植物挥发是与植物吸收 相连的，它是利用植物的吸取、积累、挥发而减少土壤 挥发性污染物。图3显示了植物修复的几种作用过程。
土壤污染的治理与修复技术
土壤污染的治理与修复技术土壤是我们生产和生活中不可或缺的资源，而土壤污染却在日益严重。
土壤污染指的是土壤中存在有害物质或物质的含量超过安全标准，影响或危害生态环境和人体健康的现象。
土壤污染的危害土壤污染对生态环境和人类健康的危害非常大。
首先，它会导致微生物和植物的死亡和缺失，影响生态平衡，破坏生态环境。
其次，造成的污染会使土壤的裸露度增加和土壤肥力下降，从而影响农作物生产，增加食品污染的风险。
最后，土壤污染对人类的健康也有很大的影响，包括吸入有害气体和吃到污染食品。
土壤污染治理与修复技术如何治理和修复污染的土壤是一项重要的任务。
治理污染的土壤主要通过调整和改良土壤结构，以达到去污或减轻污染的效果。
而治理后的土壤，其基本途径则是恢复土壤的肥力、微生物和生态系统。
以下介绍几种常见的治理与修复技术：1.植物修复技术植物修复技术是指利用植物的生长特性和抗污染能力来修复被污染的土壤。
植物修复的原理有物理、化学和生物三个方面。
在物理方面，植物的根系能够增加土壤的 porosity，使土壤变得更加透气。
在化学方面，植物根系通过吸收和分解有害物质，改变土壤 pH 值，使得污染物更容易被分解和降解。
在生物方面，植物通过根瘤菌等微生物进行生物固氮作用，增加土壤氮含量。
2.生物修复技术生物修复技术是通过调节和利用土壤中的微生物群落来达到治理污染的效果。
这种方法可以加强土壤中细菌和真菌的活动，分解和分解有害物质，从而减轻土壤污染的程度。
同时，通过增加土壤生物多样性，还可以提高土壤的抵抗力和自修复能力。
3.化学修复技术化学修复技术主要是通过在污染地区添加化学药剂来达到减轻污染和去污的目的。
这种方法主要是在土壤中添加吸附剂、氧化剂、还原剂等化学药剂来分解和去除有害物质。
4.物理修复技术物理修复技术一般是指利用一些非化学的方法来治理污染的土壤，例如渗透技术、水分浸出技术和挖土运送等。
这种类似于地下水富集和排放的治理方式，可以有效地降低土壤中有害物质的含量。
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。
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。
二、环境修复技术的应用环境修复技术在污染修复、资源利用、生态建设等方面具有广泛的应用价值。
主要应用在以下方面：1.地下水污染修复地下水污染修复作为目前的热点和难点之一，需要结合多方面的环境修复技术进行处理。
主要技术包括氧化还原、生物修复、吸附等。
如利用还原剂对污染源进行还原，利用生物修复的方法将污染处理为无毒无害的废水，再向地下水体排放。
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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
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
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
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
固定/稳定化修复技术
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
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
热井系统
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。
热力学修复技术
土壤热修复系统示意图
技术应用
热力学修复技术
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。
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
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。
概述
土壤污染物的分类：
进入土壤的途径
污水灌溉 固体废弃 农药和化 大气沉降
污染物
物
肥等
污染物
污染物的属性
有机污染 无机污染 生物污染 放射性污
物
物
物
染物
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
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
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
蒸汽浸提修复技术
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
物理分离修复技术
各类技术的应用范围
物理分离修复技术
蒸汽浸提修复技术
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
冰冻修复技术的优点与限制因素
冰冻修复技术
技术应用
冰冻修复技术
第七章 污染土壤的环境修复技术
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
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
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
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
第七章 污染土壤的环境修复技术
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