土壤修复方法

土壤修复方法
土壤修复方法

一、土壤修复的方法

受污染的土壤可以通过修复降低其风险或危害,恢复其功能,但一般需要大量的资金和较长的时间。土壤修复是指通过物理、化学和生物的方法转移、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,一般包括生物修复、物理修复和化学修复3类方法。由于土壤污染的复杂性,有时需要采用多种技术。

1、生物修复技术是上世纪80年代发展起来的,其基本原理是利用生物特有的分解有毒有害物质的能力,达到去除土壤中污染物的目的,主要包括植物修复技术、微生物修复技术和生物联合修复技术。生物修复技术的主要特点和优点:(1)不破坏植物生长所需要的土壤环境,土壤的物理、化学、生物性质保持不变甚至优于原有的性质。(2)污染物降解完全,可将有机污染物降解为完全无害的无机物(C02和H20等),没有二次污染问题。(3)处理形式多样,可就地处理,操作相对简单,如受污染土壤位于建筑物或公路下面不能挖掘和搬出时,可采取生物修复技术。(4)处理成本大幅低于热处理及物理化学方法,其处理费用约为热处理费用的1/3-1/4。20世纪80年代末采用热处理(物理法)或填埋处理污染土壤每立方码(0.765m3)需200—800美元,而用生物修复技术仅需75~200美元。(5)应用广泛,

可处理各种不同种类的有机污染物、重金属污染物等,如石油场地、化工场地、农业土地等,无论小面积或大面积污染均可应用,并可同时处理受污染的土壤和地下水。

2、物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术。目前常用的技术包括客土法、热脱附、土壤气相抽提、机械通风等。优点是修复效率高、速度快;缺点是修复费用高、修复效果不尽人意、往往成本偏高、可能造成二次污染等。

3、化学修复是指向土壤中加入化学物质,通过对重金属和有机物的氧化还原、鳌合或沉淀等化学反应,去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技术。主要包括土壤固化稳定化、淋洗、氧化还原等。优点是修复效率较高、速度相对较快;缺点是修复费用高、容易破坏土壤结构、因添加化学药剂易产生二次污染等。

4、一种新型的生物修复技术-生态堆多进程生物修复技术

生态堆是迈科珍生物公司研发的专门针对有机物污染土地生物修复的技术,利用微生物、植物的生长代谢过程对有机污染物进行降解转化,能够低成本、高效率、持久性的修复污染土壤。

本技术是获得专利的多进程生物处理技术,已形成完善的技术体系,包括关键工艺、修复制剂、配套设备等核心

技术系统和指标评价、工程软件、风险评估等支撑技术系统。

目前,该技术已经成功应用在爱尔兰最大的生物修复工程和中国胜利油田石油污染土壤的工程示范中,得到了世界各国环保部门的认可。

-生态堆剖面图-

5、使用生物修复方法去除土壤中多环芳烃

将多环芳烃(PAHs)从环境中去除被认为是恢复污染环境最重要的方法。许多物理处理和化学处理方法已经尝试过,其中包括焚烧法、碱催化脱氯、紫外线氧化、固定、溶剂萃取等,但这类方法存在成本高、较复杂、难以进行调控、易造成二次污染等弊端。此外,这些传统环境修复技术在许多情况下难以将这些污染物完全去除,而只是把它们从一个环境中转移到另一种环境中或者形成另一种污染物。目前,生物修复技术是除去多环芳烃较好的方法。

目前微生物修复已经成为修复环境和去除包括多环芳烃在内许多污染物的重要技术。与高分子量多环芳烃相比,低分子量的多环芳烃相对稳定性较差,更易溶于水,因此也更易被微生物降解。细菌经过三十亿年的进化已经具备代谢几乎所有化合物获取能量的能力,并已被视为自然的终极清除剂。由于细菌具有较强的适应性,已被广泛用于降低或修复污染环境的危害。目前已发现的多环芳烃降解菌有很多种,其中萘和菲降解菌的研究更为广泛。细菌通常在有氧条件下降解PAHs,主要通过加氧酶进行代谢,加氧酶主要包括单加氧酶或双加氧酶。细菌降解PAHs 的第一步是通过双加氧酶使苯环上的碳原子发生羟基化作用形成顺式二氢醇,在二醇脱氢酶的作用下形成二醇中间体,通过内源或外源双加氧裂解酶通过邻位裂解或次裂解途径将二醇中间体雌二醇进行裂解反应形成中间体(如儿茶酚),最终转化为TCA循环中间体。真菌能够通过共同代谢作用将PAHs 代谢为多种氧化产物或者二氧化碳。真菌对PAHs 的降解作用主要通过单加氧酶进行降解。然而,真菌对PAHs 的降解作用只是限于特定的菌株和生长条件才有效。能够降解多环芳烃的真菌主要有两类:木质素降解菌(白腐真菌)和非木质素降解菌。

