污染土壤的生物修复优秀课件
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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
《生物修复技术》课件
生物修复技术
02
利用微生物、水生植物等生物体对水
如利用活性污泥法处理工业废水，利用水生植物净化水体等。
空气污染的生物修复
空气污染的来源
包括工业废气、汽车尾气、燃煤烟气等。
生物修复技术
利用微生物、植物等生物体对空气中的污染物进行吸收、降解和转 化。
实际应用案例
生物反应器修复原理
生物反应器
利用生物反应器中的微生物、植物、动物等生物体对有害物质进 行降解、转化和富集等处理过程。
生物膜反应器
利用生物膜上的微生物对有害物质进行降解和转化。
悬浮生长反应器
利用悬浮在液体中的微生物对有害物质进行降解和转化。
03
生物修复技术的实际应用
Chapter
土壤污染的生物修复
1 2 3
土壤污染的来源
包括工业废弃物、农药化肥残留、重金属等。
生物修复技术
利用微生物、植物等生物体对土壤中的污染物进 行降解、转化和固定，降低或消除污染物的毒性 。
实际应用案例
如利用微生物降解有机污染物，利用植物吸收重 金属等。
水体污染的生物修复
水体污染的来源
01
包括工业废水、生活污水、农业废水等。
适用范围
土壤、水体、空气等环境介质中的污染物治理。
生物修复技术的应用领域
01
02
03
土壤污染治理
修复被重金属、农药等污 染的土壤，促进土壤生态 恢复。
水体污染治理
净化被有机物、重金属等 污染的水体，提高水质。
空气污染治理
降低空气中的有害气体和 颗粒物含量，改善空气质 量。
生物修复技术的发展历程
起源
20世纪80年代，随着环境 保护意识的提高，生物修 复技术开始受到关注。
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。
《土壤污染生态修复》PPT课件
精选PPT
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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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9
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。
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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
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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
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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。
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
最新7.4污染土壤生物修复ppt课件
泥浆生物 反应器
污染土壤和水混合成泥浆在带有机械搅拌装置的反应 器内通过人为调控温度、pH、营养物和供氧等促进专 性微生物最大限度地降解污染物
适用于杀虫剂/除草剂，挥发/半挥发性、含 卤和非卤有机污染物、多环芳烃、二垩英/ 呋喃等有机污染物。
环境修复
7.4.2.2 土地填埋
❖ 土地填埋: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，保持污染物在土壤上层的好氧降 解。用于降解过程的微生物通常是土著土壤微生 物群系。为了提高降解能力, 亦可加入特效微生物, 以改进土壤生物修复的效率。
环境修复
7.4.1.6 无机碳浓度
❖ 降解有机污染物时，除了需要更多微生物外，在 降解过程中细菌会产生无机碳，通常为气态二氧 化碳、溶解态二氧化碳或HCO3_。因此，当样品 中含有丰富的水和无机碳气体时表明系统存在生 物降解活性。气态二氧化碳浓度可以用气相色谱 法检测，水样中的二氧化碳可进行无机碳分析。
环境修复
7.4.1.4 细菌活性率
❖ 细菌活性增加通常表明生物修复正在进行，细菌 活性是一个关键信号。对生物修复成功判定的一 个重要指标是潜在生物转化率。当潜在生物转化 率足够大时，表明系统能迅速去除污染物或防止 污染物的迁移。细菌活性越大，说明潜在生物转 化率越高，这一结果可为生物修复的成功运行提 供证据。
❖e.脱氧聚核苷酸探针
