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土壤污染与修复技术

土壤污染与修复技术
土壤污染与修复技术

题目浅谈土壤污染与修复技术

浅谈土壤污染与修复技术

摘要:作为环境和生态系统重要的组成部分, 土壤极易被污染,土壤污染是当今社会面临的重要环境问题之一, 已经对人体健康构成了严重威胁.本文对土壤污染进行了分类,综述了土壤污染的危害性及其一般特点,并提出了一些常用的修复方法,并认为依赖生物科学的治理手段将成为今后土壤污染治理的主要手段。

关键词:土壤污染; 污染物; 防治; 生物修复

Abstract:As a major component of both the environment and the ecosystem, soil could be contaminated easily.Soil pollution has become one of the most critical environmental problems, which has become a great risk to human health.In this paper,soil pollution is classified.The danger of soil pollution and its general char acteristics are summarized,Relying on the biological treatment will become the main means in the future soil pollution control.

Key words:soil pollution; pollutant; prevention and remediation; bioremediation

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土壤是地理环境的重要组成要素,是能够生长植物的地球疏松表层, 具有独特的组成成分、结构与功能, 是十分复杂的系统。土壤与其它环境要素( 如水分、大气、养分、生命体等) 互为外在条件, 相互联系、相互影响。因此, 土壤是生态环境的重要组成部分, 是人类赖以生存的主要资源之一, 是地球上生命活动不可缺少的物质。

随着我国工农业的迅速发展,大量的废水、废气、固体废物排放到了环境当中,给土壤造成了巨大的污染。外来的有毒有害农药、石油、重金属以及酸性物质破坏了土壤生态系统固有的动态平衡。土壤污染日趋严重, 对生态环境、食品安全、人体健康和社会经济可持续发展构成严重威胁, 成为重要的社会与环境问题。因此,对污染土壤进行修复, 恢复土壤生态功能迫在眉睫。

1 土壤污染的涵义及其来源

1. 1 土壤污染的涵义

土壤污染是指通过多种途径进入土壤的有毒有害污染物的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度, 造成土壤的物理、化学和生物学性质、组成及性状等发生变化, 破坏了土壤的自然动态平衡, 从而导致土壤自然功能失调、土壤质量恶化、作物的生长发育受到影响、产品的产量和质量下降, 产生一定的环境效应( 水体或大气发生次生污染) , 并可通过食物链对生物和人类构成危害。土壤污染的明显标志是土壤生产力下降。

1. 2 土壤污染物的来源

凡是进入土壤并影响到土壤的理化性质和组成而导致土壤的自然功能失调、质量恶化的物质,统称为土壤污染物。土壤污染物的种类繁多, 既有化学污染物也有物理污染物、生物污染物和放射性污染物等。按污染物的性质一般可分为: 有机污染物、重金属污染物、放射性污染物和其它类型的污染物。土壤污染物种类繁多, 其来源也十分复杂。

2 土壤污染的分类

2.1 有机污染物

土壤中有机污染物主要包括有机农药、石油烃、塑料制品、染料、表面活性剂、增塑剂和阻燃剂等, 其主要来源为农药施用、污水灌溉、污泥利用、废弃物的处置与利用、污染物泄露等[ 1 ]。

2.2 无机污染物

重金属是人们普遍关注的无机污染物。有害重金属主要是生物毒性显著的汞( Hg )、镉( Cd)、铅( Pb)、铬( C r) 以及类金属砷(A s) , 还包括具有毒性的重金属锌( Zn)、铜( Cu)、钴( Co)、镍(N i)、钒( V) 等。土壤重金属污染主要来自灌溉(特别是污灌)、固体废弃物处置(污泥、垃圾等)、农药和肥料施用以及大气沉降等[2]。

2.3 生物污染物

土壤中含有一定量的病原体, 如肠道致病菌、肠道寄生虫、钩端螺旋体、破伤风杆菌、霉菌和病毒等, 主要来自医院污水、未经处理的粪便、垃圾、生活污水、饲养场和屠宰场等。其中危害最大的是传染病医院未经消毒处理的污水和污物。