土壤修复

微生物淋滤在重金属污染土壤修 复中的进展综述 一、修复技术的内涵 微生物淋滤是指利用自然界中某些微生物与土壤中重金属发生直接或间接作用,通过氧化、还原、络合等反应将土壤中重金属分离、提取出来的一种技术。该技术成本低、对环境扰动小、不会造成二次污染,相对于化学淋滤,成本可降低约80%,有较好的规模化应用前景,因此近年来得到研究者的广泛关注。 二、修复技术的系统构成 1.常用的微生物 微生物淋滤通常选用自养微生物,以硫杆菌最为常用,因为它们在生长过程中无需添加有机碳源,可通过氧化单质硫或还原态硫化合物、铁化合物来满足自身的能量需求,可

降低成本。但是自养微生物大多只能在pH较低的环境中生存,而重金属污染土壤不仅pH较高,还缺少自养微生物必需的 能源物质。异养微生物不仅可在较高pH环境中生存,还可利用土壤中溶解性有机质作为营养物质,使得异养微生物也越来越受到研究者们的关注。 1.1自养微生物 自养微生物对毒性较大的重金属如Cd、Cr、Pb、Ni等具有较好的去除效果,它们在土壤淋滤过程中可通过生长代谢直接或间接地与重金属发生氧化还原反应,促进重金属的淋滤,可降低土壤中残余重金属的毒性。NARESHKUMAR等利用氧化硫硫杆菌从重金属污染土壤中成功淋滤出Cd、Cr和Pb。BAYAT等。从污泥中分离出的氧化亚铁硫杆菌对重金属Ni、Cd、Pb也具有很好的淋滤效果。PATHAK等。使用铁氧化菌淋滤重金属污泥发现,52%(质量分数,下同)的Cr和58%的Ni被成功淋滤出来。GUVEN等用氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌的混合菌对Cr、Pb污染土壤进行淋滤,68%的C

r和72%的Pb被成功淋滤出来。另有研究表明,自养微生物在特定条件下对于一些不常见的重金属如V、Co、Sr等也有一定的去除效果。目前,自养微生物只适用于修复有机质含量较低的污染土壤,当土壤中有机质含量较高时,一些低分子量水溶性有机质会对氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌等自养微生物产生毒性,从而降低淋滤效率。 1.2异养微生物 有研究发现,很多异养微生物也有很高的重金属耐受性,因此近年来很多研究者开始将异养微生物应用于土壤重金属淋滤中。芽孢杆菌和假单胞杆菌可有效淋滤出非硫化物中的重金属。真菌中,曲霉菌和青霉菌种类繁多且重金属耐受性较强,因此在土壤重金属微生物淋滤中应用较为广泛。这些真菌可以产生大量的有机酸如柠檬酸、葡萄糖酸、草酸等,其中黑曲霉菌是最具优势的菌种,它不仅对于常见的重金属如Cd、As、Cr、Pb具有良好的淋滤效果,同时还能淋滤出Zn、Cu、Mo等。REN从重金属污染土壤中分离出一株重金属耐受性较强的黑曲霉菌并将其运用于土壤重金属淋滤,结果发现,97.5%的Cu、88.2%的C

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

【CN109894470A】一种矿山土壤生态修复方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910133304.8 (22)申请日 2019.02.22 (71)申请人 安徽新宇生态产业股份有限公司 地址 230051 安徽省合肥市包河经济开发 区兰州路728号21栋 (72)发明人 张友德 李苗苗 张艳 郝宗云  张军 朱巧玲  (74)专利代理机构 北京联瑞联丰知识产权代理 事务所(普通合伙) 11411 代理人 苏友娟 (51)Int.Cl. B09C 1/10(2006.01) (54)发明名称 一种矿山土壤生态修复方法 (57)摘要 本发明提供了一种矿山土壤生态修复方法, 包括以下步骤:S1:根据土壤信息选取微生物和 植物;S2:将待修复区域划分为多个子区域, 所述多个子区域首尾相连;S3:在所述多个子区域内 分别种植不同比例的微生物和植物,所述微生物 的种植比例为先上升后下降,所述植物的种植比 例为先下降后上升;S4:观测所述多个子区域的 土壤修复情况,选取修复效果最高的子区域中植 物和微生物比例为最佳比例,并将其余子区域内 的微生物和植物比例调整为所述最佳比例,本矿 山土壤生态修复方法能够提高矿山土壤的修复 效果。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 109894470 A 2019.06.18 C N 109894470 A

