污染土壤的修复学习教案.pptx

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1、会计学1污染土壤污染土壤(trng)的修复的修复第一页，共81页。一、土壤修复(xif)的概念 土壤净化，是指污染物通过(tnggu)植物吸收、土壤固定或其他方式而从土壤中消失或降低其生物有效性和毒性的过程。自然条件下绿色植物根系的吸收、转化、降解(jin ji)和生物合成作用 土壤中的细菌、真菌和放线菌等微生物和动物的降解、转化和固定作用土壤有机、无机胶体及其复合体的吸附、配位和沉淀作用土壤的离子交换作用土壤和植物的机械阻留作用土壤的气体扩散作用第1页/共81页第二页，共81页。污染(wrn)土壤修复的概念可一般地理解为通过技术手段促使受污染(wrn)的土壤恢复其基本功能和重建生产力的过程。

2、第2页/共81页第三页，共81页。二、土壤修复(xif)的分类物理(wl)方法化学(huxu)方法生物方法 是指以物理手段为主体的移除、覆盖、稀释、热挥发等污染治理技术 是指利用外来的、或土壤自身物质之间的、或环境条件变化引起的化学反应来进行污染治理的技术狭义广义特指微生物修复微生物修复植物修复动物修复修复原理第3页/共81页第四页，共81页。修复(xif)位置原位修复(xif)技术异位修复(xif)技术 原位修复技术指对未挖掘的土壤进行治理的过程，对土壤没有什么扰动。异位修复技术指对挖掘后的土壤进行处理的过程。原地处理异地处理 指发生在原地的对挖掘出的土壤进行处理的过程。指将挖掘出的土壤运至

3、另一个地点进行处理的过程。第4页/共81页第五页，共81页。第二节 污染土壤(trng)的物理修复第5页/共81页第六页，共81页。一、翻土和客土(kt)翻土：就是深翻土壤(trng)，使聚积在表层的污染物分散到较深的层次，达到稀释的目的。第6页/共81页第七页，共81页。客土：就是在污染的土壤上加入大量的干净土壤，或与原有土壤混匀，使污染物浓度降低到临界(ln ji)危害浓度以下；或覆盖在表层，减少污染物与植物根系的接触，从而达到减轻危害的目的。填埋客土法(tf)上覆客土法(tf)日本富士县神通川流域镉污染土壤的改良 不计算污染对居民身体健康和精神的影响，以及农作物减收所带来的损失，仅治理工

4、程费一项即十分可观。神通川流域已完成的646 hm2污染土地用去治理费306亿日元（约2.6亿美元），治理1 hm2污染土地需工程费3 500万日元（约30万美元）。若计入农民的损失费（工程进行时每年150万日元），以及患者的医疗费等，则耗资更为可观。第7页/共81页第八页，共81页。优点：治理轻污染土壤的效果显著，技术性比较简单，操作容易。缺点：1）需大量人力、物力，投资大；2）土壤肥力和初级生产力会有所降低，应注意(zh y)施肥；3）不能去除土壤污染物，没有彻底排除土壤污染物的潜在危害；4）只能抑制土壤污染物对食物链的影响，并不能减少土壤污染物对地下水等其他环境部分的危害；5）措施的费用

5、取决于当地的交通状况、清洁土壤的来源、劳动力成本等。第8页/共81页第九页，共81页。二、高温(gown)热解 高温热解法即热处理技术（Thermal Treatment），是通过向土壤中通入热蒸汽或用射频(sh pn)加热等方法把已经污染的土壤加热，使污染物产生热分解或将挥发性污染物赶出土壤并收集起来进行处理的方法。主要用于：土壤有机污染物及挥发性重金属（例如汞）污染的修复。热处理技术对于(duy)大多数无机污染物是不适用的。主要缺点：黏粒含量高的土壤处理困难；处理含水量高的土壤耗电多。第9页/共81页第十页，共81页。1、热解吸技术(jsh)（Thermal Desorption）包括两个

