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焦化厂多环芳烃污染土壤修复技术

焦化厂多环芳烃污染土壤修复技术
焦化厂多环芳烃污染土壤修复技术

土壤的生物修复作用

土壤的生物修复作用 一、生物修复作用的概念 由于土壤、空气等受到严重的污染,因此全世界都关着研制和生产一种生物制剂,以消除土壤和水体的污染,这类研究称为“生物修复作用”或“生物修复工程”,即利用一种或多种生物(主要是微生物)来分解或降解土壤、水体中的有机污染物,是一门新兴的学科。该技术主要用于分解和消除进入环境中的各类污染物也有害有机物质。研究表明,这种技术主要有生物、特别是微生物的多样性解决。 二、生物修复作用的原理 土壤遭有机污染物侵蚀后,其降解过程取决于生物和非生物的过程,这些过程主要有光解作用,化学分解,植物根系和土壤微生物的生物转化等。参与生物修复作用的土壤微生物数量可达几千万/克以上,并有多种酶系统参与。导致有机污染物生物修复作用的主要机理为矿化作用,共代谢作用和氧化耦合作用。 生物菌肥在水稻上的应用 一、水稻的一生:水稻是我国重要的粮食作物。水稻从种子发芽到新种子形成的一生中,划分为营养生长、营养生长与

生殖生长并进期和生殖生长期三个阶段。 二、产量的形成:水稻产量是由单位面积上的有效穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重构成的。在水稻生长发育过程中,不同生育时期决定着不同产量构成因素。穗数是由基本苗数和分蘖成穗率所决定的。每穗实粒数受稻株的生育情况、栽培条件和气候因素的影响。粒重是由抽穗后光合产物顺利运送决定。4个因素之间相互联系,相互制约和相互补偿的关系。 三、合理施肥:水稻对氮、磷、钾的吸收总量,每生产500公斤稻各约需从土壤中吸收氮素8—12.5千克,五氧化二磷5—7.5千克,氧化钾13—19千克,三者的比例大致是2:1:2。但在不同的地区、不同的土壤特性、品种类型、施肥水平、产量高低等情况下,水稻对氮、磷、钾的吸收量亦不一样。 施肥应掌握“基肥足、蘖肥速、穗肥巧”的原则。 四、百成复合生物菌肥的应用 1、拌种法:①直播田:每亩大田用生物菌肥2—2.5公斤与催芽过的谷种充分拌匀,下午4时后撒播大田。 ②育秧:为培育壮秧,原秧田底肥、断奶肥、起身肥不减的情况下,每两分秧田用0.5公斤生物菌肥与催芽过的谷种充分拌匀后播种。 2、基施:在移栽前进行,拌细土撒施入田,如有有机肥可拌入有机肥中堆置3—4天,插秧前将有机肥撒入大田;或拌入复合肥插秧前撒入大田,每亩大田用生物菌肥2—3公斤。

污染土壤微生物修复技术研究进展

污染土壤微生物修复技术研究进展课程论文 摘要针对2014年4月环境环保部公布的首次全国土壤污染状况调查结果,撰写我国最严重的耕地污染中主要污染物镉、砷、滴滴涕和多环芳烃的微生物修复研究进展。 关键词土壤污染;微生物修复;重金属污染;有机物污染 2005年4月至2013年12月我国开展的首次全国土壤污染状况调查结果显示全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。人类赖以生存的耕地中土壤点位超标率高达19.4%,迫在眉睫的主要污染物为镉、砷、滴滴涕和多环芳烃[1]。 微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群,在适宜环境条件下,促进或强化微生物代谢功能,从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术,它已成为污染土壤生物修复技术的重要组成部分和生力军[2]。由于我国土壤调查结果显示在农田耕地中重金属污染物镉、镍、砷、有机污染物滴滴涕和多环芳烃超标最严重,对这些污染物的治理已经迫在眉睫。所以,本文重点阐述针对这5种污染物的微生物修复技术研究进展。 1、重金属污染土壤微生物修复研究进展 土壤微生物种类繁多、数量庞大,是土壤的活性有机胶体,比表面大、带电荷和代谢活动旺盛,在重金属污染物的土壤生物地球化学循环过程中起到了积极作用。微生物可以对土壤中重金属进行固定、移动或转化,改变它们在土壤中的环境化学行为,可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性,从而达到生物修复的目的[3]。因此,重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集 (如生物积累、吸附作用)、生物转化(如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解)、生物固定(如与S2-的共沉淀)、生物滤除(如细菌的淋滤作用)等作用方式。 1.1镉污染 将具有重金属吸附能力的天然蛋白或人工合成肽展示在微生物细胞表面,可以提高微生物对重金属的吸附能力。Kuro da等[4]改造了微生物表面蛋白使得当酵母金属硫蛋白( YMT )串联体在酵母表面展示表达后,4 聚体对重金属吸附能力提高5.9 倍, 8 聚