采用现代生物化学和分子生物学方法，使现场样品细 菌计数与鉴定更为精确。
❖f.脂肪酸分析
脂肪酸分析是另一种细菌鉴定技术。这种技术利用存 在于细胞膜中的脂肪酸特征进行细菌鉴定。
环境修复
7.4.1.3 原生动物数
❖ 原生动物捕食细菌，所以原生动物数量的增加表明细菌 总数的增加。因此，原生动物种群数量增长所伴随的污 染物量的减少这一结果可为生物修复提供有效佐证。
土壤污染的微生物修复ppt课件
8
My Topic
硫酸盐还原菌 ( Sulfate-Reducing Bacteria,简称SRB) 是一种厌氧的微生物； 广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道 以及油气井等缺氧环境中。在伯杰细菌鉴 定手册第九版中SRB被归纳到第7类群中， 有4组14个属。研究表明在无氧或极少氧情 况下,它能利用金属表面的有机物作为碳源, 并利用细菌生物膜内产生的氢,将硫酸盐还 原成硫化氢,从氧化还原反应中获得生存的 能量。
化能有机营养型 又称化能异养型 化能无机营养型 又称化能自养型 光能有机营养型 又称光能异养型 光能无机营养型 又称光能自养型
3
土壤微生物的呼吸类型
根据土壤微生物对氧气要求的不同，可分为：
好氧微生物
在有氧环境中生长，以氧分子为呼 吸基质氧化时的最终电子受体
兼性微生物
在有氧和无氧环境中均能进行呼吸 的土壤微生物
土壤污染的微生物修复
1
土壤微生物
土壤微生物微小生命有机体的总称，是土 壤中最原始的活有机体。它们的作用是：分解 有机质，合成腐殖质，转化土壤中难溶性的矿 质养分及固氮。包括三种生命形式：原核生物、 真核生物和病毒。
2
土壤微生物的营养类型和呼吸类型 土壤微生物的营养类型
根据微生物对营养和能源的要求，一般可将其分为四大 类型：
厌氧微生物
在嫌气条件下进行无氧呼吸，以无
机氧化物（NO3-、SO42-、CO2）作为最 终电子受体，通过脱氧酶将氢传递给其它 的有机或无机化合物，并使之还原
4
土壤微生物的分布特点
绝大多数微生物分布在土壤矿物质和有机质颗粒的表面，附 着或缠绕在土壤颗粒上，形成无机一有机一生物复合体或无 机一有机一生物团聚体。
优点 微生物降解较为完全（为无机物），二次污染问题较小 处理形式多样，操作相对简单，有时可进行原位处理 对环境扰动小，不破坏植物生长所需要的土壤环境 费用较低 可同时处理不同种类的有机污染物 缺点 当污染物溶解性较低或者与土壤腐殖质和黏粒矿物结合
My Topic
硫酸盐还原菌 ( Sulfate-Reducing Bacteria,简称SRB) 是一种厌氧的微生物； 广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道 以及油气井等缺氧环境中。在伯杰细菌鉴 定手册第九版中SRB被归纳到第7类群中， 有4组14个属。研究表明在无氧或极少氧情 况下,它能利用金属表面的有机物作为碳源, 并利用细菌生物膜内产生的氢,将硫酸盐还 原成硫化氢,从氧化还原反应中获得生存的 能量。
化能有机营养型 又称化能异养型 化能无机营养型 又称化能自养型 光能有机营养型 又称光能异养型 光能无机营养型 又称光能自养型
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土壤微生物的呼吸类型
根据土壤微生物对氧气要求的不同，可分为：
好氧微生物
在有氧环境中生长，以氧分子为呼 吸基质氧化时的最终电子受体
兼性微生物
在有氧和无氧环境中均能进行呼吸 的土壤微生物
土壤污染的微生物修复
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土壤微生物
土壤微生物微小生命有机体的总称，是土 壤中最原始的活有机体。它们的作用是：分解 有机质，合成腐殖质，转化土壤中难溶性的矿 质养分及固氮。包括三种生命形式：原核生物、 真核生物和病毒。
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土壤微生物的营养类型和呼吸类型 土壤微生物的营养类型
根据微生物对营养和能源的要求，一般可将其分为四大 类型：
厌氧微生物
在嫌气条件下进行无氧呼吸，以无
机氧化物（NO3-、SO42-、CO2）作为最 终电子受体，通过脱氧酶将氢传递给其它 的有机或无机化合物，并使之还原
4
土壤微生物的分布特点
绝大多数微生物分布在土壤矿物质和有机质颗粒的表面，附 着或缠绕在土壤颗粒上，形成无机一有机一生物复合体或无 机一有机一生物团聚体。
优点 微生物降解较为完全（为无机物），二次污染问题较小 处理形式多样，操作相对简单，有时可进行原位处理 对环境扰动小，不破坏植物生长所需要的土壤环境 费用较低 可同时处理不同种类的有机污染物 缺点 当污染物溶解性较低或者与土壤腐殖质和黏粒矿物结合
