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全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析报告

全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析报告
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全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析来源:环境工程技术学报作者:纪冬丽

【导读】随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等,使得土壤中砷浓度日益增加,引起了世界围不同程度的土壤砷污染,土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。

随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等,使得土壤中砷浓度日益增加,引起了世界围不同程度的土壤砷污染,土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。土壤砷污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,据Allaway估算,进入土壤的砷如果只通过植物吸收使其在土壤中消失的时间为100a,因此土壤一旦遭受砷污染其治理难度大且周期长。据统计中国土壤中砷浓度的平均值为11.2mg/kg,约为世界平均值(6mg/kg)的2倍,我国土壤砷污染问题更加突出。为此2011年国务院批文的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中,将砷列为第一类重点防控污染物。针对土壤砷污染,国外许多学者研究了土壤中砷的污染浓度、污染围及赋存形态等,并开展了修复研究。笔者综合分析了前人在该领域的研究成果,对国外土壤砷污染的现状、修复技术以及研究方向等进行了阐述,以期为以后的研究工作提供理论支撑。

1、土壤砷污染现状

1.1 国外土壤砷污染现状

目前,世界上许多国家和地区土壤砷污染程度十分严重。根据美国国家环境保护局(USEPA)的规定,砷在土壤中的浓度限值为24mg/kg。土壤砷污染来源十分广,主要由一些人为活动导致,包括杀虫剂的使用、除草剂和磷酸盐肥料的施放、半导体工业的发展、采矿和冶炼、制造业、燃煤、木材保存剂等。欧洲表层土壤中砷浓度的平均值为7.0mg/kg,但不同地区不同土壤条件下,砷的背景值差别很大。世界上不同砷污染地区土壤中的砷浓度见表1。

表1 砷污染地区土壤中砷浓度

由表1可以看出,在富含金矿的波兰西南部下西里西亚省,土壤中的砷浓度高达18100mg/kg。此外,孟加拉国、印度的西孟加拉邦、阿根廷和越南,砷污染导致3900万以上的人受到不同程度的毒害,700万人受到严重伤害。智利砷污染地区膀胱癌和肺癌的发病率是其他地区的2倍。根据日本环境部最新土壤污染调查报告显示,在日本1906个污染场地中,砷污染场地占27%(510个)。

2011年,美国毒物及疾病注册局和USEPA将砷列为超级基金场地中最毒污染物之首。Yang等调查研究显示,在密西西比河流域有超过半数地区都处于砷污染高风险区。澳大利亚共有超过10000个土壤砷污染场地,其中某金矿附近村庄土壤中砷浓度高达9900mg/kg。据Nrigau等的统计,全球每年向土壤中输入的砷总量为0.94×108kg,其中约42%来自采矿和冶金过程中“三废”的排放。部分国家(地区)因采矿和金属加工造成的土壤砷污染情况见表2。由表2可知,这些国家和地区土壤的砷污染程度极其严重,砷污染浓度超出GB15618—1995《土壤环境质量标准》一级标准值(≤15mg/kg)百倍之多。

表2 部分国家(地区)因采矿和金属加工造成的土壤砷污染情况

1.2 我国土壤砷污染现状

近年来,随着人们对含砷矿石的大规模开采,砷剂在工农业生产中广泛应用,以及大量堆积的含砷废石、尾矿被氧化和淋滤溶解,造成砷元素的分解、迁移和扩散,导致土壤受到砷污染,对生态环境和人体健康造成潜在的威胁。我国土壤砷污染事件呈集中爆发态势,省独山县、省辰溪县、广西省市、省阳宗海地区、省大沙河地区、邳苍分洪道地区土壤砷污染事件层出不穷,这些都预示着土壤砷污染已发展成为灾难。自2013年下半年,瑞士和我国研究人员在瑞士公布的最新研究成果显示,我国有近2000万人生活在土壤砷污染高风险区,例如塔里木盆地、额济纳地区、省地区、北部平原的省和省等,我国土壤砷浓度超过10μg/L的地区总面积为58万km2。

