目的 降低土壤中污染物的浓度 固定土壤污染物 将土壤污染物转化成毒性较低或无毒的物质 阻断土壤污染物在生态系统中的转移途径 减小土壤污染物对环境、人体或其他生物体的危害 目录 第一节 污染土壤修复技术分类 第二节 污染土壤修复技术分述 第三节 污染土壤修复技术选择的原则 二、化学修复技术 (五)农业改良措施 4、氧化还原技术有些重金属元素氧化态和还原态溶解性、生物有效性和毒性不同，农业上可以调控土壤重金属的有效性。 镉污染土壤可以采用淹水种稻的方法抑制其有效性，而且在种稻期间应尽可能避免落干和烤田。铜污染土壤也可以采用淹水种稻的方式抑制铜的有效性。 三、植物修复技术 植物修复技术(phytoremediation)指利用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。 概述 (1) 将污染物去除，永久解决土壤污染问题； (2) 对修复场地和环境的扰动小，具有绿化作用； (3) 提高土壤的肥力； (4) 成本低，重金属回收，带来经济效益； (5)操作简单，便于推广应用。 优点 三、植物修复技术 (一)植物提取作用 指通过植物根系吸收污染物并将污染物富集于植物体内，而后将植物体收获、集中处置的过程。 适合于植物提取技术的污染物包括：金属(Ag、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mo、Ni、Pb、Zn、As、Se)、放射性核素(90Sr、137Cs、239Pu、238U、234U)、非金属(B)。植物提取修复也可能适合于有机污染物 植物提取土壤重金属的效率取决于植物本身的富集能力、植物可收获部分的生物量以及土壤条件(如土壤质地、土壤酸度、土壤肥力、金属种类及形态等)。 富集锌、镉 砷超富集植物 凤尾蕨属的蜈蚣草(P.vittata L)羽叶中砷的最高浓度可达22630 mg/kg，富集系数(BF)超过10。 图9—9 砷超富集植物蜈蚣草(陈同斌等2002) 三、植物修复技术 (二)根际降解作用 土壤中的有机污染物通过根际微生物的活动而被降解的过程 根系分泌物，增加根际微生物群落并促进微生物的活性，促进有机污染物的降解。根系分泌物的降解会导致根际有机污染物的共同代谢。植物根系创造更有利于微生物降解的环境。 促进降解：(1)TPH(总石油烃)。 (2)PAHs(多环芳烃)。 (3)BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)。(4)农药。 (5)含氯溶剂。(6)PCP(五氯苯酚)。 (7)PCBs(多氯联苯)。 (8)表面活性剂。 三、植物修复技术 (三)植物降解作用 被吸收的污染物通过植物体内代谢过程而降解的过程，或污染物在植物产生的化合物(如酶)的作用下在植物体外降解的过程。 其主要机理是植物吸收和代谢。 植物降解作用适合于含氯溶剂(TCE)、除草剂(阿特拉津、苯达松)、杀虫剂(有机磷农药)、炸药(TNT)等有机亏染物。 * * * * * 第十章 污染土壤的修复技术 实现 一、物理修复技术 二、化学修复技术 三、植物修复技术 四、生物修复技术 第一节 污染土壤修复技术分类 （一）原位修复技术(in-situ technologies) （二）异位修复技术(ex-situ technologies，易位或非原位） 优缺点 破坏性 控制 费用 一、按修复位置 二、按操作原理 物理修复技术 化学修复技术 生物修复技术 植物修复技术 土壤蒸气提取技术 固化/稳定化修复技术 玻璃化技术 热处理技术 电动力学修复技术 稀释和覆土 土壤淋洗技术 原位化学氧化技术 化学脱卤技术 溶剂提取技术 农业改良措施 植物提取作用 根际降解作用 植物降解作用 植物稳定化作用 植物挥发作用 泥浆相生物反应器 生物堆制法 土地耕作法 翻动条垛法 生物通气法 生物注气法 第二节 污染土壤修复技术 一、物理修复技术 二、化学修复技术 三、植物修复技术 四、生物修复技术 一、物理修复技术 (一)土壤蒸气提取技术 真空提取技术 原理：真空提取蒸气 适用范围：挥发性有机物和一些半挥发性有机物，辅助生物修复。（石油污染） 优点：设备简单，容易安装；破坏小；处理时间较短；可处理固定建筑物下的污染土壤。 缺点：去除率低；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。 技术：空气注入技术 、生物通气技术、气动压裂技术 一、物理修复技术 (二)固化/稳定化技术 原理：固体化、包囊作用、稳定化作用 黏结剂：主要是水泥、石灰、热塑塑料等，也包括一些有专利的添加剂。 适用范围：大量的无机污染物，也可适用于部分有机污染物。 优点： 同时处理被多种污染物污染的土壤，设备简单，费用低 缺点：不破坏、不减少土壤中的污染物，被固定的污染物有可能重新释放出来 技术：原位技术 、异位技术 一、物理修复技术 (二)固化/稳定化技术 技术：原位技术 、异位技术 一、物理修复技术 (三)玻璃化技术 原理：高温熔融污染土壤，形成玻璃体或固结成团 适用范围：污染特别严重的土壤 优点： 处理效果好，不再产生污染 缺点： 土壤彻底丧失生产力 ，费用高 技术：原位技术 、异位技术 一、物理修复技术 (三)玻璃化技术 原位技术 异位技术 一、物理修复技术 (四)热处理技术 原理：高温，挥发、燃烧、热解 适用范围：有机污染的土壤，部分重金属污染 优点： 处理效果好，应用方便 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。 