土壤环境修复 ppt课件
PPT课件
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化学淋洗技术
✓ 化学淋洗技术（soil leaching and flushing/washing） 是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂， 通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染土层中，然后 把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水 处理技术。
✓ 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。
PPT课件
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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
✓ 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。
PPT课件
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淋洗液的浓度
✓ 对于淋洗试剂浓度来说,污染物的去除效率通常随淋洗试剂 浓度增大而提高,并在达到某一定值后趋于稳定
✓ 不同淋洗剂对不同土壤中不同的重金属的萃取有不同的最 合适浓度，在此浓度下能取得高的重金属去除效率和低的 淋洗剂消耗量，这个最合适浓度需要通过实验手段取得。
《土壤污染生态修复》课件
土壤污染修复的挑战
1 复杂的污染物组成
土壤污染物的种类多样，需要在不同污染物之间找到合适的修复方法。
2 高昂的修复成本
土壤污染修复过程中的技术和管理需求巨大，成本较高。
3 长期的修复周期
修复受污染的土壤需要较长时间，可能需要数年甚至数十年才能完全修复。
结论和展望
土壤污染是一个重要的环境问题，但通过持续的科学研究和技术创新，我们 有望解决土壤污染问题，并保护我们的环境和健康。
ห้องสมุดไป่ตู้《土壤污染生态修复》 PPT课件
我们身边的土壤正面临着严重的污染问题。本课件将介绍土壤污染的现状、 危害以及修复的重要性和方法，同时提供一些案例和展望未来。
土壤污染现状
当前全球范围内，土壤受到了广泛的污染，包括工业废物、农药和重金属等。这些污染物对土壤质量和 生态系统产生了不可逆转的影响。
土壤污染的危害
3
化学修复
利用化学物质对土壤中的污染物进行稳定化或转化，降低其毒性。
土壤污染修复的案例
城市污染区的修复
通过植物修复和生物激活等技 术，成功修复了多个城市污染 区的土壤。
工业污染区的治理
采用物理和化学修复技术，有 效清除了工业污染区的有毒化 学物质。
农业用地的恢复
通过改良土壤和调整农业经营 方式，成功恢复了受损的农业 用地。
维护农业可持续发展
修复受污染的土壤可以恢复其肥力和农作物生长能力，实现农业的可持续发展。
保障人类健康
通过修复土壤污染，减少了有害物质进入食物链，保障了人类的健康。
土壤污染修复的方法
1
生物修复
利用微生物、植物和动物等生物体去除或转化土壤中的污染物。
2
物理修复
污染环境的生物修复PPT.
污染环境的生物修复
国家环境保护总局 新化学物质申报表 1. 急性毒性 毒理学项目
2. 短期重复毒性 3. 亚慢性毒性 4. 慢性毒性 5. 生殖/发育毒性 6. 神经毒性 7. 致突变性 8. 致畸性 9. 致癌性 10.毒代动力学 11.其他
生态毒理项目
1. 藻类生长抑制毒性 2. 溞类急性毒性 3. 鱼类急性毒性 4. 鸟类毒性 5. 高等植物种子发芽和生长毒性 6. 蚯蚓急性毒性 7. 活性污泥呼吸抑制毒性 8. 吸附/解吸性 9. 降解性 10. 生物蓄积性 11.其他
是绝对的，所以我们把一个星期以上和一个月之内可以做买车决定的客户称之为第三个等级。 第三课时 不同季节锻炼须注意安全
– 在纯培养下，共代谢只是一种截止式转化，但在混合 (8)对肺水肿者的治疗 输氧、使用较大剂量肾上腺皮质激素、利尿剂、钙剂、抗菌剂及小量镇静剂。
一、 教学目标：
培养和自然环境条件下，转化可为其它微生物进行的 1.6.2征求同事意见
– 质粒可用来培育优良菌种，或用作基因工程中基因转移的 载体。
– 例如：多功能超级细菌的构建
A B
A B
C
AB C
注： 质粒
细胞的染色体
图3－1 多质粒超级菌的构建示意简图
• 共代谢（Co－Metabolism）
– 微生物在利用生长基质A时（从中获得能量、碳源或其
他任何营养），同时非生长基质B（不能从中获得能量 或营养）也伴随着发生氧化或其它反应。 对这样的客户我们要注意的是，因为他是在做比较，所以他可能会在一个星期以上、一个月以内做出买车的决定。这是一种概率，不