全球砷矿资源探明储量的70%集中在我国,据统计我国年产砷渣50万t,已囤积的砷渣200万t,但砷渣的无害化处理和综合利用率低,大量含砷尾矿库的闲置和任意堆放加快了砷释放到土壤中的速度,因此在采矿和冶炼活动密集的地区,土壤砷污染问题尤其突出。克拉玛依的哈图金矿尾矿中的砷浓度高达1100mg/kg,伊犁哈萨克自治州的阿希金矿尾矿中砷浓度在1000mg/kg以上,对当地的土壤和地下水造成严重威胁。省连南县寨岗镇铁屎坪炼砷遗址,在20世纪80年代后期停产后,含砷214%~518%的废渣尾砂堆存2147万t,占地1128hm2。广西省和省受到砷污染的土壤至少有上千km2。莫昌琍等研究了锡矿山锑矿区的采矿区、冶炼区和尾矿区附近农用土壤砷污染状况,结果表明,这3个区域8个采样点的农用土壤中砷浓度为14.95~363.19mg/kg,远高于土壤中砷的背景值。

污水灌溉、工业污泥及含砷肥料、农药等在农业生产中的使用亦造成了农田土壤环境污染。省常宁县大面积的水稻已遭受到砷污染,砷浓度为92~840mg/kg,远远超出土壤中砷的背景值。

竹青等对省荆州市郊区蔬菜基地土壤取样分析发现,砷的污染面积较大,污染源为含砷农药。市近郊菜地土壤砷浓度围及平均值分别为4.44~25.3和9.40mg/kg,明显超过市土壤中砷的背景值。另据调查显示,市、市、市和市市郊菜地土壤砷浓度均有高出当地土壤中砷背景值的情况,有的已造成土壤砷污染。

面对日益严重的土壤砷污染趋势,国相继开展了大量土壤砷污染调查及场地修复工作:1999年起,开展了砷的超富集植物筛选和土壤砷污染的植物修复研究,利用砷超富积植物蜈蚣草在建立了第一个土壤砷污染的植物修复基地,并进行了现场修复试验;随后又在广西省和省建立了砷、铅等重金属污染及酸化土壤修复的示工程,采用超富集植物与经济作物间作的修复模式,可以边修复污染土壤、边开展农业生产;2009年,利用化学-植物修复技术处理日本遗弃化学武器引起的农田有机土壤砷污染,对该技术进行了工程应用示,用于修复数百公顷有机土壤砷污染;此外,中国环境科学研究院清洁生产中心正在以省市为主要研究区域,针对该市20余家涉砷企业存在的土壤砷污染环境风险以及相应的历史遗留问题,进行以实现砷排放总量控制目标并持续推动以源削减和全过程污染防治控制为目的的研究。

2、土壤砷污染修复技术研究现状

砷具有高毒性,砷污染会带来一系列高危害环境问题,面对日益严重的土壤砷污染现象,寻找经济高效、安全、无二次破坏的修复技术已迫在眉睫。目前,常用的主要土壤砷污

染修复技术有物理修复、化学修复和生物修复。修复技术的选择依赖于土壤性质、污染程度、最终用途和成本效益。

2.1 固化/稳定化修复

固化/稳定化(solidification stabilization,S/S)修复技术是指向土壤中添加固化稳定剂,通过吸附、沉淀或共沉淀、离子交换等作用改变重金属在土壤中的存在形态,降低重金属在土壤环境中的溶解迁移性、浸出毒性和生物有效性,减少由于雨水淋溶或渗滤对动植物造成的危害。固化稳定化修复技术又包括化学固化稳定化修复技术(通过利用各种化学稳定剂来降低污染物的迁移性及生物可利用性)、植物固化稳定化修复技术(利用高效植物及其伴生微生物来固定位于植物根区的污染物)以及化学-植物联合固化稳定化修复技术(即辅助植物固化稳定化修复技术)。该修复技术与传统的客土、非原位原位淋洗、玻璃化、沥青覆盖、地面冻结等技术相比,所带来的二次破坏更小。

常用于修复土壤砷污染的固化稳定剂有:铁氧化物(水铁矿、针铁矿、纤铁矿、赤铁矿);锰氧化物(水钠锰矿、水锰矿和软锰矿)和铝氧化物(三水铝矿、勃姆石、水吕石)。金属氧化物作为固化稳定剂修复土壤砷污染不仅效果显著且廉价易得,国际上在该领域的研究成果见表3。Mench等认为在天然的土壤环境中,铁氧化物可以降低砷的迁移性和生物可利用性。土壤中砷在金属氧化物表面发生氧化还原反应影响了砷的存在形态,Masue等研究发现砷的形态是砷去除过程的关键因素:碱性环境下(pH为8~10),As(Ⅲ)在铁氧化物表面的吸附效果更加显著;酸性环境下(pH为3~5),As(Ⅴ)吸附效果更好。目前,普遍认为短时间As(Ⅴ)在金属铁或溶解铁表面不会减少,而在有氧条件下,As(Ⅲ)在金属氧化物表面被氧化。