土壤污染修复资料总结

土壤污染修复 第一章土壤及其基本性质 1.土壤:是指地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层,具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力。 2.土壤环境:是指岩石经过物理、化学、生物的侵蚀和风化作用,以及地貌、气候等诸多因素长期作用下形成的土壤生态环境。 3.土壤污染:是指人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中,致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量,而引起土壤环境质量恶化的现象. 4.造成土壤污染的原因? 过量施用化肥;农药;重金属元素;污水灌溉;酸沉降;固体废物;牲畜排泄物和生物残体5土壤污染的特点 ①隐蔽性和潜伏性②累积性和地域性; ③.不可逆性和长期性④难治理性和后果严重性. 6.土壤环境背景值:是指未受或少受人类活动(特别是人为污染)影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。 7.土壤自净作用:是指在自然因素作用下,通过土壤的自净作用,使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化,活性、毒性降低,甚至消失的过程 8.环境容量:在人类生存和自然生态不至受害的前提下,某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。(单位环境中,土壤所能容纳的最大负荷量为土壤环境容量) 9.土壤污染的量度指标 ①土壤背景值;②植物中污染物质的含量;③生物指标 10.土壤环境污染物分类: 无机污染物.有机污染物;生物性污染物;固体废弃物 按照污染物污染途径分为以下五种类型 水质污染型;大气污染型;固体废弃物污染型;农业污染型;综合污染型 第二章土壤重金属污染专题 1.汞、镉、铅、铬以及类金属砷(五毒元素)

2.影响生物迁移的因素 a.重金属在土壤环境中的总量和赋存形态 b.土壤环境状况 c.不同植物种类 d.伴随离子 3.土壤重金属污染的特点: 1.形态多变 2.金属有机态的毒性大于金属无机态 3.价态不同毒性不同 4.金属羰基化合物常剧毒 5.迁移转化形式多样 6.重金属的物理化学行为多具有可逆性 7.产生毒性效应的浓度范围低 8.微生物不能降解重金属9.生物对重金属摄取具有累积性 10.重金属对人体的毒害具有积累性 4影响重金属在土壤环境中的迁移转化的因素: ①土壤Eh: 当水田灌满水时,Eh下降,导致土壤环境中的S以S2-形式存在,从而与水溶性Cd生成CdS沉淀,降低土壤溶液中水溶性镉的含量。当水稻田排水晒田(烤田)时,Eh 升高,非水溶性CdS可发生氧化还原反应,S2-被氧化成单质硫,从而CdS的溶解度增加,可给态Cd2+浓度增加。 Eh升高会促使土壤可溶性Pb与高价Fe、Mn氧化物结合,降低Pb的可溶性迁移。 ②土壤ph 土壤酸度增大不仅可增加CdCO3的溶解度,也可增加CdS的溶解度,使水溶态的Cd含量增加。 对铅在土壤中的存在形态影响也很大,一般随pH降低,土壤环境中可溶性铅的含量增加,铅在土壤中的迁移能力和生物毒性增大。 随着pH值的升高和Eh值的下降,可显着提高土壤中砷的溶解性。因为pH值的升高,土壤胶体上正电荷减少,对砷的吸附量降低,可溶解性砷的含量增加。同时,随着Eh值的下降,砷酸还原为亚砷酸 锌的迁移性取决于土壤的pH值和Eh值 5.影响Cr对植物毒性的因素: (1)Cr的化学形态;(2)土壤质地和有机质含量; (3)土壤氧化还原电位;(4)土壤pH值;(5)植物种类。 6.防治土壤铜害的主要措施: ①向土壤大量施用绿肥或有机肥;②施用石灰降低土壤酸度; ③施用铁剂(如Fe-EDTA),或叶面喷施铁剂。 7.锌污染的防治措施: ①施用石灰调节土壤pH在范围内,使锌形成氢氧化物沉淀; ②使土壤呈还原态,形成ZnS沉淀;③施用磷肥 8.土壤重金属污染控制的基本原则,并根据原则拟定土壤重金属污染控制技术对策。

堆肥法生物修复多环芳烃污染土壤

堆肥法生物修复多环芳烃污染土壤 多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon, PAHs)是指两个或两个以上的苯环排列组成的化合物。PAHs的共轭体系使其具有低溶解性和较强的憎水性,能强烈地分配到土壤有机质中,土壤已成为PAHs的重要归宿,承担着其90%以上 的环境负荷。 进入上壤的多环芳烃,对人类健康和整个生态系统的安全构成了巨大的威胁。多环芳烃在环境中的分布及积累及其对人体健康潜在的威胁已引起世界各国的 高度重视。 美国国家环保局(EPA)将16种PAHs列为优先污染物,我国也早把PAHs列入环境优先监测的污染物黑名单。因此,去除污染土壤中的PAHs就具有重要的现实意义。 本文采用强制通风堆肥法修复PAHs污染土壤,通过试验研究,优化和强化PAHs污染土壤的堆肥生物修复效果,为我国堆肥生物修复PAHs污染土壤探索新 途径和提供技术支持。对供试土壤中的16种PAHs含量分析结果表明:焦化厂土壤中PAHs的总含量在高达504 mg/kg,在16种PAHs中2-3环类PAHs的含量低 于4-6环类PAHs的含量,其中4-6环类PAHs的含量占总PAHs含量的70%以上。 通过批量实验研究,考察了不同猪粪添加比例下的PAHs降解效果,优化了猪粪添加比例。研究结果表明,在猪粪:土壤:锯末混合比例分别为1:1:1、1.5:1:1、0.8:1:1的试验中,猪粪:土壤:锯末混合比例为1:1:l的堆体16种总PAHs的平均降解率及低、中、高环类PAHs的平均降解率均高于1.5:1:1、0.8:1:1两个比例的堆体,其16种总PAHs的平均降解率及低、中、高环类PAHs 的平均降解率分别为64.05%、77.79%、63.81%、63.58%;堆料中的总PAHs的含