6、过程：（1）污染物通过挥发作用从土壤转移到蒸汽中（2）以浓缩污染物或高温破坏(phui)污染物的方式处理第一阶段产生的废气中的污染物预处理解吸(jix)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。第10页/共81页第十一页，共81页。2、焚烧(fn sho)（Incineration）在高温条件下（8002500），通过热氧化作用以破坏污染物的异位热处理技术(jsh)称为焚烧技术(jsh)。Kelin燃烧器液体(yt)化床式燃烧器远红外燃烧器 适用

7、的污染物：挥发和半挥发性有机污染物、卤化或非卤化有机污染物、多环芳烃、多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和农药、氰化物、炸药、石棉、腐蚀性物质等；不适用于：非金属和重金属。第11页/共81页第十二页，共81页。三、真空(zhnkng)/蒸汽抽提 土壤(trng)蒸汽抽提技术（Soil vapor extraction,SVE）的基本原理是通过降低土壤(trng)孔隙内的蒸气压把土壤(trng)介质中的化学污染物转化为气态而加以去除。适合于：挥发性有机物和一些半挥发性有机物污染土壤(trng)的修复，也可以用于促进原位生物修复过程。原位生物强化土壤蒸汽(zhn q)抽提技术原位充气修复技术原位热修复

8、技术第12页/共81页第十三页，共81页。第13页/共81页第十四页，共81页。土壤蒸汽提取技术的特点：可操作性强，设备简单，容易安装；对处理地点的破坏很小；处理时间较短，在理想的条件下，通常624个月即可；可以与其他技术结合使用；可以处理固定建筑物下的污染土壤。缺点(qudin)：很难达到90%以上的去除率；在低渗透土壤和有层理的土壤上有效性不确定；只能处理不饱和带的土壤，要处理饱和带土壤和地下水还需要其他技术。能否应用及应用效果取决于两方面的因素：土壤(trng)的渗透性有机(yuj)污染物的挥发性第14页/共81页第十五页，共81页。四、固化/填埋 固化技术（Solidification

9、）是将重金属污染的土壤按一定比例与固化剂混合，经熟化最终形成渗透性很低的固体混合物。固化剂的种类：主要是水泥、石灰、粉煤灰、热塑塑料等，也包括一些有专利(zhunl)的添加剂。优点：可以同时处理被多种污染物污染的土壤，设备简单，费用较低。缺点：不破坏、不减少土壤中的污染物，而仅仅是限制污染物对环境的有效性，随时间的迁移，被固定的污染物有可能重新释放出来，对环境造成危害。第15页/共81页第十六页，共81页。原位处理：处理后的土壤留在原地，其上可以用清洁土壤覆盖。不适合(shh)于有机污染的土壤。第16页/共81页第十七页，共81页。异位处理：指将污染土壤挖掘出来与黏结(ninji)剂混合，使污

10、染物固化过程。主要用于无机污染的土壤。第17页/共81页第十八页，共81页。玻璃化（Vitrification）是固化的另一种形式，其原理是通过加热将污染的土壤熔化，冷却后形成比较稳定的玻璃态物质，金属很难被浸提(jn t)出来。1、原位玻璃化（In-situ vitrification,ISV）是指将电流经电极直接通入污染土壤，使土壤产生1600 2000 的高温而熔融。2、异位玻璃化（Ex-site vitrification,ESV）指将污染土壤挖出，采用传统的玻璃制造技术以热解和氧化或融化污染物以形成不能被淋溶的熔融态物质。加热温度大约为1600 2000。第18页/共81页第十九页，

11、共81页。第19页/共81页第二十页，共81页。第20页/共81页第二十一页，共81页。第三节 污染土壤(trng)的化学修复第21页/共81页第二十二页，共81页。一、化学(huxu)钝化剂及改良剂 该方法(fngf)是通过施用化学钝化剂等来降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力，减轻对生态系统的危害。中性化技术(jsh)无机钝化剂有机改良剂氧化剂/还原剂催化/光降解第22页/共81页第二十三页，共81页。中性化技术(jsh)是指利用中性化材料（如石灰、钙镁磷肥等）提高酸性土壤(trng)pH以降低重金属的移动性和有效性的技术。优点：费用低、

