农产品安全污染土壤修复资料讲解.ppt
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1、农产品安全污染土壤修复农产品安全污染土壤修复土壤污染的基本特性土壤污染的基本特性3 1土壤污染及治理技术简介土壤污染及治理技术简介3污染场地修复基本问题污染场地修复基本问题3 3主要内容土壤环境保护政策研究土壤环境保护政策研究22土壤政策研究背景肯定中国的土壤环境保护工作在资金投入、管理监督及技术支持等方面取得了积极的进展取得了积极的进展不足 现有的土壤污染防治法律法规、标准体系及修复技术等无法满足土壤环境保护的需求无法满足土壤环境保护的需求中国土壤污染防治面临的形势严峻,当前污染防治工作的基础比较薄弱基础比较薄弱 3俄罗斯俄罗斯日本日本中国中国欧洲欧洲土地和土壤环境的土地和土壤环境的现状不容
2、乐观现状不容乐观中国的土壤问题:中国的土壤问题:中国的土壤问题:中国的土壤问题:荒漠化和污染荒漠化和污染荒漠化和污染荒漠化和污染中国土壤成土母质图 中国土壤类型图 中国土壤状况4中国土壤环境保护现状土壤环境保护工作取得的成效土壤环境污染现状开始关注土壤质量和土壤污染问题重点关注土壤肥力土壤环境保护理念1949重点关注土壤污染防治,近年来尤其关注风险管理和风险控制第一阶段19781992至今1949土壤环境保护理念农业土壤 点源污染与面源污染共存 生活污染和工业污染叠加 各种新旧污染相互交织 工业及城市污染向农村转移城区及工业土壤 大量企业原址场地被再开发为人居环境,可能成为土壤和地下水的高污染
3、和高风险区。存在的问题n缺乏专项法律法规n土壤环境监管能力薄弱n土壤环境标准体系不健全n污染土壤修复治理资金缺乏有效保障5发达国家发达国家中国中国立法立法有专门土壤环境保护与污染控制法律法有专门土壤环境保护与污染控制法律法规,如美国规,如美国超级基金法超级基金法和和棕色地棕色地块法块法、荷兰、荷兰土壤保护法案土壤保护法案、日本、日本土壤污染对策法土壤污染对策法没有专门的土壤污染防没有专门的土壤污染防治法律治法律监管监管采用基于风险的管理模式采用基于风险的管理模式未贯彻基于风险的管理未贯彻基于风险的管理模式模式标准体系标准体系具有完善的土壤环保标准体系;加拿大具有完善的土壤环保标准体系;加拿大和
4、美国均制定了国家和地方土壤质量指和美国均制定了国家和地方土壤质量指导标准。导标准。土壤环保标准体系不完土壤环保标准体系不完善;全国采用统一的善;全国采用统一的土壤环境质量标准土壤环境质量标准资金保障资金保障多渠道的资金筹措方式多渠道的资金筹措方式资金来源有限且无保障资金来源有限且无保障基本思路:基本思路:责任LIABILITY标准STANDARD资金FUNDING6制定实施土壤保护政策的有利条件快速的经济发展广泛的国际贸易不断提升的公众意识政府的高度重视7政策建议开展土壤环境保护和污染控制的立法在关注农业污染土壤的同时,高度重视工业活动引起的土地污染问题借鉴和强化国际上较普遍采用的基于风险的土
5、壤环境管理模式逐步推动土壤环境标准体系建设,鼓励以省市为单位,制定区域性土壤环境质量标准和污染土壤修复标准开展污染土壤(场地)修复技术的可适用性评价,研究解决污染土壤修复治理的资金机制加强科技支撑,突破影响中国土壤环境监管工作有效推进的科学和技术障碍81.1 污染土壤的定义“绝对性绝对性”定义定义:由人类的活动向土壤添加有害化台由人类的活动向土壤添加有害化台物,此时土壤即受到了污染物,此时土壤即受到了污染。这个定义的关键是存这个定义的关键是存在有可鉴别的人为添加污染物。在有可鉴别的人为添加污染物。“相对性相对性”定义:定义:以特定的参照数据来加以判断,以特定的参照数据来加以判断,如以背景值加两