土壤污染修复总结

土壤污染修复第一章土壤及其基本性质 1.土壤:是指地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层,具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力。 2. 土壤环境:是指岩石经过物理、化学、生物的侵蚀和风化作用,以及地貌、气候等诸多因素长期作用下形成的土壤生态环境。 3. 土壤污染:是指人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中,致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量,而引起土壤环境质量恶化的现象. 4.造成土壤污染的原因? 过量施用化肥; 农药; 重金属元素; 污水灌溉; 酸沉降; 固体废物; 牲畜排泄物和生物残体 5土壤污染的特点 ①隐蔽性和潜伏性②累积性和地域性; ③.不可逆性和长期性④难治理性和后果严重性. 6. 土壤环境背景值:是指未受或少受人类活动(特别是人为污染)影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。 7.土壤自净作用:是指在自然因素作用下,通过土壤的自净作用,使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化,活性、毒性降低,甚至消失的过程 8. 环境容量:在人类生存和自然生态不至受害的前提下,某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。(单位环境中,土壤所能容纳的最大负荷量为土壤环境

容量) 9.土壤污染的量度指标 ①土壤背景值;②植物中污染物质的含量;③生物指标 10.土壤环境污染物分类: 无机污染物.有机污染物;生物性污染物;固体废弃物 按照污染物污染途径分为以下五种类型 水质污染型;大气污染型;固体废弃物污染型;农业污染型;综合污染型第二章土壤重金属污染专题 1.汞、镉、铅、铬以及类金属砷(五毒元素) 2.影响生物迁移的因素 a.重金属在土壤环境中的总量和赋存形态 b.土壤环境状况 c.不同植物种类 d.伴随离子 3. 土壤重金属污染的特点: 1.形态多变 2.金属有机态的毒性大于金属无机态 3.价态不同毒性不同 4.金属羰基化合物常剧毒 5.迁移转化形式多样 6.重金属的物理化学行为多具有可逆性 7.产生毒性效应的浓度范围低 8.微生物不能降解重金属 9.生物对重金属摄取具有累积性 10.重金属对人体的毒害具有积累性 4影响重金属在土壤环境中的迁移转化的因素: ①土壤Eh: 当水田灌满水时,Eh下降,导致土壤环境中的S以S2-形式存在,从而

多环芳烃污染土壤生物联合强化修复研究进展

第53卷 第3期V ol. 53,No. 3May ,2016 2016年5月 土 壤 学 报 ACTA PEDOLOGICA SINICA DOI:10.11766/trxb201511300474 多环芳烃污染土壤生物联合强化修复研究进展 * 倪 妮1,2 宋 洋1 王 芳1 卞永荣1 蒋 新1? (1 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008) (2 中国科学院大学,北京 100049) 摘 要 多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是广泛存在于环境中的一类有毒有机污染物。在PAHs污染土壤修复领域中,运用一些生物化学的方式来强化生物联合修复技术可以有效缩短生物修复的时间,大大提高修复效率,最具发展前景和应用价值。本文主要以植物-微生物、植物-微生物-土壤动物两种生物联合修复方式为对象,结合各自的特点、机理和实例,推断了其修复机制的内在原因,总结了影响土壤中PAHs降解效率的主要因素(包括:PAHs的浓度水平、根系分泌物的种类、外源添加降解菌和土壤动物的数量和种类、菌属或土壤动物之间的种间竞争和部分环境因素等);同时通过综述近年来国内外强化生物联合修复PAHs污染土壤的技术原理、应用成果和存在的一些问题,指出了不同情况下制约PAHs强化降解进程的潜在限制因子(包括:表面活性剂和固定化微生物的添加量、不同表面活性剂的适度混合、载体材料的性质、固定化方式的选取、土壤养分和水分含量等);并强调在进行强化修复的过程中,要注重现场应用和安全性评价,为多环芳烃污染土壤的生物联合强化修复研究提供了理论依据和技术参考。 关键词 土壤;多环芳烃;生物联合修复;强化技术;表面活性剂;固定化微生物中图分类号 X53 文献标识码 A 多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是由两个或两个以上的苯环,以稠环排列的方式组成,广泛存在于环境中的一类惰性较强、性质稳定的化合物,具有致癌、致畸、致突变的特点。它主要来自于污水灌溉、农作物秸秆的焚烧、石油开采、石油加工以及工业活动中化工燃料的不完全燃烧和高温热解[1-2]。PAHs作为一种疏水性有机污染物,会优先分配到非水相体系,因此,土壤成为其最主要的环境介质之一[3]。多环芳烃在土壤中的吸附、解吸、转化、降解等环境行为深刻影响着其在土壤中的残留浓度与形态,进而决定其通过食物链传递对人体健康造成危害的严重性[4-6]。自然界中广泛存在的PAHs污染已成为人类亟需解决的重要环境问题之一。 相较于物理修复和化学修复两种方式,生物修复技术因其具有经济环保、可用于大面积污染治理、二次污染小等优点,越来越受到研究者的重视。植物、动物、微生物修复技术是生物修复PAHs污染土壤的主要形式[7]。但是,由于土壤中的PAHs生物有效性低、缺乏PAHs降解菌、部分外源添加的高效降解菌或土壤动物难以适应存活等因素的限制,单纯的某一种方式很难一步到位彻底修复PAHs污染土壤[8-9]。目前,生物联合修复成为研究多环芳烃污染土壤生物修复领域中的热点。利用植物的自身特性,植物与根际微生物、专性降解菌以及土壤动物等的协同作用对PAHs污染土壤进行修复,并加之以一些生物化学强化措施,可以有效缩短生物修复PAHs污染土壤的时间,大大提高 * 国家重点基础研究发展计划(“973”计划)项目(2014CB441105)、国家自然科学基金项目(21277148,41301240)共同资助 Supported by the National Basic Research Program of China(“973”Program)(No. 2014CB441105)and the National Natural Science Foundation of China(Nos. 21277148,41301240)? 通讯作者 Corresponding author,E-mail:jiangxin@https://www.wendangku.net/doc/6b7074544.html, 作者简介:倪 妮(1991—),女,博士研究生,主要研究方向为环境化学与污染控制。E-mail:nni@https://www.wendangku.net/doc/6b7074544.html, 收稿日期:2015-11-30;收到修改稿日期:2016-01-10