12、取材(qci)方便、见效快、可接受性和可操作性都比较好缺点：不能从污染土壤中去除污染物，而且其效果可能有一定时间性 特例：并非所有酸性土壤中污染物的有效性都随pH的升高而降低，例如砷。第23页/共81页第二十四页，共81页。无机(wj)钝化剂 常用的无机改良剂包括有石灰(shhu)、钙镁磷肥、沸石、磷肥、膨润土、褐藻土、铁锰氧化物、钢渣、粉煤灰、风化煤等。eg.钢渣和粉煤灰提高土壤pH 沸石、膨润土、褐藻(h zo)土对重金属的吸附固定 铁锰氧化物具有一定的潜力优点：费用低廉、取材方便、可接受性和可操作性较好缺点：本身含有较高的污染物，大量施用势必导致新的土壤污染第24页/共81页第二十五页，

13、共81页。有机(yuj)改良剂 有机(yuj)改良剂包括各种有机(yuj)物料，如植物秸秆、各种有机(yuj)肥、泥炭（或腐殖酸）、活性炭等。有机物SOMDOM吸附(xf)、固定重金属，降低其有效性吸附、固定重金属，降低其有效性 优点：能改良土壤肥力、提高作物品质、费用低廉、来源方便，具有很好的可接受性和可操作性；缺点：具有较大的不确定性和可变性，应用时必须根据具体条件灵活处理。第25页/共81页第二十六页，共81页。氧化剂/还原剂 重金属元素在不同的氧化还原状态(zhungti)下，具有不同的溶解性以及不同的生物有效性和毒性。Cr3+Cr6+绝大部分以固态(gti)存在，有效性低大部分溶解(

14、rngji)于土壤溶液中，有效性较高，毒性也较高土壤氧化还原的控制水分管理污染土壤淹水种稻可以抑制镉、铜的有效性第26页/共81页第二十七页，共81页。催化(cu hu)/光降解催化作用催化剂（TiO2、Fe2O3）敏化剂（土壤(trng)中的腐殖质）氧化剂（如H2O2、O3、O2等）光降解 许多(xdu)有机化合物能够吸收可见光和紫外光，吸收光能后可以加速化合物的降解。例如：在光催化下，芳香族化合物的苯环被裂解、开环。第27页/共81页第二十八页，共81页。二、淋洗/萃取(cuq)土壤(trng)淋洗 土壤淋洗技术是指在淋洗剂（水或酸或碱溶液、螯合剂(h j)、还原剂、络合剂(h j)一集表

15、面活化剂溶液）的作用下，将土壤污染物从土壤颗粒去除的一种修复技术。反应原理运行方式操作位置物理淋洗法化学淋洗法单级淋洗法多级淋洗法原位淋洗技术异位淋洗技术清洗法提取法单级平衡淋洗单级非平衡淋洗第28页/共81页第二十九页，共81页。1、原位淋洗技术(jsh)是指在田间直接将淋洗剂加入污染土壤，经过必要的混合，使土壤污染物溶解进入(jnr)淋洗溶液，而后使淋洗溶液向下渗透或水平排出，最后将含有污染物的淋洗溶液收集、再处理的过程。操作系统(co zu x tn)沟渠淋洗剂加入设备淋出液处理系统土壤下层淋出液收集系统第29页/共81页第三十页，共81页。2、异位(y wi)淋洗技术 异位淋洗技术是指

16、将污染土壤挖掘出来，用水或其他化学溶液(rngy)进行清洗使污染物从土壤分离开来的一种化学处理技术。典型的土壤(trng)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不同的性质差异进一步将污染物浓缩利用过滤或絮凝的方法使土壤颗粒脱水第30页/共81页第三十一页，共81页。影响(yngxing)因素（1）土壤质地 土壤淋洗技术最适合于砂质土壤（砂粒和砾石占50%以上(yshng)、CEC低于10 cmol/kg），当黏粒含量达2030%时，其处理效果不佳；而黏粒含量达40%时则不宜使用。（2）污染物类型及赋存状态 土壤中存在不同的