权 利 要 求 书1/1页CN 109894470 A 1.一种矿山土壤生态修复方法,其特征在于,包括以下步骤: S1:根据土壤信息选取微生物和植物; S2:将待修复区域划分为多个子区域,所述多个子区域首尾相连; S3:在所述多个子区域内分别种植不同比例的微生物和植物,所述微生物的种植比例为先上升后下降,所述植物的种植比例为先下降后上升; S4:观测所述多个子区域的土壤修复情况,选取修复效果最高的子区域中植物和微生物比例为最佳比例,并将其余子区域内的微生物和植物比例调整为所述最佳比例。 2.如权利要求1所述的矿山土壤生态修复方法,其特征在于,所述微生物通过微生物肥料种植; 所述微生物肥料为根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷菌肥料、解钾菌肥料、硅酸盐菌肥料中的一种或多种。 3.如权利要求1所述的矿山土壤生态修复方法,其特征在于,所述植物种植方法为覆土种植,覆土厚度为5-10cm。 4.如权利要求1所述的矿山土壤生态修复方法,其特征在于,在种植所述覆土种植之前,还包括土壤预处理; 将待修复土壤翻整破碎并晾晒,翻整深度至15-25cm,破碎粒径至1-3cm,晾晒3-5天。 5.如权利要求1所述的矿山土壤生态修复方法,其特征在于,所述植物的种植方法包括堆土袋、挂网绿化、植生袋、植生盘中的一种或多种。 6.如权利要求1所述的矿山土壤生态修复方法,其特征在于,在所述S3之后,还包括: 施肥; 向土壤中施加肥料,所述肥料包括农林废弃物和禽畜粪便。 7.如权利要求1-6任一项所述的矿山土壤生态修复方法,其特征在于,定期对植物进行收割和再种植。 2

植物修复案例

拿什么拯救重金属污染土壤? “土壤中毒”不是耸人听闻,而是正在发生的事实。 在广西、云南、湖南等一些受到重金属污染区的土地上,原本正常生长的农作物会被超标的重金属毒死,人们难觅蔬菜和粮食的踪影。随着经济社会的发展,中国的土壤重金属污染日益严重。环保部此前估算的数据显示,全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。国土资源部也称,目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。 中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员告诉记者,因矿产资源采掘不当而使废弃采矿地大量裸露,并通过水流等途径污染农田,造成土壤中的重金属含量严重超标,直接影响到农作物的产量和品质,威胁人类健康。 他说,土壤污染问题的“弱势”,跟其隐蔽性和滞后性有关。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观。比较典型的重金属污染物有砷、镉、汞、铬、铅、镍、锌、铜等,尤其是砷中毒的事件,我国每年都有报道。 但土壤的安全,又涉及人们的米袋子、菜篮子,事关人们的生命健康。因此,污染土壤的修复迫在眉睫。 ——谁来拯救—— 土壤重金属污染是全球面临的一个亟待解决的环境问题,传统污染土壤的修复方法不能从根本上解决问题。陈同斌研究员说,像淋洗法修复土壤,用化学溶剂对受污染土壤进行清洗,把重金属洗去,

这是比较彻底的解决办法,但是淋洗法除了耗费巨大和工程量大之外,还存在二次污染的问题。相对来说,借助植物特殊功能修复污染土壤的植物技术以其安全、廉价的特点正成为全世界研究和开发的热点。 陈同斌主持的“重金属污染土壤的植物修复技术”课题小组,在国际上率先开发出砷污染土壤的植物修复技术,并建立了第一个植物修复示范工程。他们的研究证实,蕨类植物蜈蚣草对砷具有很强的超富集功能,其叶片含砷量高达千分之八,大大超过植物体内的氮磷养分含量。 “植物修复可以细分成植物富集、植物稳定、植物阻隔等很多类型。但是目前植物修复的重点方向主要集中在以去除重金属为目的的植物萃取技术。植物修复萃取技术首先需要筛选和培育特种植物,特别是对重金属具有超常规吸收和富集能力的植物——俗称‘超富集植物’,种植在污染的土壤上,让植物把土壤中的污染物吸收起来,再将植物中的重金属元素加以回收利用。”陈同斌说,“大部分植物吸收的重金属都集中在根部,而超富集植物地上部分的吸收量要高于根系的吸收量。能成为超富集植物,一是植物在有毒重金属污染胁迫下生物量不能减少;二是植物吸收的重金属含量应该高于土壤中的含量。这样的超富集植物才具有实用价值,可以推广应用。” ■专家释疑 陈同斌:中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主任,首席研究员、博士生导师、国家杰出青年基金获得者,是我国植

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 ..............................................................................................................................