土壤修复技术及优缺点

土壤修复技术及优缺点 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

土壤是植物生长繁育的自然基地,是农业的基本生产资料,是人类赖以生存的极其重要的自然资源。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加,土壤重金属污染日益严重。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。土壤中有害重金属积累到一定程度,不仅会导致土壤退化,农作物产量和品质下降,而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水,恶化水文环境,并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。 不同污染类型的土壤污染,其具体治理措施不完全相同,目前,重金属土壤的修复技术主要有工程措施,物理化学方法,植物修复方法以及微生物修复方法。 工程措施主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤-植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土用于轻度污染的土壤,而客土和换土则是用于重污染区的常见方法,在这方面日本取得了成功的经验。工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施,它具有彻底、稳定的优点,但实施工程量大、投资费用高,破坏土体结构,引起土壤肥力下降,并且还要对换出的污土进行堆放或处理。 物理化学方法是当前重金属污染土壤修复研究的热点,也是最为成熟工程上应用最为广泛的修复技术,主要包括固化/稳定化技术,土壤淋洗技术,电动修复技术和电热修复技术等。 固化/稳定化技术是通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态,从而降低污染物质的毒害程度。如通过施加水泥等固化土壤重金属的固化修复技术,或向土壤投入无机或有机改良剂,改变土壤的

简述土壤污染及其防治措施

简述土壤污染及其 防治措施

结课论文 题目:简述土壤污染及其防治措施姓名:程旭 院系:生命科学学院农学系 年级专业:级园艺专业 学号:

指导教师:王玉芬 12月31日 摘要 本文在综述中国土壤环境污染态势及成因的基础上,提出了土壤环境污染的预防、控制和修复方法。指出了当前中国土壤环境污染态势严峻,危及粮食生产、食物质量、生态安全、人体健康以及区域可持续发展。认为以预防为主,预防、控制和修复相结合是中国在相当长时期内的土壤环境保护策略。 关键词:土壤污染,预防,控制,修复

引言 土壤是农业生产的基础,是人类赖以生存的基石,也是人类食物与生态环境安全的保障。但随着经济的发展,全球土壤资源承受的因人口增长、植被破坏、生物多样性消失、土壤退化、气候变化和污染种种等的压力逐渐增大。 土壤是生态环境的重要组成部分。是结合无机界和有机界的纽带,是联系其它要素的关键环节,是人类赖以生存、发展的主要自然资源之一。但由于现代工农业生产的飞跃发展,有的地方农药、化肥过度使用。工矿企业固体废弃物向土壤倾倒和堆放,城市污水、工业废水、大气沉降物也会进入土壤,使土壤污染日益严重。土壤污染是全球三大污染问题之一。不断恶化了的土壤污染态势,已经成为影响中国可持续发展的重大障碍,防治土壤污染刻不容缓。 1土壤污染的含义和特点 1.1 土壤污染的含义 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤

土壤污染及其修复技术

第二章污染物控制技术 6 土壤污染及其修复技术 土壤污染 (2) 土壤污染的定义 (2) 土壤污染的类型和来源 (3) 土壤污染的特点 (5) 土壤污染的危害 (5) 土壤污染及治理 (6) 我国土壤污染现状 (6) 土壤污染治理 (7) 修复技术 (9) 热力学修复 (9) 热解吸修复技术 (9) 焚烧法 (10) 土地填埋法 (10) 化学淋洗 (10) 堆肥法 (10) 植物修复 (10) 渗透反应墙 (10) 生物修复 (10)