17、污染物类型及赋存状态，污染物以不同状态存在时会导致处理过程的选择性淋洗。（3）淋洗剂类型的适宜性 淋洗剂的类型包括有机和无机两大类，针对不同的污染需要选择合适的淋洗剂。第31页/共81页第三十二页，共81页。泵出处理(chl)泵出处理（P/T）是将处理剂从注入井（或沟）中注入土壤，使吸附固定(gdng)在土壤颗粒上的污染物解吸下来并随处理液向土体下部迁移，再通过另一端的抽水井将含污染物的处理液抽上来进行处理。土壤处理剂泵出第32页/共81页第三十三页，共81页。萃 取 是一种异位修复技术。在该过程中，污染物转移进入有机溶剂或超临界液体，而后溶剂被分离以进一步处理或弃置。适用于：挥发和半挥发有机

18、污染物、卤化或非卤化有机污染物、多环芳烃、多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和农药、炸药等；不适用于：氰化物、非金属和重金属、腐蚀性物质(wzh)、石棉等。缺点：工艺复杂、费用较高，目前很少使用。第33页/共81页第三十四页，共81页。原位化学氧化(ynghu)技术 原位化学氧化技术主要是通过(tnggu)混入土壤的氧化剂与污染物发生氧化反应，使污染物降解成为低浓度、低移动性产物的技术。适用于：油类、有机溶剂、多环芳烃、农药以及非水溶性氯化物所污染的土壤 常用的氧化剂：K2MnO4、H2O2和臭氧（O3）关键环节：进入土壤的氧化剂的分散 传统分散方法：竖直井、水平井、过滤装置、处理栅栏、土壤深层混

19、合和液压破裂等第34页/共81页第三十五页，共81页。化学(huxu)脱卤技术 化学脱卤修复技术又称气相还原技术，是一种异位(y wi)化学修复技术，在处理过程中通过使用特殊还原剂，有时还使用高温和还原条件使卤化有机污染物还原。适用(shyng)于：挥发和半挥发有机污染物、卤化有机污染物、多氯联苯、二恶英、呋喃等；不适用(shyng)于：非金属卤化有机污染物和重金属、多环芳烃、除草剂和农药、炸药、石棉、氰化物、腐蚀性物质、非卤化有机污染物等。化学脱卤技术对多种氯化烃是确实有效的，但该技术对小分子的PCBs和六氯苯的有效性还有待进一步证实。第35页/共81页第三十六页，共81页。三、电动(din

20、 dn)修复 向土壤施加直流电场，在电解、电迁移、扩散、电渗透、电泳等作用的共同作用下，使土壤溶液中的离子向电极附近富集从而被去除(q ch)的技术，称为电动修复技术。电迁移(qiny)电渗透电 泳 指带电离子在土壤溶液中朝向带相反电荷电极方向的运动 指土壤微孔中的液体在电场作用下由于其带双电层与电场的作用而作相对于带电土壤表层的移动 指带电粒子相对于稳定液体的运动第36页/共81页第三十七页，共81页。第37页/共81页第三十八页，共81页。水的电解(dinji)阳极：H2O 2e 1/2O2+2H+E0=-1.23V阴极：2H2O+2e H2+2OH-E0=-0.83V第38页/共81页第

21、三十九页，共81页。可以影响(yngxing)的污染物：重金属、放射性核素、有毒阴离子、稠的非水相液体、氰化物、石油烃、炸药、有机/离子混合污染物、卤代烃、非卤化污染物、多环芳烃等；最适合：金属污染物 主要针对：低渗透性的、黏质的土壤 适合电动力学修复技术的土壤应具有如下特征：水力(shul)传导率较低污染物水溶性较高水中的离子化物质(wzh)浓度相对较低第39页/共81页第四十页，共81页。各方面费用(fi yong)的大致比例 影响原位电动力学修复过程费用的主要因素是：土壤性质、污染深度、电极和处理(chl)区设置的费用、处理(chl)时间、劳力和电费第40页/共81页第四十一页，共81页