6、倍标准差为临界值,若超过这一数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。值,即认为该土壤为某元素所污染。“综合性综合性”定义:定义:不但要看含量的增加,还要看后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。果,即加入土壤的物质给生态系统造成了危害。1.2 土壤污染的特点(1 1)隐蔽性或潜伏性)隐蔽性或潜伏性:水体和大气的污染比较直观,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、水果或牧草以及摄要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄食
7、的人或动物的健康状况才能反映出来,具有隐蔽食的人或动物的健康状况才能反映出来,具有隐蔽性或潜伏性。性或潜伏性。日本的第二公害病日本的第二公害病痛痛病痛痛病6060年代发生于富山县神通川流年代发生于富山县神通川流域,直至域,直至7070年代才基本证实是镉污染土壤所生产的年代才基本证实是镉污染土壤所生产的“镉米镉米”所致。所致。(2 2)不可逆性和长期性)不可逆性和长期性:土壤一旦遭到污染后极难恢复,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。学物质的污染也需要一个比较长
8、的降解时间。19661966年冬至年冬至19771977年春,沈阳年春,沈阳抚顺污水灌区发生的石油、酚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。力和代价。1.2 土壤污染的特点(3 3)后果
9、的严重性)后果的严重性:由于土壤污染的隐蔽性或潜伏性、由于土壤污染的隐蔽性或潜伏性、以及它的不可逆性或长期性,因而往往通过食物链危害动以及它的不可逆性或长期性,因而往往通过食物链危害动物和人体的健康。研究表明,土壤和粮食的污染与一些地物和人体的健康。研究表明,土壤和粮食的污染与一些地区居民肝肿大之间有着明显的剂量区居民肝肿大之间有着明显的剂量反应关系,污灌引起反应关系,污灌引起的污染越严重,人群的肝肿大串越高。一些土壤污染事故的污染越严重,人群的肝肿大串越高。一些土壤污染事故严重威胁着粮食生产轻则减产,重则绝收,损失十分惨重。严重威胁着粮食生产轻则减产,重则绝收,损失十分惨重。1.2 土壤污染
10、的特点污染源地下水非饱和带饱 和 带地下水位线流 向土壤污 染 机 理土壤污染与地下水污染存在密切关系。131.3 主要污染源及污染物 主要污染源及污染物空气污染影响气被污染后通常通过干、湿沉降作用对土壤环境产生进一步的影响 污水灌溉有机无机等混合型污水主要来自石油化工和制药,有三氯乙醛、多环芳烃,导致土壤板结盐渍化,影响作物生长农业生产过程化肥、农药和覆盖塑料薄膜等技术措施使土壤营养物质积累.固废的农用工业废渣、城市垃圾、剩余污泥以及畜禽粪便、农业秸秆等 14土壤污染-化工、冶金等-排污、渗坑及污水灌溉-垃圾、废渣等-污染大气降水-农药、化肥等农业活动污染来源及种类化学污染物物理污染物生物污
11、染物放射性污染物15土壤环境保护政策研究土壤环境保护政策研究3 1土壤污染及治理技术简介土壤污染及治理技术简介3污染场地修复基本问题及应用发展污染场地修复基本问题及应用发展3 3主要内容土壤污染的基本特性土壤污染的基本特性219环境治理技术化学修复技术物理修复技术生物修复技术微生物修复技术植物修复技术20 按处置地点按处置地点按暴露情景按暴露情景植物修复技术微生物修复技术原位修复技术异位修复技术化学修复技术物理修复技术21修复机理影响因素固化去除22土土土土 壤壤壤壤 修修修修 复复复复 技技技技 术术术术换土置换冰冻修复稳定固化电动修复气提/解吸热处理淋洗化学氧化还原物理化学修复23几种修复