2.4 放射性污染物

土壤中的放射性核素主要来自于核爆炸的大气散落物、核工业、人类采矿和燃煤、农用化学品、科研以及医疗机构等产生的各种废弃物等。

3 土壤污染的特点与危害

3.1隐蔽性和滞后性

土壤污染是污染物在土壤中长期积累的过程,它不像大气、水和废弃物污染那样通过感官就能发现, 易被人们及时察觉。土壤污染往往要通过对土壤样品进行分析化验和检测才能发现,其后果要通过长期摄食污染土壤生产的植物产品的人畜健康状况才能反映出来。因此, 土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间, 具有隐蔽性和滞后性。日本的“痛痛病”便是一个典型例证, 该病发生于20 世纪60 年代, 直至70 年代才被人们所认识,证实是当地居民食用被含镉废水污染了的土壤所生产的镉大米所致[3]。

3. 2 累积性和不可逆转性

有毒有害的污染物进入土壤后会与土壤中其它物质发生一系列吸附、置换、反应、结合等作用, 这些过程多数为不可逆的, 因此作用后形成的难溶化合物在土壤中不断积累而超标。污染物质在大气和水中都比较容易迁移, 而在土壤中相对较难。

3. 3 难治理性和后果严重性

由于大气和水的流动性较好, 所以当它们受到污染后, 只要切断污染源并通过稀释和自净化作用就能使污染减轻, 但在土壤中由于形成了难降解的复合污染物, 仅仅切断污染是不行的, 一旦土壤受到污染, 就极难恢复。被某些重金属污染的土壤可能需要100~200 年才能够恢复,塑料袋几百年才降解,玻璃瓶上千年才降解。因此, 土壤污染必然导致农作

物减产, 还会通过食物链的积累危害人类健康。

4 污染土壤的修复

当前污染土壤的修复技术主要包括物理化学修复技术、植物修复技术和微生物修复技术。采用物理和化学技术修复污染土壤, 不仅费用昂贵, 难以用于大规模污染土壤的改良, 而且常常导致土壤结构破坏、土壤生物活性下降、土壤肥力退化甚至会带来二次污染等问题[4]。而生物修复,成本相对较低,是一种新兴、高效、廉价的方式,在有机污染土壤修复方面, 微生物具有代谢的多样性, 可降解几乎所有的有机污染物, 而且降解的最终产物为水和二氧化碳等, 无二次污染, 具有广阔的应用前景。而生物修复主要包括植物修复,动物修复和微生物修复。

4.1.1 植物修复

植物修复是指利用植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的特性, 或利用植物及其根系微生物与环境之间的相互作用, 对污染物进行吸附、吸收、转移、降解、挥发, 将有毒有害的污染物转化为无毒无害物质,最终使土壤功能得到恢复。植物修复技术因具有安全、成本低、就地、土壤免遭扰动、生态协调及环境美化功能等特点, 又被称之为绿色修复。作为一种新兴、高效、绿色、廉价的生物修复途径, 植物修复技术已得到广泛认可和应用, 尤其在重金属污染土壤修复方面特别显著。

根据修复作用、过程和机理的不同, 植物修复可分为以下三种方式: 植物提取、植物稳定和植物挥发。植物提取, 即利用植物耐受并积累土壤中的污染物, 将它们输送并贮存在植物体的地上或根部, 待收获后进行处理, 主要包括热处理、微生物处理和化学处理; 植物稳定, 即植物在与土壤的共同作用下, 将污染物固定, 以减少其对生物与环境的危害; 植物挥发, 即利用植物将土壤中的污染物吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中。其中, 植物提取是目前研究最多并且最有发展前景的一种去除土壤中重金属的方法。研究不同植物对金属离子的吸收特性, 筛选出超量积累植物是植物修复研究的关键。

4.2 动物修复

动物修复是利用土壤中的动物吸收和积累有毒有害污染物, 可在一定程度上降低土壤中污染物的比例,达到修复和治理污染土壤的目的。寇永纲等[4]研究了重金属污染土壤中不同铅浓度梯度下蚯蚓在培养期内对铅的富集量, 结果表明, 蚯蚓对铅有较强的富集作用, 且随铅浓度的增加, 蚯蚓体内的铅富集量也增加;单位质量蚯蚓培养期内吸收铅量与铅浓度梯度表现出极显著性差异。

4.3 有机污染土壤的微生物修复

在表层土壤中由于氧气充足, 常常发生有机化合物的好氧生物降解, 微生物可将残存在土壤中的农药等有机污染降解或去除, 使之转化为无害物或降解为CO2 和H2O。而在一定深度的土壤中往往处于缺氧状态, 在这种情况下, 有机化合物发生厌氧脱氯反应, 使多氯代有机化合物转化为低氯代有机化合物, 而好氧降解对于低氯代有机化合物的降解特别有效[6]。微生物修复与植物修复一样筛选出合适的微生物是关键的微生物,也可以通过转基因技术把不同特性的微生物的特点结合起来,得到最适合解决问题的微生物菌群。