– 光降解 – 化学降解 – 生物降解（Biodegradation）：指由于生物的作用，把污染
国家环境保护总局 新化学物质申报表 1. 急性毒性 毒理学项目
2. 短期重复毒性 3. 亚慢性毒性 4. 慢性毒性 5. 生殖/发育毒性 6. 神经毒性 7. 致突变性 8. 致畸性 9. 致癌性 10.毒代动力学 11.其他
生态毒理项目
1. 藻类生长抑制毒性 2. 溞类急性毒性 3. 鱼类急性毒性 4. 鸟类毒性 5. 高等植物种子发芽和生长毒性 6. 蚯蚓急性毒性 7. 活性污泥呼吸抑制毒性 8. 吸附/解吸性 9. 降解性 10. 生物蓄积性 11.其他
是绝对的，所以我们把一个星期以上和一个月之内可以做买车决定的客户称之为第三个等级。 第三课时 不同季节锻炼须注意安全
– 在纯培养下，共代谢只是一种截止式转化，但在混合 (8)对肺水肿者的治疗 输氧、使用较大剂量肾上腺皮质激素、利尿剂、钙剂、抗菌剂及小量镇静剂。
一、 教学目标：
培养和自然环境条件下，转化可为其它微生物进行的 1.6.2征求同事意见
– 质粒可用来培育优良菌种，或用作基因工程中基因转移的 载体。
– 例如：多功能超级细菌的构建
A B
A B
C
AB C
注： 质粒
细胞的染色体
图3－1 多质粒超级菌的构建示意简图
• 共代谢（Co－Metabolism）
– 微生物在利用生长基质A时（从中获得能量、碳源或其
他任何营养），同时非生长基质B（不能从中获得能量 或营养）也伴随着发生氧化或其它反应。 对这样的客户我们要注意的是，因为他是在做比较，所以他可能会在一个星期以上、一个月以内做出买车的决定。这是一种概率，不
– 光降解 – 化学降解 – 生物降解（Biodegradation）：指由于生物的作用，把污染
第10章环境污染生物修复技术PPT课件
四、生物修复影响因素与基本措施
1. 用于生物修复的生物种类
土著微生物
A
用于生物修 复其它微生
物
D
外来微生物 B
微生物产品 和酶 E
基因工程菌 C
植物及超累 积植物 F
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土著微生物
• 自然界有大量微生物，环境受污染后会出现自然选择，使适 合的微生物不断增长。
• 生物降解通常是分步进行的，一种微生物的分解产物可成为 另一种微生物的底物。 • 污染物和其相应的降解菌请见下表
• 方法
• 水洗-生物反应器法 • 土壤通气-堆肥法
土壤蒸气浸提 原位工程生物修复 • 特点 生物强化修复
• 能扬长避短，应用前景好。
14
二、生物修复技术的条件特点
1. 生物修复条件：
• 必须具备有代谢活性的微生物； • 微生物必须能以相当速率降解污染物，并使污染物浓
度降低到要求范围内； • 过程中不产生有毒副产物； • 污染场地污染物对微生物无害； • 目标化合物需能被微生物利用； • 污染场地或反应器条件有利于微生物生长或保持活性； • 对于重金属污染，选择适合当地环境的植物； • 处理费用尽可能低。
01
土壤
02
水体
03
大气
04
固废
9
• 原位生物修复 （in-site bioremediation） • 异位生物修复 （ex-site bioremediation） • 原位-异位联合生物修复 （combined bioremediation）
10
• 概念
• 采取工程措施，有目的地操作环境系统中的生物过程，加快环境修复。
18
19
• 污染环境中，当土著微生物生长过慢，代谢活性不高，或者污染物造成 其数量下降时；可人为投加一些适宜该污染物降解、与土著微生物能相 容的高效菌。 • 投珊瑚色诺卡菌来处理含腈废水 • 用热带假丝酵母来处理油脂废水 • 用光合细菌加强硫、氮素的转化 • 用玉垒菌降解河底淤泥的有机物
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
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土壤环境污染
大气粉尘污染
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土壤环境污染
火山爆发产生的火山灰污染
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土壤环境污染
火山爆发产生的火山灰污染
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土壤环境污染
火山爆发产生的火山岩浆污染
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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.
