土壤重金属污染ppt课件.ppt

土壤重金属污染汇报人：刘志强土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，是人类生态环境的重要组成部分。随着城市工业发展、农用化学物质的使用。越来越多的土壤问题出现，危害人类健康。土壤重金属污染（heavy metal pollution of the soil）是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。重金重金属属汞汞铅铅铬铬镉镉砷砷锌锌铜铜镍镍主要污染来源：自然条件和人为活动污染的土壤污染的土壤农用物资的农用物资的不合理使用不合理使用固体废弃物固体废弃物污水灌溉污水灌溉大气自然沉降及降水大气自然沉降及降水重金属危害：引起植物生理功能紊乱、营养失调引起植物生理功能紊乱、营养失调人体致癌人体致癌 致疾致疾 致突变致突变19311931年发生在日本富山县的年发生在日本富山县的“ “ 痛痛病痛痛病” ” 是镉中毒的典型案例。是镉中毒的典型案例。20052005年的广东北江韶关段镉严重超标事件年的广东北江韶关段镉严重超标事件20062006年的湘江湖南株洲段镉污染事故年的湘江湖南株洲段镉污染事故2009 2009 年的湖南省浏阳市镉污染事故年的湖南省浏阳市镉污染事故2009 2009 年陕西凤翔县数百名儿童血铅超标年陕西凤翔县数百名儿童血铅超标 、湖南武冈市数百名儿、湖南武冈市数百名儿童血铅超标童血铅超标 、广东清远市数十名儿童铅中毒、广东清远市数十名儿童铅中毒2011 2011 年云南曲靖铬污染事件年云南曲靖铬污染事件20122012年广西河池龙江河镉污染事件年广西河池龙江河镉污染事件主要特点：1.形态多变：随Eh、Ph、配位体不同，常有不同的价态、化合态和结合态。形态不同引起有效性和毒性的不同。2.很难降解：污染元素在土壤中一般只能发生形态的转变和迁移，难以降解。3.隐蔽性4.通过食物链富集污染土污染土壤修复壤修复技术技术物理化物理化学修复学修复技术技术生物修生物修复技术复技术农业生农业生态修复态修复技术技术联合修联合修复技术复技术 物理物理/ /化学修复技术主要基于土壤理化性质和重金属化学修复技术主要基于土壤理化性质和重金属的不同特性，通过物理的不同特性，通过物理/ /化学手段来分离或固定土壤中的化学手段来分离或固定土壤中的重金属，达到清洁土壤和降低污染物环境风险和健康风险重金属，达到清洁土壤和降低污染物环境风险和健康风险的技术手段。的技术手段。1.1.客土、换土、去表土、深耕翻土法客土、换土、去表土、深耕翻土法 此类方法适合于小面积污染土壤的治理。客土法是在污此类方法适合于小面积污染土壤的治理。客土法是在污染染 土壤表层加入非污染土壤，或将非污染土壤与污染土壤混匀土壤表层加入非污染土壤，或将非污染土壤与污染土壤混匀，使得重金属浓度降低到临界危害浓度以下，从而达到减轻，使得重金属浓度降低到临界危害浓度以下，从而达到减轻危害的目的。换土法是将污染土壤部分或全部换去，换入非危害的目的。换土法是将污染土壤部分或全部换去，换入非污染土壤。深耕翻土是翻动土壤上下土层，使得重金属在更污染土壤。深耕翻土是翻动土壤上下土层，使得重金属在更大范围内扩散，浓度降低到可承受的范围。大范围内扩散，浓度降低到可承受的范围。2.2.土壤淋洗土壤淋洗 污染土壤淋洗液淋洗土壤固相中重金属土壤液相中将液相回收处理达到修复目的3.3. 电热修复电热修复 污染土壤高频电压产生电磁波热能对土壤加热污染物从土中解吸达到修复目的熔化土壤冷却后形成玻璃态物质挥发性重金属分离4.4.电动修复电动修复 污染土壤通电流金属离子等向电极运输集中收集处理达到治污目的5.5.玻璃化技术指将重金属污染土壤置于高温高压的环境下，玻璃化技术指将重金属污染土壤置于高温高压的环境下，待其冷却后形成坚硬的玻璃体物质，这时土壤重金属被固定待其冷却后形成坚硬的玻璃体物质，这时土壤重金属被固定，从而达到阻抗重金属迁移目的的技术，从而达到阻抗重金属迁移目的的技术 。6.6.固化固化/ /稳定化是指向重金属污染土壤中加入某一类或几类稳定化是指向重金属污染土壤中加入某一类或几类固固化化/ /稳定化药剂，通过物理稳定化药剂，通过物理/ /化学过程防止或降低土壤中有毒化学过程防止或降低土壤中有毒重金属释放的一组技术。重金属释放的一组技术。7.7.离子拮抗技术：土壤中某些重金属离子间存在拮抗作用，离子拮抗技术：土壤中某些重金属离子间存在拮抗作用，当土壤中某种重金属元素浓度过高时，可以向土壤中加入少当土壤中某种重金属元素浓度过高时，可以向土壤中加入少许对作物危害较轻的拮抗性重金属元素，进而减少该重金属许对作物危害较轻的拮抗性重金属元素，进而减少该重金属对作物的毒害作用，达到降低重金属生物毒性。对作物的毒害作用，达到降低重金属生物毒性。重金属污染土壤的生物修复（重金属污染土壤的生物修复（BioremediationBioremediation）是指利用）是指利用动物、微生物或植物的生命代谢活动，削减土壤环境中的动物、微生物或植物的生命代谢活动，削减土壤环境中的重金属含量或通过改变重金属在土壤中的化学形态从而降重金属含量或通过改变重金属在土壤中的化学形态从而降低其毒性。