12、技术工艺流程图几种修复技术工艺流程图阻隔技术固化技术氧化还原技术气提技术24土壤淋洗法対象:重金属、农药、油等车载式固定式淋洗机械分离装置30m3/h处理能力淋洗修复工程热处理:热处理:直接加入使污染物挥发或分解,间接加热使污染物挥发;针对高浓度土壤污染。対象:VOCs、水银、农药、油等;优点:可使VOCs完全实现无害化;日处理能力可达200t。实际工程污染土壤外热装置修复土壤焚烧装置烟囱热交换填埋热解气体化学试剂热处理典型流程:热处理典型流程:电渗析:电渗析:土壤处理槽电极槽点源絮凝沉淀回收给水给水泵给水塔抽水泵处理墙:处理墙:油污染土壤高浓度污染土壤低浓度污染土壤无污染土壤回填清洁土壤土壤
13、淋洗表面活性剂污染土壤洗净土壤洗净水油水分离油层吸附处理或回收材料废弃材料水层排水处理排水处理处理水达标排放原位或异位生物修复营养盐加热系统污染土壤Air石油污染修复一般流程石油污染修复一般流程土土 壤壤 修修 复复 技技 术术微生物修复植物修复地耕处理生物修复1.改变污染物存在形态,降低其毒性2.利用许多微生物与污染物的亲和性,富集重金属在污染土壤上耕耘,施肥,灌溉,保证微生物的正常代谢,使污染物减少甚至消除34生物修复技术的分类生物修复技术的分类异位生物修复(Ex-situ bioremediation)原位生物修复(In situ bioremediation)分类原位微生物修复技术异位
14、微生物修复技术生物强化法生物通风法土地耕作法 化学活性栅修复法 制床法 堆制法 泥浆生物反应器法 36原位生物修复的基本条件 碳源及能源 能高效降解污染物的微生物种群 提供微生物代谢所需的无机营养物 环境介质中合适可利用的水量适宜的温度 适宜的pH值 植物修复技术植物修复技术定义:定义:利用植物及其根际圈微生物体系的吸利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化、降解等作用来清除收、挥发和转化、降解等作用来清除污染环境中的污染物质的技术。污染环境中的污染物质的技术。植物提取作用根系过滤作用植物固定作用植物挥发作用植物降解作用植物修复的方式原理原理植物对有机污染物的吸收途径植物对有机污染物的吸
15、收途径对气态污染物的粘附和吸收对气态污染物的粘附和吸收对水溶态污染物的吸收对水溶态污染物的吸收p植物粘附污染物的数量植物粘附污染物的数量,主要决定于植物表主要决定于植物表面积的大小和粗糙程度面积的大小和粗糙程度,某些植物还可分泌某些植物还可分泌油脂、黏液油脂、黏液,如去杉、油松等如去杉、油松等;p气孔是叶片吸收污染物的主要部位气孔是叶片吸收污染物的主要部位,但高浓但高浓度污染物可对叶片造成损害度污染物可对叶片造成损害,如二氧化硫可如二氧化硫可导致植物气孔张开和关闭的机能瘫痪导致植物气孔张开和关闭的机能瘫痪,臭氧臭氧可损害叶片的栅栏组织可损害叶片的栅栏组织.气态污染物气态污染物水溶态污染物水溶态
16、污染物主要通过根吸收主要通过根吸收叶片也能吸收水溶态物质叶片也能吸收水溶态物质F水溶态的污染物到达根表面,主要有两水溶态的污染物到达根表面,主要有两条途径:条途径:一条是质体流途径一条是质体流途径(massflow),即污染物,即污染物随蒸腾拉力,在植物吸收水分时与水一随蒸腾拉力,在植物吸收水分时与水一起到达植物根部;起到达植物根部;另一条是扩散途径另一条是扩散途径(diffusion),即通过扩,即通过扩散到达根表面。散到达根表面。F叶片对农药通过气孔吸收与角质层吸收。叶片对农药通过气孔吸收与角质层吸收。附着性能是影响药效的重要因素。表面活性附着性能是影响药效的重要因素。表面活性剂能显著降低
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