22、。主要优点适用于任何地点，因为土壤处理仅发生在两个电极之间可以在不挖掘的条件下处理土壤最适合于黏质土对饱和和不饱和的土壤都潜在有效可以处理有机和无机污染物可以从非均质的介质中去除污染物费用/效益的比率较好局限性污染物的溶解度高度依赖于土壤pH要添加增强溶液当高电压使用到土壤时，由于温度升高，过程的效率降低如果土壤含碳酸盐、岩石、石砾时，去除效率会显著降低第41页/共81页第四十二页，共81页。第四节 污染(wrn)土壤的微生物修复第42页/共81页第四十三页，共81页。污染土壤(trng)的微生物修复指利用天然存在的或特别培养的微生物在可调控的环境条件下将土壤(trng)中有毒污染物转化为无毒

23、物质的处理技术。概念(ginin)生物修复技术可以进行(jnxng)如下分类：自然生物修复人工生物修复原位生物修复异位生物修复第43页/共81页第四十四页，共81页。一、有机物污染(wrn)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(jbi)两个条件：一、在土壤中存在能够(nnggu)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微生物的来源土著微生物外源微生物基因工程菌第44页/共81页第四十五页，共81页。降解(jin ji)菌的筛选污染土壤样品的采集 无菌水振荡梯度稀释平板涂布分离、纯化降解性能试验应用于污染土壤修复第45页/共81页第四十六页，共81页。二、重金

24、属污染(wrn)土壤的微生物修复 利用微生物修复受重金属污染的土壤，主要(zhyo)是依靠微生物降低土壤中重金属的毒性，或者通过微生物来促进植物对重金属的吸收等其他修复过程。生物(shngw)吸附生物氧化、还原第46页/共81页第四十七页，共81页。三、微生物修复(xif)技术的优缺点优 点降解较为完全，二次污染问题小处理形式多样，操作相对简单对环境扰动较小，不破坏植物生长所需要的土壤环境微生物修复的费用较低可处理多种不同种类的有机污染物，并可同时处理受污染的土壤和地下水第47页/共81页第四十八页，共81页。缺 点专一性较强，只能对某种或某些特定类型的污染物起作用有些污染物的生物降解产物的毒

25、性和移动性比母体化合物更强，因此可能导致新的环境风险其他污染物可能对生物修复过程产生抑制作用修复过程的技术含量较高修复过程的监测要求较高，除了化学监测还要进行微生物监测第48页/共81页第四十九页，共81页。四、原位微生物修复(xif)原位微生物修复是指在不经搅动、挖出的情况(qngkung)下，通过向污染土壤中补充氧气、营养物或接种微生物对污染物就地进行处理，以达到污染去除效果的生物修复工艺。第49页/共81页第五十页，共81页。原位生物(shngw)修复技术污染现场的详细调查 处理能力研究切断污染源修复技术的设计与实施修复效果的监测与评估特点(tdin)：工艺路线(lxin)和处理过程相对

26、简单，不需要复杂的设备处理费用相对较低对周围环境及生态风险较小第50页/共81页第五十一页，共81页。泵处理工艺 主要应用于修复受污染的地下水和土壤(trng)。工艺简单，费用较省，但需要处理的时间较长。第51页/共81页第五十二页，共81页。生物(shngw)通气法 生物通气法是一种(y zhn)利用微生物以降解吸附在不饱和土层的土壤上的有机污染物的原位修复技术。第52页/共81页第五十三页，共81页。生物通气的目的在于产生最大化的好氧降解。其效果对于土壤含水量的依赖性很强，饱和带土壤的处理首先必须降低地下水位。生物通气系统通常用于那些(nxi)蒸汽挥发速度低于蒸汽提取系统要求的污染物。最适

27、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。第53页/共81页第五十四页，共81页。生物(shngw)注气法 生物注气法是一种原位修复技术，指通过空气注气井将空气压入饱和层中，使挥发性污染物随气流进入(jnr)不饱和层进行生物降解，同时也促进了饱和层的生物降解。第54页/共81页第五十五页，共81页。渗滤工艺(gngy)与空气扩散工艺(gngy)渗滤工艺的运行过程是在抽吸的污染地