低其毒性。这种技术主要通过两种途径来达到对土壤重金属的净化作这种技术主要通过两种途径来达到对土壤重金属的净化作用：（用：（1 1）通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态）通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性；（生物可利用性；（2 2）通过生物吸收、代谢达到对重金属）通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。生物修复技术主要包括植物修的削减、净化与固定作用。生物修复技术主要包括植物修复技术和微生物修复技术，其修复效果好、投资小、费用复技术和微生物修复技术，其修复效果好、投资小、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染，因而日益受到人低、易于管理与操作、不产生二次污染，因而日益受到人们的重视，成为重金属污染土壤修复的研究热点们的重视，成为重金属污染土壤修复的研究热点植物修复技术（植物修复技术（PhytoremediationPhytoremediation）是指利用植物提取、吸）是指利用植物提取、吸收、分解、转化和固定土壤、沉积物、污泥、地表水及地下收、分解、转化和固定土壤、沉积物、污泥、地表水及地下水中有毒有害污染物技术的总称。包括：水中有毒有害污染物技术的总称。包括：植物提取（植物提取（PhytoextractionPhytoextraction）是指利用超积累植物吸收污）是指利用超积累植物吸收污染染土壤中的重金属并在地上部积累，收割植物地上部分从而达土壤中的重金属并在地上部积累，收割植物地上部分从而达到去除污染物的目的。到去除污染物的目的。植物固定（植物固定（PhytostabilizationPhytostabilization）是指利用植物根系固定土）是指利用植物根系固定土壤重金属的过程壤重金属的过程 重金属被根系吸收积累或者吸附在根系表重金属被根系吸收积累或者吸附在根系表面面，也可通过根系分泌物在根际中被固定。，也可通过根系分泌物在根际中被固定。植物挥发（植物挥发（PhytovolatilizationPhytovolatilization）是指利用植物根系分泌）是指利用植物根系分泌的的一些特殊物质或微生物使土壤中的一些特殊物质或微生物使土壤中的 Se Se、HgHg、AsAs等转化为挥等转化为挥发发形态以去除其污染的一种方法。形态以去除其污染的一种方法。农业生态修复技术是因地制宜地调整一些耕作管农业生态修复技术是因地制宜地调整一些耕作管理制度以及在污染土壤中种植不进入食物链的植理制度以及在污染土壤中种植不进入食物链的植物等，从而改变土壤重金属的活性，降低其生物物等，从而改变土壤重金属的活性，降低其生物有效性，减少重金属从土壤向作物的转移，达到有效性，减少重金属从土壤向作物的转移，达到减轻重金属危害目的的技术减轻重金属危害目的的技术 农业措施主要包括控农业措施主要包括控制土壤水分、改变耕作制度、农药和肥料的合理制土壤水分、改变耕作制度、农药和肥料的合理施用、调整作物种类等。施用、调整作物种类等。目前研究较多的联合技术包括生物联合技术、物目前研究较多的联合技术包括生物联合技术、物理化学联合技术和物理化学理化学联合技术和物理化学生物联合技术。生物联合技术。原位化学钝化修复是向重金属污染土壤中加入一种或多种物原位化学钝化修复是向重金属污染土壤中加入一种或多种物质，通过发生吸附、沉淀、离子交换、氧化还原等一系列反质，通过发生吸附、沉淀、离子交换、氧化还原等一系列反应，改变重金属在土壤中的化学形态、赋存状态，降低其在应，改变重金属在土壤中的化学形态、赋存状态，降低其在土壤中的迁移性和生物有效性，从而减少重金属对土壤生物土壤中的迁移性和生物有效性，从而减少重金属对土壤生物的毒害和在农产品中的迁移积累。目前，重金属污染土壤钝的毒害和在农产品中的迁移积累。目前，重金属污染土壤钝化修复剂主要包括硅钙物质、含磷材料、有机物料、黏土矿化修复剂主要包括硅钙物质、含磷材料、有机物料、黏土矿物、金属氧化物、生物炭及新型材料等。物、金属氧化物、生物炭及新型材料等。重金属污染土壤修复工程实践经过多年的发展，取得了长重金属污染土壤修复工程实践经过多年的发展，取得了长足的进步足的进步 但是，由于土壤重金属污染问题的严重性和复但是，由于土壤重金属污染问题的严重性和复杂性，污染土壤修复的效果离人们的期望值相差还比较远杂性，污染土壤修复的效果离人们的期望值相差还比较远 。今后还需要继续研发高效的今后还需要继续研发高效的 、低成本的、低成本的、 实用的土壤修实用的土壤修复技术，尤其要把这些技术应用到大田生产实践中进行验复技术，尤其要把这些技术应用到大田生产实践中进行验证证 、推广、推广 。