6 土壤污染及其修复技术 土壤污染 土壤是自然环境要素的重要组成之一,它是处在岩石圈最外面的一层疏松的部分,具有支持植物和微 生物生长繁殖的能力,被称为土壤圈。土壤圈处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带,是联 系有机界和无机界的中心环节。土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。土壤固相包括矿物 质和有机质,其中矿物质约占土壤固体总重量的90%以上,而有机质约占固体总重量的1%~10%。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中有无数孔隙充满空气,即土壤气相。典型土壤约有35%的体积是充满空气的孔隙,因而土壤具有疏松的结构。 土壤具有两个重要的功能,一是土壤作为一项极其宝贵的自然资源,是农业生产的基础,二是土壤对 于外界进入的物质具有同化和代谢能力。由于土壤具有这种功能,所以人们肆意开发土壤资源,同时将土 地看作人类废物的垃圾场,而忽略了对土地资源的保护。由于这种原因,人类面临着土地退化、水土流失 和荒漠化以及土壤污染等诸多问题。其中,土壤污染的形势极为严峻。 土壤污染的定义 土壤背景值 土壤背景值是指未受或少受人类活动特别是人为污染影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。 土壤背景值是各种成土因素综合作用下成土过程的产物,地球上的不同区域,从岩石成分到地理环境和生 物群落都有很大的差异,所以实质上它是各自然成土因素(包括时间因素)的函数。由于成土环境条件仍 在不断地发展和演变,特别是人类社会的不断发展,科学技术和生产水平不断提高,人类对自然环境的影 响也随之不断地增强和扩展,目前已难以找到绝对不受人类活动影响的土壤。因此,现在所获得的土壤背 景值也只能是尽可能不受或少受人类活动影响的数值。 研究土壤背景值具有重要的实践意义。因为污染物进入土壤环境之后的组成、数量、形态和分布变 化,都需要与背景值比较才能加以分析和判断,所以土壤背景值是土壤环境质量评价,特别是土壤污染综 合评价的基本依据,是研究和确定土壤环境容量,制定土壤环境标准的基本数据,也是研究污染元素和化 合物在土壤环境中的化学行为的依据。另外,在土地利用及其规划,研究土壤生态、施肥、污水灌溉、种 植业规划,提高农、林、牧、副业生产水平和产品质量,食品卫生、环境医学等方面,土壤环境背景值也 是重要的参比数据。 我国在20世纪70年代后期开始进行土壤背景值的研究工作,先后开展了北京、南京、广州、重庆以 及华北平原、东北平原、松辽平原、黄淮海平原、西北黄土、西南红黄壤等的土壤和农作物的背景值研究。 土壤环境容量 土壤环境容量是针对土壤中的有害物质而言的。它是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下,土

土壤修复主要技术

土壤污染修复技术分析 目前理论上可行的修复技术有物理修复技术、化学修复技术、微生物修复技术、植物修复技术和综合修复技术等几大类,部分修复技术已进入现场应用阶段,并取得了较好的效果。对污染土壤实施修复,阻断污染物进入食物链,防止对人体健康造成的危害,促进土地资源保护和可持续发展具有重要意义。目前,有关土壤修复技术的研究发展主要集中于可降解有机物污染和重金属污染土壤的修复两个方面。 1 土壤污染修复技术分类 从不同角度,可以对土壤污染修复技术进行不同分类。 (1)按修复位置分 土壤污染修复技术可分为原位修复技术和异位修复技术。 原位修复技术指对未挖掘的土壤进行治理的过程,对土壤没有太大扰动。优点是比

较经济有效,就地对污染物进行降解和减毒,无须建设昂贵的地面环境工程基础设施和远程运输,操作维护较简单。此外,原位修复技术可以对深层次土壤污染进行修复;缺点是较难控制处理过程中产生的“三废”。 异位修复技术是指对挖掘后的土壤进行修复的过程。异位修复又分为原地处理和异地处理两种,原地处理指发生在原地的对挖掘出的土壤进行处理的过程;异地处理指将挖掘出的土壤运至另一地点进行处理的过程。异位修复技术优点是对处理过程的条件控制较好,与污染物接触较好,容易控制处理过程中产生的“三废”排放;缺点是在处理之前需要挖土和运输,会影响处理过的土壤再使用,且费用通常较高。 (2)按操作原理分 物理修复技术和化学修复技术是利用污染物或污染介质的物理或化学特性,以破坏(如改变化学性质)、分离或固化污染物,具有实时周期短、可用于处理各种污染物等优点,但均存在处理成本高,处理工程偏大的缺点。微生物修复技术指利用微生物的代谢过程将土壤中的污染物转化为二氧化碳、水、脂肪酸和生物体等无毒物质的修复过程。植物修复技术是利用植物自身对污染物的吸收、固定、转化和积累功能,以及通过为根