28、下水中加入营养物及降解菌，散布(snb)在污染区域的表面，经渗滤逐渐到达土壤中或与地下水混合而去除污染物。空气扩散工艺是直接将空气通过管道注入土壤和地下水，同时分批加入营养物或降解菌，使污染物降解。第55页/共81页第五十六页，共81页。污染(wrn)土壤复合修复技术第56页/共81页第五十七页，共81页。五、异位(y wi)微生物修复 该工艺(gngy)是将受污染的土壤、沉积物移到另外的位置，采用生物和工程手段进行处理，使污染物降解，恢复污染土壤原有的功能。堆肥(dufi)化处理挖掘堆置处理土地耕作法泥浆相生物反应器第57页/共81页第五十八页，共81页。堆肥(dufi)修复工艺 堆肥修复工

29、艺就是利用堆肥技术，将污染土壤与有机废物（木屑、秸秆、树叶等）、粪便等混合起来，依靠堆肥过程中微生物的作用来降解土壤中难降解的有机污染物。特点：通过添加土壤改良剂为微生物的生长和石油类物质的降解提供能量(nngling)。适合：易挥发、高浓度的石油污染土层的处理与修复。仓储式堆肥(dufi)条垛式堆肥通气式静态堆肥第58页/共81页第五十九页，共81页。挖掘(wju)堆置处理工艺 是一种(y zhn)基于处理床技术的异位生物修复过程，通过使土堆内的条件最优化而促进污染物的生物降解。第59页/共81页第六十页，共81页。适用：挥发性和半挥发性的、非卤化的有机污染物和多环芳烃污染土壤的修复；黏质土

30、和泥炭土不适宜此法。优点：对土壤的结构和肥力(fil)有利，可以在土壤污染初期限制污染物的扩散和迁移，减少污染范围；缺点：由于需要挖土方和运输，费用显著高于原位修复方法；使原地点土壤生态条件遭到严重破坏；处理过程中的挥发性气体可能对环境有不利影响。第60页/共81页第六十一页，共81页。土地(td)耕作法 土地耕作(gngzu)法又称土地施用，包括原位和异位两种类型。原位土地耕作(gngzu)法指通过耕翻污染土壤（但不挖掘和搬运土壤），补充氧和营养物质以提高土壤微生物的活性，促进污染物的生物降解。优点：简单易行，成本也不高；缺点：污染物可能会发生迁移。适合：污染深度不大的表层土壤的处理。第61

31、页/共81页第六十二页，共81页。异位土地耕作法指将污染土壤挖掘搬运到另一个地点(ddin)，将污染土壤均匀撒到土壤表面，通过耕作方式使污染土壤与表层土壤混合，从而促进污染物生物降解的方法。必要时可以淋洒营养物和水及降解菌株接种物；需要根据土壤的通气状况反复进行翻耕作业；土地要求土质均匀、土面平整、有排水沟或其他控制(kngzh)渗漏和地表径流的方式。适合：污染深度(shnd)较大的污染土壤的处理。第62页/共81页第六十三页，共81页。土壤(trng)耕作法的有效性影响因素：土壤(trng)特征有机物组分(zfn)的特征气候条件 优点：设计和设施相对简单；处理时间较短；费用不高；对生物降解速

32、度小的有机组分有效。缺点：很难达到95%以上的生物降解率；当污染物浓度过高时效果不佳；当重金属浓度过高时会抑制微生物的生长；挥发性组分会直接挥发出来而不是被降解；需要较大的土地面积进行处理；处理过程产生的尘埃和蒸汽可能会引发大气污染问题；如果淋溶比较强烈的话需要进行下垫处理。第63页/共81页第六十四页，共81页。泥浆(njing)相生物反应器 原理：溶解在水相中的有机污染(wrn)物容易被微生物利用，而吸附在固体颗粒表面的有机污染(wrn)物不容易被利用，因此将污染(wrn)土壤制成浆状更有利于污染(wrn)物的生物降解。主要(zhyo)步骤：土壤预处理与水混合制成泥浆机械搅拌补充养分和氧，