5.小结

土壤污染的修复与治理与修复技术无论多么先进,都无法从根本上解决土壤污染。要使我们的土壤洁净,做好防范工作才是重要的。防止土壤污染首先必须从源头控制。对于工业污染源, 调整工业布局、优化能源结构、提高能源利用率、推行清洁生产, 进而减少工业三废的排放; 对于农业土壤污染, 加强农业环境监测, 特别是对污灌区农田灌溉水、土壤和农产品进行监测, 及时掌握污染状况, 以减少对人体健康的危害。建立、健全我国土壤保护法律法规体系和管理体系, 完善我国土壤环境质量标准体系。加强对土壤污染防治监督管理力度,严格控制污染物的超标排放, 通过法律手段有效的防治土壤污染,防患于未然。

[1] 钱易, 唐孝炎主编. 环境保护与可持续发展[M ] . 北京: 高等教育出版社

[2] 韦进宝, 吴新国, 袁福环. 中国高等环境教育发展的重大战略与建议[ J] . 环境科学学报, 1998, 18( 6) : 579-585.

[3] 陈怀满. 土壤- 植物系统中的重金属污染[ M] . 北京: 科学出版社, 1996: 1-7.

[4] 寇永纲, 伏小勇, 侯培强, 等. 蚯蚓对重金属污染土壤中铅的富集研究[ J] . 环境科学与管理, 2008, 33(1) : 62-64.

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

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

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浅谈在环境修复中生态修复的应用 随着工农业生产的迅速发展,人类对自然资源需求水平的不断提高,特别是进入21世纪以来,人类对环境污染的方式发生着重大变化,有毒、有害污染物以各种形式不断输入环境,环境污染进一步加剧。目前,人们在污染环境的物理修复、化学修复以及生物修复上取得了一定成功。为了更有效地解决人类面临的重大污染问题,研究者进一步提出了生态修复的理念,并对其概念、内涵、原理、产业化途径等方面进行了理论上的探讨和实践上应用的探索,试图以生态学的原理和方法修复与治理污染环境,实现人与自然的和谐发展,从而达到环境的可持续发展。如何运用生态修复方法和技术,控制水土流失,改善生态环境,减轻自然灾害,受到全球的关注。 1.生态修复的定义 生态修复是以生态学原理为指导,以物理修复、化学修复及技术工程为手段,通过一定的优化组合,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合污染环境修复方法,是一个具有自我维持能力的健康的生态系统。污染环境的生态修复是根据生态学原理对多种修复方式进行优化综合。其首要特点是严格遵循了循环再生、和谐共存、整体优化、区域分异等生态学原理;其次,生态修复主要是通过微生物和植物等的生命活动来完成的,影响生物生活的各种因素也将成为影响生态修复的重要因素,因此,生态修复还具有影响因素多而复杂的特点;再次,生态修复的顺利施行,需要物理学、化学、植物学、微生物学、栽培学和环境工程等多学科的参与,多学科交叉也是生态修复的特点 生态修复包括自然修复系统和人工修复系统,正确把握生态的自然与人工修复的辩证关系,是控制生态系统协调的有效依据。 2.生态修复的应用 2.1 土壤的生态修复 土壤是环境系统的重要组成部分,是人类赖以生存的重要资源。近年来,我国的经济飞速发展,但是对资源的保护工作做得却比较差,使得生态问题越来越严重。长期以来,大规模的矿产资源开发和电力、石油、交通、水利、建筑等生产建设活动,破坏了大量的土地资源,土壤的复合污染问题也日益严重。另外水土流失问题同样较为严重,而且土地流失的面积非常广,流失量较大,这也给水土保持工作带来了较大困难。现在,人们已经开始合理利用植物、微生物及动物的自然修复能力,注重生物之间的和谐共生关系,进行土壤的生态修复。 2.1.1土壤污染修复 植物修复是一类重要的生态修复方式,它主要利用植物本身的提取、吸收和固定作用以及植物根际微生物的分解和转化作用来清除土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中的有毒有害污染物。根据机理的不同,污染土壤的植物修复技术有植物提取、植物固定、植物挥发和植物降解等基本形式。其中,植物提取修复是目前研究最多且最有发展前景的植物修复方式,特别是通过种植对重金属耐性较强且积累能力较强的超积累植物,利用其根系吸收污染土壤中的重金属并运移至植物的地上部分,收割植物地上部后即可去除土壤中的重金属。植物固定修复是指利用植物活动来降低污染物的生物有效性,减少污染物质的毒害作用。植物挥发修复是指利用植物将一些可挥发性污染物吸收到体内,然后将其转化为气态物质并释放到大气中,它只适用于易挥发性的污染物。植物降解修复是利用植物及其根际微生物的降解作用去除土壤中的有机污染物。 例如:北美车前、北美鬼针草、北美独行菜、一年蓬、裸柱菊、细叶芹6种杂草对Cu、Pb、