土壤生物修复技术

关于土壤生物修复技术相关论述 污染土壤修复技术的研究起步于20世纪70年代后期。在过去的30年期间,欧、美、日、澳等国家纷纷制定了土壤修复计划,巨额投资研究了土壤修复技术与设备,积累了丰富的现场修复技术与工程应用经验,成立了许多土壤修复公司和网络组织,使土壤修复技术得到了快速的发展。中国的污染土壤修复技术研究起步较晚,在“十五”期间才得到重视,列入了高技术研究规划发展计划,其研发水平和应用经验都与美、英、德、荷等发达国家存在相当大的差距。近年来,顺应土壤环境保护的现实需求和土壤环境科学技术的发展需求,科学技术部、国家自然科学基金委、中国科学院、环境保护部等部门有计划地部署了一些土壤修复研究项目和专题,有力地促进和带动了全国范围的土壤污染控制与修复科学技术的研究与发展工作。期间,以土壤修复为主题的国内一系列学术性活动也为中国污染土壤修复技术的研究和发展起到了很好的引领性和推动性作用。土壤修复理论与技术已成为土壤科学、环境科学以及地表过程研究的新内容。土壤修复学已经成为一门新兴的环境科学分支学科,修复土壤学也将发展成为一门新兴的土壤科学分支学科。 环境污染分为大气污染、水体污染和土壤污染,没有土壤,没有土地,老百姓只能饿死。环境污染是指由于人类活动引起环境质量下降而有害于人类以及其他生物正常生存和发展的现象。环境污染按环境要素可分为大气污染、水体污染、土壤污染和生物污染。大气污染了,人们无法呼吸;水体污染了,人们不能饮水;土壤污染了,我们没有粮食吃;生物污染了,人类可能没有肉食吃,或者人直接病死。所以说,环境污染非常可怕。这里我们只谈土壤污染。土壤是环境中特有的组成部分,它是一个复杂的物质体系,组成的物质有无机物和有机物。在地球表面,土壤处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带,是生态系统物质交换和物质循环的中心环节,是连接地理环境各组成要素的枢纽。植物直接生长土壤上,土壤是植物营养物质的最主要的供应地。“皮之不存,毛将焉附”;“民以食为天,食以土为本”。没有土壤,就长不出植物,更别提庄稼了。岩石上至多生长一些地衣、苔藓,水里还有一些浮游生物,人类能靠地衣、苔藓、浮游生物养活吗?所以说,土壤是最宝贵的自然资源之一,是人类赖以生存的必要条件。土壤,或者说是土地,还是人类社会演替发展的关键因素。封建地主控制了土地,统治了农民;共产党通过土地革命,赢得了广大人民的拥护。 土壤被污染后修复起来较为困难,见效慢时间长,且容易造成新的污染。利用生物方法进行修复的时候,实际上是利用生态方法,形成新的生态环境,在修复土壤的同时也不会带来新的环境危害。例如,利用一些根系植物来吸附土壤中的有害物质(重金属),在修复土壤的同时,根系发达的此类植物还能起到固土,防止水土流失的作用,在一定程度上植物的生长也美化了环境.此外,利用一些土壤中所必须得活性菌种来作为肥料,既不会像化肥一样污染土壤和周围水体,也可以满足作物所需要的营养元素,菌体还会调节土壤微环境,带来更好的种植生长环境。 然而,各种人为与自然的因素使人类赖以生存的土壤遭受不同程度的破坏,致使原有土壤理化性质退化、丧失耕作价值,并危及食物链安全与人类自身健康。这种丧失了耕作价值的土壤称为污染土壤。 {我国农田污染十分严重,汇总统计,令人目不忍睹。}据薛惠尹报道,我国城市与工业废水年排放总量达4×1010吨,其中工业废水排出镉、汞等重金属为2700吨左右,且相当一部分污染物通过灌溉途径进入农牧业生产环境;我国大约有40%的地面水源不符合农田灌溉水质标准,直接影响灌溉农田面积约3.2亿亩;全国有8000万亩左右的农田采用污水灌溉,其中约70%主要或唯一依靠污水作为灌溉水源。灌溉水源中的镉、汞、铜、锌等重金属

论中国土壤污染现状修复技术

论中国土壤污染现状及修复技术 一、土壤修复 (1)土壤修复的基本情况 ①土壤修复的定义、特点及分类 土壤污染指人类生产、生活产生的废气、废水和固体废物向土壤系统排放后,当数量超过土壤自净能力时,会破坏土壤成分结构的平衡和土壤功能,乃至出现危害动植物和人体健康的现象。 土壤污染按照污染成分可以划分为无机物污染和有机物污染。无机物污染包括酸、碱、重金属以及砷、硒等非金属化合物造成的污染;有机物污染包括农药、酚类、氰化物、石油、有机溶剂、合成洗涤剂等造成的污染。按照受污染土地的类型可以将土壤污染划分为工业场地污染、油气田污染、矿区污染和农田污染。按照污染源可以将土壤污染划分为工业污染、农业污染、生活污染以及其他污染。土壤修复则是指利用物理、化学或生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。 (2)我国土壤修复的发展状况 ①我国土壤污染现状 我国对于土壤污染的关注起步较晚。为了调查中国土地污染的现状,原国家环保总局和国土资源部耗资 10 亿元联合启动了全国土壤污染状况及其预防措施的调查工作,特别是对农业用地的调查。 2014 年 4 月公布了初步调查结果,但对于我国土壤污染现状仍没有清晰而准确的认识,相关的土壤修复行业发展也是处于起步成长阶段。和欧美成熟的土壤污染修复治理体系相比,我国土壤修复行业有关体系急需建立和完善。 a.工农业粗犷发展导致耕地土壤和城市场地污染问题 我国工业和农业的粗犷式发展是造成土壤污染的主要原因。虽然我国工业和农业经历了快速的发展,但是并没有及时重视其污染物排放的监管和治理,从而使得土壤污染日益严重。从工业污染角度看,土壤无机污染物中的重金属污染主要来自于选矿厂、冶炼厂、铅蓄电池厂、氯碱厂等工业工厂的废物排放;非金属砷和硒污染主要来自农药和电子工业等;而土壤中的有机污染物主要来自于石油石化、煤化工、农药等行业。从农业土壤污染角度看,化肥的过度使用是造成土壤污染的主要原因。 工农业迅速发展,由于相应环境监管与保护措施的缺失,各地普遍出现土壤污染问题,其中,尤以率先发展工业实现经济起飞的东部和中部较为发达地区为甚。我国严重土壤污染区 320 个,约 548 万公顷。从不同的土地类型来看,关数据显示,受重金属污染的耕地面积有近 2,000 万公顷,约占耕地总面积的五分之一;受矿区污染的土地面积达到 200 万公