表3 金属氧化物固化稳定剂修复土壤砷污染案例

目前,虽然固化稳定化修复技术具有快速、简单、成本低且二次污染小等优点,但常用的固化稳定剂对土壤砷污染修复效果以及现场应用等方面依然存在一些不足。该技术只是改变重金属在土壤中的存在形态,重金属仍存留在土壤中,土壤很难恢复到原始状态,不适宜进一步利用,因此一般需和其他修复技术联合使用。

2.2 土壤淋洗修复

土壤淋洗(soilwashing)修复技术是从污染土壤中去除有机和无机污染物的过程,通过污染土壤和淋洗剂的高能量接触(包括物理和化学作用)实现污染物的分离、隔离和无害化转变。土壤淋洗修复技术分为原位化学淋洗修复和异位化学淋洗修复技术。原位化学淋洗修复技术是根据污染物纵向分布的深度,借助外力或淋洗剂自身重力对土壤中污染物进行淋洗提取的过程,并利用抽提井或明渠对淋洗剂进行收集。异位化学淋洗修复技术通过以下步骤来实现修复:1)将污染土壤挖掘并转移;2)将转移出的污染土壤置于淋洗装置中进行处理;3)收集淋洗废液并对淋洗废液中的污染物进行无害处理;4)将修复后的土壤回填。

土壤淋洗修复技术的关键是找到有效的淋洗剂,对淋洗剂的要求:1)对土壤中的砷有很强的溶解能力;2)对土壤理化性质破坏较小;3)成本低且具有实用性;4)淋洗废液易于处理,不对环境造成二次污染,且淋洗剂可以重复使用。对于含砷的复合污染土壤,目前常采用的淋洗剂包括无机淋洗剂(如磷酸)、螯合剂〔如草酸、乙二胺四乙酸(EDTA)〕、生物表面活性剂和复合淋洗剂等。唐敏等采用柠檬酸(0.25mol/L)修复土壤砷污染研究表明,柠檬酸是一种环境友好且高效的砷淋洗剂,其对土壤中砷的去除率最高可达70.58%。

Mukhopadhyay等首次采用天然表面活性剂无患子(soapnutfruit)和磷酸的混合剂提取土壤中砷,当pH为4~5时,砷的去除率高达70%。Tokunaga等分别采用浓度为1.6mol/L 的氢氟酸、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸、高氯酸、过氧化氢作为淋洗剂对高浓度砷污染(2830mg/kg)的火山灰土进行淋洗修复,结果发现各种酸对砷的提取效果由高到低依次为磷酸>氢氟酸>硫酸>盐酸>硝酸>高氯酸>过氧化氢;经过6h,磷酸对砷的去除率高达99.9%。Nicolas等采用氢氧化钠联合表面活性剂作为淋洗剂修复土壤砷污染(50~250mg kg),结果表明,2h 土壤中砷的去除率可达79%~82%。

虽然土壤淋洗修复技术具有操作灵活、效果稳定、修复彻底、周期短、效率高等优点,但同时也易引起某些营养元素的淋失和沉淀。该技术适用于面积小、污染重的土壤治理。该技术修复土壤砷污染在欧美等发达国家已有成功案例(表4)。

表4 土壤淋洗修复技术修复土壤砷污染工程案例

2.3 电动修复

电动修复(electrokine ticremediation)技术是近年兴起的具有应用潜力的原位修复技术。相比于其他受土壤渗透性限制的原位修复技术,该技术可高效修复渗透系数低的细密度土壤。利用电动修复技术去除土壤中重金属污染,已在实验室研究和某些中试规模的应用中取得成功。在电动修复过程中,主要的迁移作用有电渗析、电迁移、自由扩散和电泳等。修复过程实际是通过电迁移、电渗析和电泳3种机制清除土壤中的污染物。同时,电动修复过程中污染物的迁移还受到吸附解析和沉淀溶解等作用的影响。电动修复技术修复污染土壤的影响因素主要有土壤类型、污染物类型、土壤Zeta电位、电极间距和强化措施等。传统电动修复技术只是将污染物迁移浓缩到土壤一边或收集槽中,单一电动修复难以达到修复目标。因此,不同修复技术的组合应用越来越受到重视。