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

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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

浅谈污染土壤修复

-188- 生态与环境 浅谈污染土壤修复 李竹亮 1 陈德林 2 (1、黑龙江省饶河县环境监测站,黑龙江饶河1557002、黑龙江省宝清县环境卫生管理处,黑龙江宝清155600) 1土壤污染的类型和原因1.1类型 土壤污染从污染物的属性来考虑,一般可分为重金属污染、有机(农药化肥、农膜、石油、其他 有机化合物)污染、 生物污染和放射性物质污染等四类。 1.2产生的原因 1.2.1重金属的污染主要是矿藏的开采产生了大量的废弃物、工业企业的固体废弃物堆放到土壤上污染土壤;城市污水农田灌溉和污泥的农业利用,对农田土壤造成污染;汽车尾气的排放,造成土壤污染等等。重金属污染物主要包括汞、铅、铜、锌、镉、镍、锡、砷等有害金属,这些物质通过上述途径进入土壤后,在土壤中积累到一定浓度, 就会对土壤-植物系统产生毒害, 造成污染。1.2.2有机污染主要是高残留高毒性的农药化肥的过量施用,造成土壤吸附残留;农膜等其他有机化合物使用后不回收污染土壤;原油和石油 初产品的勘探、 开采、加工、运输和储存等过程中由于事故、操作不甚等等行为排放到土壤中污染土壤等。 1.2.3生物污染主要是未经处理的含有大量病原微生物和寄生虫的生活污水、粪便、医院污水、垃圾等等直接排放到土壤中,对土壤造成污染。 1.2.4放射性物质污染主要是人类活动排放出的放射性污染物,污染土壤。 2土壤污染的特点 2.1土壤污染具有隐蔽性和滞后性 大气污染、 水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观,通过感官就能发现。 而土壤污染则不同,要通过对土壤样品的化验分析和土地上生长的植物的残留检测,以及研究人畜及动物健康状况才能确定。如日本的“痛痛病”经过了10年以及20年之后才被发现和认识。 2.2土壤污染具有累积性和地域性由于土壤的物理特性,土壤中的污染物质不容易扩散和稀释,因此容易在土壤中不断积累,浓度较高。同时,也使土壤污染具有极强的地域性。 2.3土壤污染具有不可逆转性 许多有机化学物质在土壤中需要较长的时间才能降解,重金属在土壤中降解时间更长,基本上不可逆转。如被某些重金属污染的土壤可能需要100~200年的时间才能恢复。 2.4土壤污染具有治理难度大的特性积累在土壤中的的污染物很难靠稀释、自净和微生物的生命活动来消除,土壤污染一旦发生,仅仅靠治理污染源、切断污染途径的方式不能彻底解决,必须靠物理、化学甚至工程的办法,才能 解决污染的土壤。治理成本高, 周期长。3污染土壤修复3.1物理修复 通过物理的方法,对污染土壤进行修复。常用 有换土法、 固化和填埋封装、热处理等等方法。3.1.1换土法。就是将污染土壤挖走换上未被污染的的土壤,或将污染土壤深翻到土壤底层,或在污染土壤上覆盖新土。被重金属与难分解的有机物严重污染的土壤,在面积不大的情况下,可采用换土法进行治理,达到彻底清除土壤污染的目 的。该方法简单、 易行,但是工程量大,费用高。日本在1980~1997年期间对痛痛病发源地的镉污染土壤进行换土治理,耗资306亿元治理了43公 顷,每公顷治理费高达250万元人民币。 同时对换出的污染土壤必须妥善处理,防止二次污染。 3.1.2固化和填埋封装。固化是利用水泥等物质与土壤混合将污染物包被起来;填埋是对固化后的污染土壤挖掘出来填埋到指定填埋场,或进行压缩,用容器封装。减少和阻止土壤污染的扩散。该技术只是暂时隔离了污染的土壤,并没有从根本上祛除污染物。 3.1.3热处理。就是把已经隔离或未隔离的污染土壤加热,使污染物产生热分解的方法。多用于 有机物污染和易挥发的重金属污染。 工艺简单,技术成熟,但是耗能大,费用高,应用范围狭窄。 