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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……”
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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。
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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
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土壤环境污染
大气粉尘污染
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土壤环境污染
火山爆发产生的火山灰污染
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土壤环境污染
火山爆发产生的火山灰污染
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土壤环境污染
火山爆发产生的火山岩浆污染
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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.
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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。
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用植物忍耐和超量积累某种或 某些化学元素的特性，或利用植物及其根系微生物 与环境之间的相互作用，对污染物进行吸附、吸收、 转移、降解、挥发，将有毒有害的污染物转化为无 毒无害物质，最终使土壤功能得到恢复。
应用于重金属、农药、石油和持久性有机污染 物、放射性核元素等污染土壤，植物修复所取得的 最大进步是去除环境中的重金属。目前已经发现 500 多种超累积植物。
3 微生物修复
通过利用营养和其他化学品来激活微生物， 使它们能够快速分解和破坏污染物。作用的原 理是通过土著微生物或外源微生物提供最佳的 营养条件及必需的化学物质，保持其代谢活动 的良好状态。微生物对有机污染土壤的修复是 以其对污染物的降解和转化为基础的，主要包 括好氧和厌氧两个过程。
生物修复技术的分类
作用机理
• 土壤动物对一般有机污染物可进行破碎、消化和吸收转化， 把污染物转化为颗粒均匀、结构良好的粪肥。这种粪肥中 含有大量有益微生物和其他活性物质，其中原粪便中的有 害微生物大部分被土壤动物吞噬或杀灭。其次，土壤动物 肠道微生物转移到土壤后，填补了土著微生物的不足，加 速了微生物处理剩余有机污染物的处理能力。
土地耕作法：
• 费用极低，应用范围较广 • 土资源紧张的地区此法受到限制 • 容易导致挥发性有机物进人大气中，
➢ 此方法有更多的人为调控和优化处理
包括：
堆肥法
土地耕作法 厌氧处理法 生物反应器法
堆肥法：
将污染土壤与水(达到至少35％含水量)、营
welcome to use these PowerPoint templates, New
养物、Co泥nte炭nt、de稻sig草n, 和10动ye物ars粪ex便pe混rie合nc后e ，使用机械 或压气系统充氧，同时加石灰以调节pH。经过一 段时间的发酵处理，大部分污染物被降解，标志 着堆肥完成．经处理消除污染的土壤可返回原地 或用于农业生产。
堆肥法特点
➢ 堆肥法对去除含高浓度不稳定固体的有机复合物是最 有效的，处理时间较短．对三硝基甲苯、多氯联苯等 好氧处理不理想的污染物可用厌氧处理，效果较好
➢ 由于厌氧条件难以控制，且易产生中间代谢污染物等， 其应用比好氧处理少．
土地耕作法
土地耕作法是在非透性垫层和砂层 上，受污染土壤以10～30 cm厚度平 铺其上，以防止污染物转移，并淋 洒营养物、水或降解菌菌株接种物， 必要时加入表面活性剂，定期翻动 充氧，以满足微生物生长的需要； 处理过程中流出的渗滤液可回淋于 土壤，以彻底清除污染物
➢ 但植物修复消耗时间长，易受到气候、地质条件和土 壤类型等的限制，并且选择性强。对一种污染物忍耐 能力强的植物，当应用于另一种污染物时，其忍耐能 力较差，甚至可能或死亡。所以对于复合污染修复的