技术：热解吸技术 、焚烧技术 一、物理修复技术 (四)热处理技术－－热解吸 原理： 150～540℃之间，污染物通过挥发作用从土壤转移到蒸气中；以浓缩污染物或高温破坏污染物的方式处理第一阶段产生的废气中的污染物。 适用范围：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，不适合于多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和农药、石棉、非金属、腐蚀性物质。热解吸技术在泥炭土上不适用。 技术：预处理、解吸、固相后处理和气体后处理 一、物理修复技术 (四)热处理技术－－焚烧 原理：800～2500℃热氧化作用以破坏污染物 适用范围：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、呋哺、除草剂和农药、氰化物、炸药、石棉、腐蚀性物质等，不适合于非金屑和重金属。 技术：预处理、一个单阶段或二阶段的燃烧室、固体和气体的后处理系统 一、物理修复技术 (五)电动力学修复技术 原理：直流电场，电解、电迁移、扩散、电渗透、电泳等作用，离子向电极附近富集被去除 适用范围：金属污染物。 适用土壤：低渗透性的、黏质的土壤。水力传导率较低、污染物水溶性较高、水中的离子化物质浓度相对较低。 一、物理修复技术 (五)电动力学修复技术 优点： (1)适用于任何地点，因为处理发生在两电极间； (2)可以在不挖掘的条件下处理土壤； (3)最适合于黏质土，负的表面电荷，水力传导率低； (4)对饱和和不饱和的土壤都潜在有效； (5)可以处理有机和无机污染物； (6)可以从非均质的介质中去除污染物； (7)费用效益比较高。 缺点： (1)污染物的溶解度高度依赖于土壤pH； (2)要添加增强溶液； (3)当高电压使用，温度的升高，过程的效率降低； (4) 土壤含碳酸盐、岩石、石砾时，效率显著降低。 一、物理修复技术 (六) 稀释和覆土 原理：减少浓度、阻隔污染土壤 适用范围：存在非污染土壤源 优点： 技术性比较简单，操作容易 缺点： 不能去除土壤污染物；只能抑制土壤污染物对食物链的影响，不能减少土壤污染物对地下水等危害。 技术：深翻、客土、覆土 二、土壤污染的化学修复技术 (孙铁珩 2001) 二、化学修复技术 (一)土壤淋洗技术 原理：在淋洗剂(水或酸或碱溶液、整合剂、还原剂、络合剂以及表面活化剂溶液)的作用下，将土壤污染物从土壤颗粒去除 1、原位淋洗技术在田间直接将淋洗剂加入污染土壤，混合，淋洗，排出，收集、再处理。去除重金属污染。适合于粗质地的、渗透性较强的土壤。 2、异位淋洗技术(土壤清洗技术) 将污染土壤挖掘出来，用水或其他化学溶液进行清洗。适用于各种污染物，如重金属、放射性核素、有机污染物等。 技术：淋洗液、清洗液、土壤条件、工厂化技术 二、化学修复技术 (二)原位化学氧化技术 原理：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 氧化剂：KMnO4、H2O2和臭氧(O3)，溶解氧有时也可以作为氧化剂 适用：被油类、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。 二、化学修复技术 (三)化学脱卤技术 原理：异位，卤化有机污染物还原 适用：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，不适合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。 二、化学修复技术 (四)溶剂提取技术 原理：异位，污染物转移进入有机溶剂或超临界液体，分离以进一步处理或弃置。 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、多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和农药、炸药等，不适合于氰化物、非金属和重金屑、腐蚀性物质、石棉等。黏质土和泥炭 土不适合于该技术。 技术：混合、分离、处置 二、化学修复技术 (五)农业改良措施 1、中性化技术指利用中性化材料(如石灰、钙镁磷肥等)提高酸性土壤pH以降低重金属的移动性和有效性的技术。 优点：费用低，取材方便，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。 二、化学修复技术 (五)农业改良措施 2、有机改良物料 施用改良物料指直接向污染土壤施用改良物质以改变土壤污染物的形态，降低其有效性和移动性。 有机物以固相有机物和溶解态有机物形式存在，前者主要以吸附固定重金属、降低其有效性为主，而后者则以促进重金属溶解、提高有效性为主。 作用机理包括直接作用和间接作用两方面。直接作用指通过与重金属的配合作用而改变土壤重金属的形态，从而改变其生物有效性；间接作用指通过改变土壤的其他化学条件(如pH、Eh、微生物活性等)而改变土壤重金属的形态和生物有效性。 二、化学修复技术 (五)农业改良措施 3、无机改良物料常用的无机改良剂包括有石灰、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。降低土壤重金属的有效性，抑制作物对土壤重金属的吸收。 优点：费用低廉、取材方便、可接受性和可操作性较好 缺点：改良效果比较有限；要求的用量比较高；导致新的土壤污染。 *

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