EK-PRB联合修复技术是将电动修复技术与渗透性反应墙(permeable reactive barriers,PRB)修复技术结合起来共同修复污染土壤,该技术结合了二者的优势,作为新兴的原位修复技术可经济有效地修复土壤砷污染。其成功应用主要基于以下2点:1)污染物在外加电场的作用下发生定向移动,从而使PRB修复技术可以在水力梯度作用下使用;2)PRB 修复技术反应活性介质对污染物的吸附可降低或阻止对外加电极的污染。目前,有关EK-PRB 联合修复技术修复土壤砷污染的研究在我国大陆鲜有报道。及欧美等国家和地区有学者尝试使用该技术去除土壤中的砷,并取得了较好的效果。江姿幸对EK-PRB联合修复技术修复土壤砷污染进行了研究:试验中未设置PRB,As(Ⅴ)的去除率仅为26.78%~26.91%;当设置PRB 后,As(Ⅴ)的去除率可提升至43.89%~70.25%;从阳极端收集到的砷浓度较高,表明砷在修复系统中受离子迁移的影响较为明显;单独使用电动修复技术处理时,其主要去除机制为电动力系统所产生的移除作用,使用EK-PRB联合修复技术进行处理时,其主要处理机制为反应介质的吸附作用;Fe0在反应过程中的氧化还原作用在该系统中并无明显的影响。Yuan 等对EK-PRB联合修复技术修复土壤砷污染的机理进行了阐述:以FeOOH和Fe0作为反应介质,加入PRB后,砷的去除率增加了1.6~2.2倍;由于FeOOH具有较高的比表面积,其修复效果优于Fe0,认为EK-PRB联合修复技术对砷的去除机理为PRB的吸附作用和电动力对HAsO42-的迁移作用。

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术 土壤是一个开放的缓冲动力学系统,承载着环境中50%~90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用,致使土壤中重金属含量逐年累积,明显高于其背景值,造成生态破坏和环境质量恶化,对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解,可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3],从而影响产出物的生长、产量和品质,潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析,概述了土壤中重金属的来源,简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展,以期为土壤重金属污染修复提供参考。 1我国土壤重金属污染现状 随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展,一些企业盲目追逐经济利益,轻视环境保护,再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用,我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重,污染面积逐年扩大,危害人类和动物的生命健康。据报道,2008年以来,全国已发生100余起重大污染事故,其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家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报显示,全国土壤环境总状况体不容乐观,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。全国土壤总的点位超标率为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%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548 万hm2土壤调查结果显示,污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2,其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上,尤

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。

土壤有机污染修复技术研究现状与展望

土壤有机污染修复技术研究现状与展望 摘要:本文结合近年来国内外土壤修复技术研究现状,概括介绍了土壤修复技术的类型及其影响因素,讨论了它们在实际应用中所存在的问题并提出解决思路;着重介绍了土壤有机污染的修复技术,探讨其发展前景,并提出了研究方向。 关键词:土壤;有机污染;生物修复 第一章前言 近年来,随着工农业生产污染和人类活动强度增加,土壤污染面积不断扩大,污染程度不断加深。其中有机污染物是土壤中普通存在的主要污染物之一,可通过化肥及农药的大量施用、污水灌溉、大气沉降、有毒有害危险废物的事故性泄露等多种途径进人土壤系统,造成土壤严重污染和地表水及地下水次生污染,已引起各国政府及环境学界的广泛关注[1]。例如多氯有机物DDT带来的环境污染[2];农用污泥造成土壤的多环芳烃(PAHs)污染[3];农用地膜导致土壤的邻苯二甲酸酯(PAEs)污染[4]等。因此,土壤有机污染的清洁与安全利用成为了一个亟待解决的问题。目前,修复有机污染土壤环境的技术主要有物理修复、化学修复、电化学修复、生物修复技术等[5]。 第二章土壤有机污染修复技术类型与方法 2.1生物修复方法 2.1.1生物修复技术的概念 生物修复是一项清洁环境的低投资、高效益、便于应用、发展潜力较大的新兴技术。Hamer[6]将生物修复的概念定义为:“利用特定的生物(植物、微生物或原生动物)吸收、转化、清除或降解环境污染物,实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。”生物修复包括两方面内容:(1)利用具有特殊生理生化功能的植物或特异微生物在原位修复污染场所(土壤或水体);(2)应用生物处理或生物循环过程,通过精心设计与合理应用阻断或减少污染源向环境的直接排放,将过去曾受到污染的场所通过生物过程得以恢复,或清除新近排放的污染物。 土壤的治理技术按处理种类分物理治理方法、化学治理方法、微生物治理方法及植物治理方法等。其中生物修复主要指后两种。环境污染物的生物处理、修复技术大致可分成3类[7]:(1)植物对污染物修复;(2)微生物对污染物修复;(3)植物-微生物的联合修复。按处理空间可分为原位生物修复(In-situ bioremediation)和异位生物修复(Ex-situ bioremediation)2种。原位生物修复是指对受污染的介质(土壤、水体)不作搬运或输送,而在原位污染地进行的生物修复处理,修复过程主要依赖于被污染地自身微生物的自然降解能力和人为创造的合适降解条件;异位生物修复是指将被污染介质(土壤、水体)搬运和输送到它处进行生物修复处理。 2.1.2植物修复技术