场地通常是不适用的。
研究进展
以上几种方式中植物提取修复是目前应用最多、 最有发展前景的技术；而植物挥发修复技术仅仅限 于挥发性物质，将这些污染物转移到大气中有没有 环境风险还不确定，因此应谨慎采用；植物稳定修 复仅仅是暂时固定污染物，当土壤环境发生变化时 污染物可能将重新被激活而恢复毒性，因此没有彻 底解决土壤污染问题。
目前国内开展了利用黑麦草等植物修复多环芳烃、多氯 联苯和石油烃的研究工作，但是有机污染土壤的植物修复技 术的田间研究还是很少，对炸药、放射性核素污染土壤的植 物修复研究则更少。
2 动物修复
动物修复技术是指土壤动物群通过直接 的吸收、转化和分解或间接的改善土壤 理化性质，提高土壤肥力，促进植物和 微生物的生长等作用而修复土壤污染的 过程
植物修复机理
根据其作用过程和机理，重金属污染土壤的 植修复技术可分为植物固定、植物挥发、植 物吸收、植物降解、根际生物降解修复五种 类型
• 植物提取：利用重金属超积累植物从污染土壤 中超量吸收、积累一种或几种重金属元素，之 后将植物整体收获并集中处理。然后再继续种 植超积累植物以使土壤中重金属含量降低到可 接受的水平。
• 根际圈生物降解修复：利用植物根际圈菌根真菌、 专性或非专性细菌等微生物的降解作用来转化有 机污染物．降低或彻底消除其生物毒性，从而达 到有机污染土壤修复的目的
植物修复特点
➢ 植物修复是一项利用太阳能动力的处理系统，能够大 大减少土壤清洁所需的费用，而且还具有安全、就地、 土壤免遭扰动、生态协调及环境美化功能等特点
异位生物修复 (Ex-situ bioremediation) 原位生物修复 (In situ bioremediation)
异位生物修复
➢ 异位生物修复是指将被污染介质(土壤、水体)搬 动或输送到它处进行的生物修复处理，但这里的 搬动和输送是低限底的、而且更强调人为控制和 创造更加优化的降解环境
• 土壤动物对农药、矿物油类的富集
• 土壤动物对重金属的形态的转化和富集作用，如蚯蚓富集 铅
研究进展
➢ 动物修复包括将生长在污染土上的植物体、果实等 饲喂动物，通过研究动物的生化变异来研究土壤污 染状况，或者直接将土壤动物，如虹蝴、线虫饲养 在污染土壤中进行有关研究
➢ 由于土壤动物修复技术自身的局限性，有关动物修 复的研究较少，主要是集中在有机物和农药污染土 壤的修复和富营养化的水体的修复，对重金属污染 上壤的动物修复技术仍处于探索阶段
重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广 泛研究，已经应用于砷、镉、铜、锌、铅等重金属以及与多 环芳烃复合污染土壤的修复，并发展出包括络合到强化修复、 不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技 术．这种技术的应用关键在于筛选具有高产镉高去污能力的 植物，摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性
• 植物降解：利用修复植物的降解作用去除土壤 中有机污染物质的一种方式。一般对某些结构 比较简单的有机污染物质去除效率很高
• 植物挥发：利用一些植物的生理活动来促使重金 属转变为可挥发的形态出 继而从土壤和植物表面 逸出
• 植物稳定：通过耐性植物根系分泌物来积累和沉 淀根际圈污染物质，使其失去生物有效性，以减 少污染物质的毒害作用
应用于重金属、农药、石油和持久性有机污染 物、放射性核元素等污染土壤，植物修复所取得的 最大进步是去除环境中的重金属。目前已经发现 500 多种超累积植物。
3 微生物修复
通过利用营养和其他化学品来激活微生物， 使它们能够快速分解和破坏污染物。作用的原 理是通过土著微生物或外源微生物提供最佳的 营养条件及必需的化学物质，保持其代谢活动 的良好状态。微生物对有机污染土壤的修复是 以其对污染物的降解和转化为基础的，主要包 括好氧和厌氧两个过程。
生物修复技术的分类
作用机理
• 土壤动物对一般有机污染物可进行破碎、消化和吸收转化， 把污染物转化为颗粒均匀、结构良好的粪肥。这种粪肥中 含有大量有益微生物和其他活性物质，其中原粪便中的有 害微生物大部分被土壤动物吞噬或杀灭。其次，土壤动物 肠道微生物转移到土壤后，填补了土著微生物的不足，加 速了微生物处理剩余有机污染物的处理能力。
土地耕作法：
• 费用极低，应用范围较广 • 土资源紧张的地区此法受到限制 • 容易导致挥发性有机物进人大气中，
➢ 此方法有更多的人为调控和优化处理
包括：
堆肥法
土地耕作法 厌氧处理法 生物反应器法
堆肥法：