33、调节 pH多次添加微生物泥浆脱水，处理液态废物第64页/共81页第六十五页，共81页。优点：促进有机污染物的溶解、增加微生物与污染物的接触、加快生物降解速度；缺点(qudin)：能耗较大、过程较复杂，因而成本较高处理过程彻底破坏土壤结构，对土壤肥力有显著影响 适用：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、二恶英、呋喃(fnn)、除草剂和农药、炸药等；泥炭土不适合于该技术。第65页/共81页第六十六页，共81页。第五节 污染土壤(trng)的植物修复第66页/共81页第六十七页，共81页。茭白(jiobi)香蒲(xingp)荇菜睡莲(shu lin)第67页/共81页第六十八页

34、，共81页。网箱框住的凤眼莲茭白(jiobi)治理水体第68页/共81页第六十九页，共81页。第69页/共81页第七十页，共81页。一、植物修复(xif)技术的概念与分类 植物修复技术（Phytoremediation）指利用(lyng)植物及其根际微生物对土壤污染物的吸收、挥发、转化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修复技术。广义(gungy)上分为：污染土壤的植物修复污水植物净化植物对空气的净化第70页/共81页第七十一页，共81页。植物(zhw)修复的分类：按治理(zhl)的污染物类型：金属(jnsh)修复有机污染物修复放射性元素修复按修复原理分类：植物萃取技术植物钝化技术植物挥发植物

35、降解植物转化植物刺激第71页/共81页第七十二页，共81页。二、植物修复(xif)技术的优缺点优点：植物修复可以将污染物从土壤中去除，永久解决土壤污染问题植物修复一般能提高土壤的肥力不仅对修复场地的破坏小，对环境的扰动小，而且还具有绿化环境的作用植物修复成本低，超富集植物所累积的重金属还可以回收操作简单，便于推广应用第72页/共81页第七十三页，共81页。缺点：一种植物通常只能忍耐或吸收一种或两种重金属元素，限制了植物修复技术在重金属复合污染土壤治理中的应用；过程非常缓慢；受到土壤类型、温度、湿度、营养等条件的限制；对植物萃取技术而言，污染物必须是植物可利用态并且处于根系区域才能被植物吸收；必

36、须在植物落叶前收割植物器官，并进行无害化处理；用于修复的植物与当地植物可能会存在竞争，影响当地的生态平衡；第73页/共81页第七十四页，共81页。三、重金属污染土壤(trng)的植物修复蜈蚣草海州香薷(xingr)东南(dngnn)景天遏蓝菜第74页/共81页第七十五页，共81页。植物(zhw)萃取 就是指通过植物根系吸收(xshu)污染物并将污染物富集于植物体内，然后将植物体收获，集中处置的过程。超富集植物(zhw)就是能超量吸收重金属并将其运移到地上部的特殊植物。Brooks1977参考值（Baker,2000）：植物叶片或地上部干重中，100 mg/kg 镉1000 mg/kg 砷、钴、

37、铜、镍、铅10000 mg/kg 锰、锌 第75页/共81页第七十六页，共81页。镍超富集植物(zhw)大戟诸葛(Zhg)菜黄杨(hun yn)龙船花第76页/共81页第七十七页，共81页。锌超富集植物(zhw)遏蓝菜长鄂堇菜(jnci)Zn超量积累植物的分布较少，目前发现(fxin)的约有18种，主要是十字花科遏蓝菜属植物。第77页/共81页第七十八页，共81页。铅超富集植物(zhw)砷超富集植物(zhw)玉米(ym)印度芥菜砷污染土壤的植物修复第78页/共81页第七十九页，共81页。植物(zhw)挥发 植物挥发的原理是利用(lyng)植物根系吸收污染元素并促进其转变为可挥发的形态，从植物地上部分挥发到大气中，以减轻土壤污染。主要(zhyo)针对：硒汞砷植物钝化/稳定化 植物钝化 是利用植物来固定或沉淀土壤中的有毒金属，以降低其生物有效性，并防止其进入地下水和食物链，从而减少其对环境和人类健康的威胁。第79页/共81页第八十页，共81页。四、有机污染土壤(trng)的植物修复三种(sn zhn)机制：植物直接吸收(xshu)有机污染物植物分泌酶降解有机污染物强化根际效应，提高微生物活性第80页/共81页第八十一页，共81页。