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

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

全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析报告

全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析来源:环境工程技术学报作者:纪冬丽 【导读】随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等,使得土壤中砷浓度日益增加,引起了世界范围内不同程度的土壤砷污染,土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。 随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等,使得土壤中砷浓度日益增加,引起了世界范围内不同程度的土壤砷污染,土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。土壤砷污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,据Allaway估算,进入土壤的砷如果只通过植物吸收使其在土壤中消失的时间为100a,因此土壤一旦遭受砷污染其治理难度大且周期长。据统计中国土壤中砷浓度的平均值为11.2mg/kg,约为世界平均值(6mg/kg)的2倍,我国土壤砷污染问题更加突出。为此2011年国务院批文的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中,将砷列为第一类重点防控污染物。针对土壤砷污染,国内外许多学者研究了土壤中砷的污染浓度、污染范围及赋存形态等,并开展了修复研究。笔者综合分析了前人在该领域的研究成果,对国内外土壤砷污染的现状、修复技术以及研究方向等进行了阐述,以期为以后的研究工作提供理论支撑。 1、土壤砷污染现状 1.1 国外土壤砷污染现状 目前,世界上许多国家和地区土壤砷污染程度十分严重。根据美国国家环境保护局(USEPA)的规定,砷在土壤中的浓度限值为24mg/kg。土壤砷污染来源十分广范,主要由一些人为活动导致,包括杀虫剂的使用、除草剂和磷酸盐肥料的施放、半导体工业的发展、采矿和冶炼、制造业、燃煤、木材保存剂等。欧洲表层土壤中砷浓度的平均值为7.0mg/kg,但不同地区不同土壤条件下,砷的背景值差别很大。世界上不同砷污染地区土壤中的砷浓度见表1。 表1 砷污染地区土壤中砷浓度