3.2化学修复 通过向土壤中投放化学物质,改变土壤酸碱度或和污染土壤中的污染物结合反映,生成新的无毒或毒性小,容易处理的新物质,达到降解毒物的目的。具体如下: 对重金属污染的土壤的修复主要是向土壤中投入改良剂,改变土壤酸碱度、土壤氧化还原条件,对重金属进行吸附、氧化还原作用,降低重金 属的活性。常用的改良剂有石灰、 沸石、碳酸钙、磷酸盐等等。不同改良剂的机理不同, 如石灰、碳酸钙等主要用于受重金属污染的酸性土壤,提高土壤酸碱度,使土壤中的镉、铜、汞、锌等元素形成氢氧化物或碳酸盐沉淀出来。有机肥也可以处进土壤中重金属离子形成重金属有机络合物,降低毒性。 对有机物污染的土壤的修复主要是通过溶剂洗脱、热脱附、吸附和浓缩等过程,将有机物化合物从土壤中去除。表面活性剂是常用的土壤清洗剂。 化学修复是在土壤原位上进行的,简单易行,但是自豪改变了重金属在土壤中存在的形态,金属元素仍然保留在土壤中。容易再度活化危害植 物。通过食物链进入动植物和人体内。同时, 治理效果还受土壤类型、重金属种类、污染程度及所选 化学试剂的影响。在实际操作中,应根据情况, 将化学修复措施和其他措施如生物措施有机结合,治理效果会更明显。 3.3生物修复 生物修复是利用生物的生命代谢活动,减少土壤中有毒有害物的浓度,使污染土壤恢复到健 康状态的过程。生物修复是土壤修复研究的一个 新的热点,适合大面积、 底污染的土壤修复。但可以去除土壤中的重金属和放射性物质,还可以去除农药。具有成本低、无二次污染、处理效果好、操 作简单等特点,是一种高效、 经济和环境友好的治理技术。主要有微生物修复和植物修复。 3.3.1微生物修复。适用于有机物尤其油类污 染区域的修复。向土壤中增加氮、 磷等营养物质,适当增加氧气和水分,保持温度,让土壤中的微生物菌保持最佳生命力,从而分解原油。堆肥法也是常用的微生物修复技术,可将土壤中的有机污染物大大的降低浓度。 3.3.2植物修复。利用植物的吸收、降解、挥发、过滤、固定等生理过程,净化土壤和水体中的金 属元素、 放射性物质等等。经研究,目前发现有400多种植物能够超积累各种重金属,一些超积累植物同时还能积累多种重金属。如我国南方湖南、广西等地大面积分布的蕨类植物蜈蚣草对砷有超富 集功能,其叶片含砷量高达0.8%。 羊齿类铁角蕨对镉的吸附能力也很强,吸收率可达10% (一般植物为1%~2% )。羽叶鬼针草、和酸模能够富集铅,可以做先锋植物去修复被铅污染的土壤。香蒲植物、绿肥植物如狼把草、龙葵等对重金属镉、锌等都具有超强的富集作用。 植物主要通过三种途径去除有机污染物,一是直接吸收、转化、降解农药;二是植物根系直接向土壤分泌能降解农药的酶;三是植物根系分泌有机酸等物质,促进根际周围微生物的生长和繁 殖,从而降解有机污染物。 如紫花苜蓿可明显地吸收芳香聚合物,菌根类植物可吸收 “六六六”,菊科植物可吸收艾氏剂等等。植物吸收法具有处理费用低,对重金属的治理成效具有永久性,减少场地等优点,绿色环保,为公众接受,近年来受到普遍重视。 3.4农艺调控修复 农艺调控修复主要是利用各种农艺措施,包 括改变耕作制度、 调整作物品种、种植不进入食物链的植物、选择无毒低残留农药化肥等措施,来达到修复污染土壤的目的。 对土壤污染重灾区,可以种植非食用植物如繁育花草、苗木,既净化土壤、美化了环境,又大大减少了进入食物链的污染物。有机氯农药在旱作土壤中的残留期可长达数年,但是在水田中厌氧微生物的群体作用下,只需2~3个月即可分解消 失。因而调整耕作制度, 可减轻土壤污染。3.5综合修复对于污染复杂,处理难度大的土壤污染区域,可采取上述全部或几种方法的结合来同时进行修 复,能起到节约成本,治理效果好、 省时省力,事半功倍的成果。 责任编辑:王青翠 摘 要:土壤是地球各类环境要素的重要组成部分,处于自然环境的核心位置。当前,随着我国经济的蓬勃发展,城市环境问题加剧的同时,广 大农村农田环境受到的威胁越来越大,土壤污染已经成为最严重的环境问题之一,污染土壤的面积在迅速扩大,迫切需要修复治理。本文就如何修 复污染土壤做简单探讨。 关键词:土壤;污染;修复