将污染土壤与水(达到至少35％含水量)、营
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养物、Co泥nte炭nt、de稻sig草n, 和10动ye物ars粪ex便pe混rie合nc后e ，使用机械 或压气系统充氧，同时加石灰以调节pH。经过一 段时间的发酵处理，大部分污染物被降解，标志 着堆肥完成．经处理消除污染的土壤可返回原地 或用于农业生产。
堆肥法特点
➢ 堆肥法对去除含高浓度不稳定固体的有机复合物是最 有效的，处理时间较短．对三硝基甲苯、多氯联苯等 好氧处理不理想的污染物可用厌氧处理，效果较好
➢ 由于厌氧条件难以控制，且易产生中间代谢污染物等， 其应用比好氧处理少．
土地耕作法
土地耕作法是在非透性垫层和砂层 上，受污染土壤以10～30 cm厚度平 铺其上，以防止污染物转移，并淋 洒营养物、水或降解菌菌株接种物， 必要时加入表面活性剂，定期翻动 充氧，以满足微生物生长的需要； 处理过程中流出的渗滤液可回淋于 土壤，以彻底清除污染物
➢ 但植物修复消耗时间长，易受到气候、地质条件和土 壤类型等的限制，并且选择性强。对一种污染物忍耐 能力强的植物，当应用于另一种污染物时，其忍耐能 力较差，甚至可能或死亡。所以对于复合污染修复的
场地通常是不适用的。
研究进展
以上几种方式中植物提取修复是目前应用最多、 最有发展前景的技术；而植物挥发修复技术仅仅限 于挥发性物质，将这些污染物转移到大气中有没有 环境风险还不确定，因此应谨慎采用；植物稳定修 复仅仅是暂时固定污染物，当土壤环境发生变化时 污染物可能将重新被激活而恢复毒性，因此没有彻 底解决土壤污染问题。
目前国内开展了利用黑麦草等植物修复多环芳烃、多氯 联苯和石油烃的研究工作，但是有机污染土壤的植物修复技 术的田间研究还是很少，对炸药、放射性核素污染土壤的植 物修复研究则更少。
2 动物修复
动物修复技术是指土壤动物群通过直接 的吸收、转化和分解或间接的改善土壤 理化性质，提高土壤肥力，促进植物和 微生物的生长等作用而修复土壤污染的 过程
植物修复机理
根据其作用过程和机理，重金属污染土壤的 植修复技术可分为植物固定、植物挥发、植 物吸收、植物降解、根际生物降解修复五种 类型
• 植物提取：利用重金属超积累植物从污染土壤 中超量吸收、积累一种或几种重金属元素，之 后将植物整体收获并集中处理。然后再继续种 植超积累植物以使土壤中重金属含量降低到可 接受的水平。
• 根际圈生物降解修复：利用植物根际圈菌根真菌、 专性或非专性细菌等微生物的降解作用来转化有 机污染物．降低或彻底消除其生物毒性，从而达 到有机污染土壤修复的目的
植物修复特点
➢ 植物修复是一项利用太阳能动力的处理系统，能够大 大减少土壤清洁所需的费用，而且还具有安全、就地、 土壤免遭扰动、生态协调及环境美化功能等特点
异位生物修复 (Ex-situ bioremediation) 原位生物修复 (In situ bioremediation)
异位生物修复
➢ 异位生物修复是指将被污染介质(土壤、水体)搬 动或输送到它处进行的生物修复处理，但这里的 搬动和输送是低限底的、而且更强调人为控制和 创造更加优化的降解环境
• 土壤动物对农药、矿物油类的富集
• 土壤动物对重金属的形态的转化和富集作用，如蚯蚓富集 铅
研究进展
➢ 动物修复包括将生长在污染土上的植物体、果实等 饲喂动物，通过研究动物的生化变异来研究土壤污 染状况，或者直接将土壤动物，如虹蝴、线虫饲养 在污染土壤中进行有关研究
➢ 由于土壤动物修复技术自身的局限性，有关动物修 复的研究较少，主要是集中在有机物和农药污染土 壤的修复和富营养化的水体的修复，对重金属污染 上壤的动物修复技术仍处于探索阶段
重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广 泛研究，已经应用于砷、镉、铜、锌、铅等重金属以及与多 环芳烃复合污染土壤的修复，并发展出包括络合到强化修复、 不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技 术．这种技术的应用关键在于筛选具有高产镉高去污能力的 植物，摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性
• 植物降解：利用修复植物的降解作用去除土壤 中有机污染物质的一种方式。一般对某些结构 比较简单的有机污染物质去除效率很高
• 植物挥发：利用一些植物的生理活动来促使重金 属转变为可挥发的形态出 继而从土壤和植物表面 逸出
• 植物稳定：通过耐性植物根系分泌物来积累和沉 淀根际圈污染物质，使其失去生物有效性，以减 少污染物质的毒害作用