重金属污染土壤修复技术分析

重金属污染土壤修复技术分析 发表时间:2018-09-12T11:06:47.320Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:刘冰 [导读] 摘要:重金属污染土壤的修复,是指采用科学技术或方法去除土壤中的重金属或者降低重金属在土壤中的活性,来恢复土壤正常的生态系统功能,减少土壤中的重金属被植物吸收利用,切断重金属通过食物链向人体转移的途径。 深圳市华保科技有限公司 518000 摘要:重金属污染土壤的修复,是指采用科学技术或方法去除土壤中的重金属或者降低重金属在土壤中的活性,来恢复土壤正常的生态系统功能,减少土壤中的重金属被植物吸收利用,切断重金属通过食物链向人体转移的途径。根据重金属污染物的特点,国内外研究者提出了物理修复、化学修复和生物修复等方法。对不同的修复方法技术进行了简单的介绍。 关键语:重金属;污染;土壤修复技术 引言 随着工业进程化的加速,人类活动范围的扩大,日常的生活垃圾,工业废气物的排放,以及农业上化学药剂的使用,都加速了重金属物质在土壤中的堆积,扰乱了土壤微生物群落的平衡,导致土壤中有机物质的含量的降低。从长远来看,由于土壤本身自我净化重金属的能力是极其有限的,重金属污染物一旦进入到土壤中就会长期存在,不仅对周围的生态环境造成威胁,而且可以通过食物链或生物圈等途径,直接或间接的威胁人类的生命,对人类的生存发展存在着极大的安全隐患,旦爆发,其造成的污染后果基本上是不可逆转的。金属含量超过 5g/m ,我们都统称为重金属。而实际生活中,通俗的说法指的是、汞、镉、铅以及类金属砷等,也包含一些相对来说毒性较小的重金属,如锌、铜等。目前,国内外研究较多的重金属为汞、镉、铅、铬、砷。而目前应用较多的土壤重金属污染修复技术包括物理修复、化学修复、植物修复、微生物修复、联合修复等。 1 土壤重金属污染的现状及其危害 近年来,伴随人类生产方式的大规模革新,由于长期施用含过量重金属的农药化肥,加之工业矿产资源的不合理开采及其冶炼排放,我国土壤重金属污染日益严重。目前,我国已有接近百分之十的耕地土壤受到重金属的污染,污染面积高达千万公顷,受污染影响粮产量减少约上百亿公斤,并且每年有接近五万公顷的土地继续遭受重金属污染,污染现状可谓触目惊心。土壤重金属污染造成的危害是多方面的,一是会导致区域范围内的土地质量下降,形成大规模不可逆转的土地资源浪费;二是如继续使用受污染的土地耕种,会使汞、铅等毒性较大的重金属被富集到农作物或果物,进而进入人体或牲畜,导致严重的食物中毒事件。最后,也是最为严重的,由于土壤处于全球生态系统物质循环的中心,一旦遭受污染破坏,就会将污染物通过各种渠道流入水域、大气系统,迅速扩大影响范围,引发更为严重的二次污染,甚至造成毁灭性的全球灾难。从现状发展来看,工矿企业粗放式的增长、污水灌溉面积进一步扩大、重金属的肥料、农药和污泥的普遍利用等活动,无不在加剧着开发建设与土地污染防治之间的矛盾冲突。土地资源作为人类赖以生存的重要自然生态资源,正在遭受着不可逆转的破坏,如不加以根治,将会严重威胁人类的生产生活安全,所以实现土壤重金属污染防治,对全球的自然生态系统安全稳定、人类的可持续发展都至关重要。 2 重金属污染土壤修复技术 2.1 物理修复 (1)换土、客土、去表土、翻土法 换土法就是用干净的土壤换掉受污染的土壤,置换出的土壤集中处理。客土法是将大量干净的土壤覆盖在受污染的土壤之上,或者将二者混合均匀。去表土是指去除表层污染的土壤。翻土法是通过深耕,将地表受污染土壤和地下干净土壤进行置换。这类方法需要大量的人力、物力以及投资,也可能造成二次污染,适用于污染面积小且污染严重的土地。 (2)电动修复 电动修复利用重金属离子在电场作用下的定向移动,在水饱和的污染土壤中插入一些电极,并通低直流电形成电场,土壤中的重金属主要通过电迁移、电渗流和电泳的方式到达电极两端,然后对收集在电极室中的重金属进行集中处理修复。电动修复技术效果好、二次污染少,主要适合修复透水性差的粘土类土壤。 (3)玻璃化技术 玻璃化技术采用高温高压,把重金属与土壤同时固定在较为稳定的玻璃态物质之中。该技术几乎不会产生二次污染,可彻底去除放射性的重金属。由于土壤难以统一熔化及地下水渗透等方面的问题存在,该技术适用于污染严重的小面积污染区域或放射区域污染。 (4)热解吸法 该修复方法利用微波、蒸汽、红外辐射等技术对土壤进行加热升温,从而使土壤中易挥发的污染物(如汞、硒)挥发后收集起来集中处理。国外有研究表明,该方法可以去除土壤汞含量 99 %以上,而且收集到的汞蒸汽的纯度也高达 99 %。 该方法在实际修复应用中也存在一定的限制,大量的热能加热才能使土壤中的污染物挥发。而且,升温也会造成水分、营养物质的损失,影响土壤的生产性能。 (5)隔离法 隔离法是将受到污染的土壤与未污染的土壤或者水体分隔开来,从而减少或阻止污染物向其他土壤或水体扩散。该方法在污染严重、污染物易于扩散且容易分解的土壤中应用较广。 2.2 化学修复 化学淋洗技术是将淋洗溶剂注入被污染土层中,再将包含污染物的溶剂从土层中抽提出来,进行分离和处理的技术。对土壤渗透性有一定要求,技术成熟,应用广泛,成本较高,需进一步处理淋洗剂。 固定/稳定化修复技术是指向土壤中加入固定/稳定化剂,改变污染物的物理化学性质,降低污染物的毒性、溶解性与迁移性。 可用于多种重金属复合污染土壤;对土壤类型要求不高,技术成熟,应用广泛,成本较高。原位化学氧化/还原修复技术是指将氧化/还原剂注入土壤中,通过化学反应使污染物转化为更稳定或低毒的化合物,并将废液抽提出来。 对土壤渗透性和pH值有一定要求,工程量大,成本较高,不会造成二次污染。土壤性能化学改良修复技术是通过改良剂调剂土壤 pH 值、提高土壤吸附性能或与重金属反应生成沉淀,从而降低重金属迁移性和生物毒性。适用于污染程度轻的土壤,工程量大,成本较高,