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

浅谈重金属污染土壤修复方法

浅谈重金属污染土壤修复方法 摘要:随着我国社会经济的不断发展,工农业的发展也取得十足的进步,而伴 随着工农业的发展,大量化学药剂的使用特别是重金属对土壤的污染问题也日益 突出。如不及时对土壤中重金属进行治理并对污染土壤进行修复,一方面将造成 土地资源的浪费,另一方面将导致人们生存环境的恶化。因此,在减少土壤污染 的前提下,如何对重金属污染的土壤进行修复是一个值得研究的方向。通过对土 壤的修复治理,减少环境污染,不仅可以改善人们生活环境而且会促进经济建设 的可持续发展。本文主要介绍几种现阶段比较实际的重金。 关键词:重金属污染、土壤修复、研究 概述:随着我国工农业的不断发展,现阶段重金属污染物种类不断的增加,污染源变得复杂且形式多样,增加了土壤修复工作的难度。 污染的土壤通过与大气以及水之间的交换将污染源传输给农作物,造成了人 与污染源的直接或者间接接触,将严重危害人的身体健康。通过不断研究,人们 已经认识到土壤中的重金属污染源存在一定的关联性,换句话说就是在土壤重金 属的污染源中,各重金属元属土壤修复方法,希望对从事相关工作人员有所帮助。 素之间是有关联性,并且污染作用是相互联系的。因此,掌握这种关联性并 影响其之间的相互作用可以有效减少其对土壤的污染,进而采取不同的方法修复 污染的土壤。 1 重金属污染土壤的修复技术 国内外用于修复污染土壤的方法很多,现阶段比较实际的修复方法有以下几种: 1.1添加化学改性剂 添加化学改性剂是为了可以有效的改变被污染土壤中重金属的存在状态和形态,使其固化或钝化,或使用物理修复等方法来稳定土壤中的重金属,并有效的 降低对植物和人类的毒性。 这种方法是采用向重金属污染的土壤中添加化学改性剂,并通过吸附,氧化 还原,对抗或沉淀重金属来改变土壤中重金属的存在,从而减少其迁移到深土壤 中和钝化后的地下水,降低其生物学效力。常用的化学改性剂包括石灰,碳酸钙,沸石,硅酸盐和磷酸盐,不同的改性剂对重金属有不同的作用机制。 石灰或碳酸钙的应用主要是提高土壤的pH值,并促进土壤中的水合物,碳 酸盐和其他合并的盐沉淀物的形成,如镉,铜,汞和锌。 当pH值高于6.5时,Hg会形成氢氧化物或碳酸盐沉淀,沸石是通过吸附, 离子交换等降低土壤中重金属生物有效性的碱土金属矿物。黄占斌指出,对铅镉 污染土壤来说,环境物质腐植酸对铅具有显着的固着作用,高分子材料SAP与材 料组合(腐殖酸,高分子材料SAP和沸石)对固定起着明显的作用。 1.2生物修复技术 生物修复技术是通过使用新型的重金属对被污染土壤中存在的一些原有重金 属的有效吸收,通过植物或动物的分解,以此来达到修复土壤的效果,被修复的 土壤还可以进行二次利用,同时被吸收的重金属还可以参与工业生产中的回收利 用生产中。 (1)植物修复。植物修复土壤法是利用植物对土壤中重金属污染物的吸收作用,对被污染土壤的一种有效的修复方法,在被污染的土壤上进行栽种植物,植 物在生长的过程中对土壤中的重金属元素有一定的吸附作用,通过植物的吸附和

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:

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