污染土壤的修复技术汇总

污染土壤的修复技术汇总 几种典型的土壤污染问题 1重金属污染 采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类:第一类,对作物以及人体有害的元素,如汞、镉、铅及类金属砷等,因此,必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量;第二类,常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素,如铜、锌、铬、锰及类金属硒等,应控制其含量,使其有益作物生长和人体健康。 2石油污染 石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染,土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥,炼油厂含油污水处理设施产生的油泥,也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等,其中环境优先控制污染物多达30种。 3化肥污染 化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础,更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%,稳定在50%左右,但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。 4农药污染 据初步统计,我国至少有l300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据,全国47.5%的蔬菜农药残留超标,因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。 一、污染土壤的修复技术 在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术大致可分为物理、化学和生物等三种。物理修复是指通过各种物理过程将污染物特别是有机污染物从土壤中去除或分离的技术。主要包括土壤淋洗、热吸附、蒸气浸提、微波加热和异地填埋等技术。还包括多相抽提等技术,已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯等污染土壤的修复。相对于物理修复,污染土壤的化学修复技术发展较早,主要有土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化-还原技术、化学改良、光催化降解技术、电动力学修复技术和有机质改良等。土壤生物修复技术包括植物富集、微生物修复、生物联合修复和植物固定及降解等技术。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复常见的一种修复技术。进入21世纪后生物修复技术得到迅速发展,成为绿色环境修复技术之一。由于我国土壤污染面积大,污染物质种类多,污染组合类型复杂等原因,单项修复技术往往难以达到预定修复目标,多种修复技术相结合

石油污染土壤修复技术(总3页)

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【前言】随着经济的发展,人类对能源的需求也在不断扩大,石油是最重要的能源之一,被成为“工业的血液”。近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。随之土壤污染问题日益突出,石油对土壤的污染危害大,潜伏期厂,涉及面广,有研究者将其比喻为“化学定时炸弹”,已经成为不容忽视的环境问题。 石油主要是由烃类化合物组成的一种复杂化合物,其组成复杂,含有致畸、致癌、致突变的物质(如卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并[a]芘等)。土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础,是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所,土壤安全事关人类食品安全。石油一旦进人土壤,将对人类健康和生态环境造成严重危害。根据已公布的环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示,我国土壤总超标率高达16.1%。其中,有机类污染物,尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。据报道在我国,勘探和开发的油气田有4 0 0多个,覆盖面积达 3. 2 X 105 km2,其中约4. 8 X 106 hm2 的土壤受到不同程度的污染。为我国部分油田周边石油污染状况,其周边土壤中的总石油烃( TPH ) 质量分数已经远远超过临界值500 mg/kg,对人居安全和生态环境造成了严重的威胁。由此可见,石油污染土壤形势严峻,修复工作迫在眉睫。 土壤石油污染:是指原油和石油产品在开采、运输、储存以及使用过程中,进入到土壤环境,其数量和速度超多土壤自净作用的速度,打破了它在土壤环境中的自然动态平衡,使其累积过程占据优势,导致土壤环境正常功能的失调和土壤质量的下降,并通过食物链,最终影响到人类健康的现象。 石油进入土壤的途径: ?石油的泄露和溢油:陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等,原油会 被直接或间接的倾泻与这些设施附件的地面;产品的开采和运输业会使石油类物质进入土壤环境中;另外发生井喷或泄露,也会污染周围土壤环境。 ?含油固、液体废气无的随意处置:油气的开采和运输过程会产生大量含油、天然气的开采过 程中会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其他的一些污染物,如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水。 ?含油污水的灌溉和农用药剂的使用:一些工业企业产生的含油废水如果不加以回收处理,直 接排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,该水体用于农业灌溉,则会导致土壤污染,另外某些农用药剂也会污染土壤。 ?汽车尾气的排放:汽车尾气排放导致交通干线两侧土壤的有机物污染,另外大气沉降也会导 致土壤污染。 石油污染土壤修复技术 石油污染土壤的物理修复方法:

农药污染土壤的生物修复技术

农药污染土壤的生物修复技术 发表时间:2017-11-06T12:19:45.947Z 来源:《基层建设》2017年第19期作者:郭瑾[导读] 摘要:目前,越来越多的人认为利用活的生物体对农药污染土壤进行修复是一种十分安全可靠的方法。本文将从动物修复技术、植物修复技术和生物修复技术这三个方面来深入分析农药污染土壤的生物修复技术,以供参考。 北京西山环安环境技术有限公司北京 100176 摘要:目前,越来越多的人认为利用活的生物体对农药污染土壤进行修复是一种十分安全可靠的方法。本文将从动物修复技术、植物修复技术和生物修复技术这三个方面来深入分析农药污染土壤的生物修复技术,以供参考。 关键词:农药;污染土壤;生物修复 一、动物修复技术 土壤中的一些大型土生动物如蚯蚓和某些鼠类,能吸收或富集土壤中的残留农药,并通过其自身的代谢作用,把部分农药分解为低毒或无毒产物。动物对某种毒物的积累及代谢符合一级动力学,某种农药经某种动物体内的代谢,有一定的半衰期,一般经过5—6个半衰期后,动物积累农药达到极限值,意味着动物对土壤中污染农药的去除作用已完成。同时,土壤中还生存着丰富的小型动物种群,如线虫纲、弹尾类、稗螨属、蜈蚣目、蜘蛛目、土蜂科等,均对土壤中的污染农药有一定的吸收和富集作用,可以从土壤中带走部分农药。 二、植物修复技术 由于人们担心工厂化生产微生物的安全性和应用到环境中再次引起另一种形式的污染,一种人们普遍能够接受的、更加安全可靠的生物修复方法——植物修复技术已成为研究的热点。植物修复技术是利用植物的独特功能,并可和根际微生物协同作用,从而可以发挥生物修复的更大效能。作为一种高效的生物修复途径正在受到越来越多的重视。植物修复的机理主要包括直接吸收、根际微域对有机污染物的降解等。 1.植物直接吸收污染物 土壤环境中的有机污染物可以直接被植物吸收。有机污染物进入植物体内,有的本身形态、性质不发生改变,储存于植物组织中,这称之为植物提取;有的在植物生长代谢活动中发生不同程度的转化或降解,被转化成对植物无害的物质储存在植物组织中。如Raveton的研究结果表明,玉米苗72h可将吸收的95%的阿特拉津转化为代谢产物,而在死亡植株中,吸收量的80%仍为母体化合物。Burken从培植于含阿特拉津的土壤和沙石中的杨树的根、茎和叶中提到了阿特拉津母体及6种代谢产物,并发现培养80d后,母体化合物占标记量的比率分别为:土壤中50%以上,杨树根系38%左右,叶片中10%左右;且随着培养时间的延长,叶片中代谢产物的比率明显上升。Solanum nigrum的毛根可以吸收PCB,并可以使72%的PCB降解,其中二氯联苯的代谢产物为单羟基二氯联苯,单氯联苯的代谢产物为单羟基氯代联苯和双羟基氯代联苯。另外,有机污染物被植物根部吸收后,可以借助植物的共质体、质外体或共质体-质外体联合途径向地上部运输。如杂交杨树从土壤中吸收的TNT中,75%被固定在根系,转移到叶部的量也可高达10%。一部分有机污染物被植物吸收后,可以完全被降解并最终被矿化成二氧化碳和水。如杂交杨树可有效吸收四氯乙烯(TCE),并且可以把它降解成三氯乙醇、氯代酮,最后降解成二氧化碳。 2.根际-微生物的联合代谢作用 根际是植物根系直接影响的土壤范围,在植物的生长过程中,死亡的根系和根的脱落物是微生物的营养来源,同时根系旺盛的代谢作用可以释放一些物质进入到土壤中,包括土壤酶、糖类、醇类和酸类物质,Moser等研究表明,植物每年释放的这类物质可达植物总光合作用的10%—20%,它们与脱落的根冠细胞等一起为根区的微生物提供重要的营养物质,促进了根区微生物的生长和繁殖。由于根系的穿插,使根际的通气条件、水分状况和温度均比根际外的土壤更有利于微生物的生长,另一方面,植物又可将大气中的氧气经叶、茎传输到根中,扩散到根际周围缺氧的底质中,形成了氧化的微环境,刺激好氧微生物的生长和活性。研究表明,植物根区微生物明显比空白土壤中的微生物数量和种类多,假单孢菌属、黄杆菌属、产碱菌属和土壤杆菌属的根际效应非常明显。这些增加的微生物可以增加环境中的农药等有机物的降解,Henner等研究表明,根际环境可以加速许多农药以及三氯乙烯的降解。阿特拉津的矿化与土壤中有机碳的含量有直接关系。植物根上有菌根菌的生长,菌根菌与植物形成共生作用,具有独特的降解途径,可以代谢某些不能被自生细菌降解的有机物。植物根际是一个能降解土壤中污染物的生物活跃区,研究者针对植物宿主的正确选择、必要的植根方式和有关的微生物群落,进行了综合研究。植物根际-微生物系统的相互促进作用将是提高污染土壤植物修复能力的一个活跃领域。 三、生物修复技术 1.微生物对农药降解的代谢方式和途径 微生物的农药降解作用分为酶促降解作用和非酶促降解作用。酶促降解作用表现为:第一,微生物以农药或其分子中某部分作为能源和碳源,部分微生物能以某种农药为唯一碳源或氮源。有些能被微生物立即利用,有的则不能立即利用,需先经产生特殊酶解后再使农药降解。第二,微生物通过共代谢作用使农药降解。许多研究表明,由于某些化学农药的结构复杂,单一的微生物不能使其降解,需靠二种或二种以上的微生物共同代谢降解。此领域是目前研究的热点。第三,去毒代谢作用。微生物不是从农药中获取营养或能源,而是发展了为保护自身生存的解毒作用。非酶促降解作用:微生物活动使pH发生变化而引起农药降解,或产生某些辅助因子或化学物质参与农药的转化,如脱卤作用、脱烃作用、胺及酯的水解、还原作用、环裂解等。许多顽固性农药的好氧/厌氧生物降解途径已经被阐明,美国Minnesota大学的生物降解与生物催化数据库收集了农药等化合物的139条代谢途径、910个反应、577 种酶、328个微生物条目、247条生物转化规律、50个有机功能群,其中包含了许多农药的微生物降解代谢途径和酶类,像对硫磷、阿特拉津、2,4-D、4-硝基酚、四氢呋喃、S-三嗪、 DDT等农药的代谢途径和降解机制已经被详细列出。 2.微生物修复农药污染土壤的影响因素 农药本身的性质,尤其是内部化学键、浓度、水溶性、分子极性、生物可利用性、化合物的吸附性和环境因子(温度、盐度、pH、土壤类型、氧化还原电位、营养物质)等是影响农药生物降解和修复的主要因素。微生物对环境污染物的修复能否最终实现不仅仅依赖于其降解能力本身,而且依赖于污染物的生物可利用性以及细菌与土著微生物之间的竞争能力等其他因素。增加污染物的溶解性和生物可利用性是生物学方法进行成功修复的必要条件。土壤中农药的降解效率还与土壤中微生物活性关系密切,而土壤中微生物的活性又受多种因素影响,如农药浓度、土壤理化特性、有机物种类和含量、微生物区系组成等。

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