土壤修复技术汇总

目录 一、中国土壤污染现状 .................................................................................................................. 1. 总体情况............................................................................................................................ 2. 污染物超标情况................................................................................................................ 3. 不同土地利用类型土壤的环境质量状况 ........................................................................ 4. 典型地块及其周边土壤污染状况 .................................................................................... 5.土壤污染治理的难度.......................................................................................................... 二、污染土壤的修复技术 .............................................................................................................. 1 典型的土壤污染问题 ......................................................................................................... 1.1 重金属污染 ............................................................................................................ 1.2 石油污染 ................................................................................................................ 1.3 化肥污染 ................................................................................................................ 1.4 农药污染 ................................................................................................................ 2 污染土壤的修复技术 ......................................................................................................... 2.1 物理修复 ................................................................................................................ 2.2 生物修复 ................................................................................................................ 2.3 化学修复 ................................................................................................................ 3 各土壤修复技术优缺点比较表 ......................................................................................... 4 土壤修复的产业链条 ......................................................................................................... 三、土壤修复企业 .......................................................................................................................... 1 土壤修复工程企业及其常用技术 ..................................................................................... 2 土壤修复行业2017年部分工程项目一览 ....................................................................... 四、运营模式 .................................................................................................................................. 1 污染方付费模式................................................................................................................. 2 受益方付费模式................................................................................................................. 3 财政直接出资方式............................................................................................................. 4 财政出资回购方式(BT模式) ....................................................................................... 5 PPP模式 ..............................................................................................................................

我国八大土壤修复案例解析

:土壤修复产业有一定的生命周期。根据美国土壤修复产业发展的历史经验,可以将土壤修复产业的生命周期分为4个阶段,即准备阶段、起步阶段、跃进阶段、调整阶段。 我国土壤修复行业目前在生命周期中所处的位置仍是产业成长的起步阶段,人员、技术和装备仍处在初期阶段,污染土壤修复技术的研发或应用还处在初级阶段。当前我国土壤修复产业的产值尚不及环保产业总产值的1%,而这一指标在发达国家已经达到30%以上。2015年全国土壤修复合同签约额达到21.28亿元,比2014年的12.74亿元增长67%。可见,我国土壤修复行业仍有很大的发展空间。 作为土壤修复行业起步阶段的我国,什么样的修复技术才能适应市场发展,这些技术已经在哪些工程中成功落地呢?为此,本文盘点了近年来国内土壤修复典型工程案例,案例详细列出了修复项目名称、主要修复技术、工程简介及修复效果,希望能对土壤修复技术市场起到借鉴作用。 ■北京化工三厂土壤修复 目标污染物:四丁基锡、邻苯二甲酸二辛酯、滴滴涕、重金属铅、镉等有害化学物质 主要修复技术:水泥窑焚烧固化处理技术、阻隔填埋处理技术 修复工程量:6.5万m3 施工单位:北京金隅红树林环保技术有限责任公司 工程简介:北京化工三厂作为化工生产基地近五十年,土壤中含有四丁基锡、邻苯二甲酸二辛酯、滴滴涕和重金属铅、镉等大量有害化学物质。2005年根据北京市规划委员会文件(2005规意选字0356号),该场地被规划为宋家庄经济适用房项目建设用地。 修复效果:修复后的北京化工三厂土壤各项指标经北京市环保局检测,符合居民土壤健康风险评价建议值标准,该工程为国内首例污染土壤修复项目。 点评:作为国内首例土壤修复项目,在行业内起到了标杆作用,采用水泥窑焚烧固化处理技术,处置污染物做到了无害化、减量化和资源化。利用阻隔填埋方法处理,需要注意施工质量,免得施工不当引起二次污染。 ■南方某热电厂污染场地修复工程

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

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

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

污染土壤修复治理技术的研究可行性研究报告

污染土壤修复治理技术的研究可行性研究报告 中船勘察设计研究院有限公司 2014年6月

目录 一、项目概述 (1) (一)工程背景概述 (1) (二)污染土治理的一般方法 (6) (三)重点关注治理方法 (9) 1、换土技术 (9) 2、固化/稳定化(S/S)技术 (11) 3、化学淋洗技术 (12) 4、植物修复技术 (15) 二、项目目标、研究内容、和关键技术 (20) (一)项目目标 (20) (二)研究内容 (20) (三)关键技术 (21) 三、技术路线方案、课题分解 (22) 四、组织方式及分工 (24) (一)科研项目工作措施 (24) (二)现场组织措施 (25) 参考文献 (25)

一、项目概述 (一)工程背景概述 随着我国城市化进程的提速和围绕着城市的工业设施健全,城市周边土壤的污染程度日益加剧。具体表现在,一方面未经处理的工业废水,废气和废渣,空气粉尘所携带大量污染物,雨水对城市区域的冲刷携带的污染物最终会汇聚到土壤中和河道中。这些堆积的污染物会很容易地通过水循环,大气循环,食物链再一次进入到人体,危害健康。另一方面矿产资源的不合理开发及其冶炼排放、长期对土壤进行污水灌溉和污泥施用、人为活动引起的大气沉降、化肥农药的使用等原因,造成了土地污染面积不断扩大,土壤污染日益严重。 根据全国土壤污染调查结果,目前我国受污染的耕地约有1.5亿亩,占18亿亩耕地的8.3%,多是集中在经济较发达的地区。另根据国家环保部门组织的《典型区域土壤环境质量状况探查研究》显示,珠三角部分城市有近40%的农田菜地土壤重金属污染超标,其中10%属严重超标。据估算,全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。土壤污染具有隐蔽性、毒害性、累积性、长期性、多样性和滞后性的特点,被污染的土壤通过地下水或生物富集作用直接或间接地影响着人类健康。 出于历史原因,中国土壤污染主体大多是各类国有工厂,经过多轮的改制重组,很多工厂产权归属关系已经多次变化,即便产权明晰的,也很难有能力再去支付高额的土壤修复费用。因此,“谁污染,谁治理”这一环保行业的通行准则,在土壤修复行业根本行不通。目

十种土壤修复技术解析

十种土壤修复技术解析 1、原位固化/稳定化技术 原理:通过一定的机械力在原位向污染介质中添加固化剂/稳定化剂,在充分混合的基础上,使其与污染介质、污染物发生物理、化学作用,将污染土壤固封为结构完整的具有低渗透系数的固化体,或将污染物转化成化学性质不活泼形态,降低污染物在环境中的迁移和扩散。 适用性:适用于污染土壤,可处理金属类、石棉、放射性物质、腐蚀性无机物、氰化物以及砷化合物等无机物;农药/除草剂、石油或多环芳烃类、多氯联苯类以及二噁英等有机化合物。不宜用于挥发性有机化合物,不适用于以污染物总量为验收目标的项目。 2、异位固化/稳定化技术 原理:向污染土壤中添加固化剂/稳定化剂,经充分混合,使其与污染介质、污染物发生物理、化学作用,将污染土壤固封为结构完整的具有低渗透系数的固化体,或将污染物转化成化学性质不活泼形态,降低污染物在环境中的迁移和扩散。 适用性:适用于污染土壤。可处理金属类、石棉、放射性物质、腐蚀性无机物、氰化物以及砷化合物等无机物;农药/除草剂、石油或多环芳烃类、多氯联苯类以及二噁英等有机化合物。不适用于挥发性有机化合物和以污染物总量为验收目标的项目。当需要添加较多的固化/稳定剂时,对土壤的增容效应较大,会显著增加后续土壤处置费用。

3、原位化学氧化/还原技术 原理:通过向土壤或地下水的污染区域注入氧化剂或还原剂,通过氧化或还原作用,使土壤或地下水中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧。常见的还原剂包括硫化氢、连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫化钙、二价铁、零价铁等。 适用性:适用于污染土壤和地下水。其中,化学氧化可处理石油烃、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚类、 MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机物;化学还原可处理重金属类(如六价铬)和氯代有机物等。受腐殖酸含量、还原性金属含量、土壤渗透性、PH值变化影响较大。 4、异位化学氧化/还原技术 原理:向污染土壤添加氧化剂或还原剂,通过氧化或还原作用,使土壤中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧。常见的还原剂包括连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫化钙、二价铁、零价铁等。 适用性:适用于污染土壤。其中,化学氧化可处理石油烃、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚类、 MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药

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