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 (16) 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

土壤修复方法

一、土壤修复的方法 受污染的土壤可以通过修复降低其风险或危害,恢复其功能,但一般需要大量的资金和较长的时间。土壤修复是指通过物理、化学和生物的方法转移、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,一般包括生物修复、物理修复和化学修复3类方法。由于土壤污染的复杂性,有时需要采用多种技术。 1、生物修复技术是上世纪80年代发展起来的,其基本原理是利用生物特有的分解有毒有害物质的能力,达到去除土壤中污染物的目的,主要包括植物修复技术、微生物修复技术和生物联合修复技术。生物修复技术的主要特点和优点:(1)不破坏植物生长所需要的土壤环境,土壤的物理、化学、生物性质保持不变甚至优于原有的性质。(2)污染物降解完全,可将有机污染物降解为完全无害的无机物(C02和H20等),没有二次污染问题。(3)处理形式多样,可就地处理,操作相对简单,如受污染土壤位于建筑物或公路下面不能挖掘和搬出时,可采取生物修复技术。(4)处理成本大幅低于热处理及物理化学方法,其处理费用约为热处理费用的1/3-1/4。20世纪80年代末采用热处理(物理法)或填埋处理污染土壤每立方码(0.765m3)需200—800美元,而用生物修复技术仅需75~200美元。(5)应用广泛,

可处理各种不同种类的有机污染物、重金属污染物等,如石油场地、化工场地、农业土地等,无论小面积或大面积污染均可应用,并可同时处理受污染的土壤和地下水。 2、物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术。目前常用的技术包括客土法、热脱附、土壤气相抽提、机械通风等。优点是修复效率高、速度快;缺点是修复费用高、修复效果不尽人意、往往成本偏高、可能造成二次污染等。 3、化学修复是指向土壤中加入化学物质,通过对重金属和有机物的氧化还原、鳌合或沉淀等化学反应,去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技术。主要包括土壤固化稳定化、淋洗、氧化还原等。优点是修复效率较高、速度相对较快;缺点是修复费用高、容易破坏土壤结构、因添加化学药剂易产生二次污染等。 4、一种新型的生物修复技术-生态堆多进程生物修复技术 生态堆是迈科珍生物公司研发的专门针对有机物污染土地生物修复的技术,利用微生物、植物的生长代谢过程对有机污染物进行降解转化,能够低成本、高效率、持久性的修复污染土壤。 本技术是获得专利的多进程生物处理技术,已形成完善的技术体系,包括关键工艺、修复制剂、配套设备等核心

土壤修复技术及优缺点

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,改变土壤的酸碱性、氧化还原条件或离子构成情况,进而对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用产生影响的稳定化技术。但固化/稳定化方法只是改变了重金属在土壤中的形态,不能使重金属真正的土壤中脱离,随着环境条件的改变,其生物有效性也可能变化,容易再度活化而危害土壤环境。 土壤淋洗技术是运用试剂与土壤固相中的重金属作用,形成溶解性的重金属离子或金属络合物,然后用清水把污染物冲至根层外,再利用含有一定配位体的化合物冲淋土壤,使之与重金属离子形成更稳定的络合物,或用带有阴离子的溶液,如碳酸盐、磷酸盐冲洗土壤,使重金属形成化合物沉淀。该项技术的关键是

植物在污染土壤的修复中的应用

植物在污染土壤的修复中的应用 植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。植物修复的对象 是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。研究表明,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用,可以净化土壤或水体中的污染物,达到净化环境的目的,因而植物修复是一种很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术。 土壤是陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,是人类及众多生物赖以生存繁衍的物质基础之一。当进入土壤中的污染物超过土壤的自净能力,或污染物在土壤中的累积量超过了土壤基准值时,就会给生态系统造成一定的危害。近年来,随着工业化进程的加速,有机、无机的有毒有害物质对土壤环境的污染变得越来越严重,世界各国都面临着不同程度的土壤污染问题。对土壤造成污染的有毒有害物质主要有农药、重金属、石油等。据粗略统计,我国现有耕地1亿hm2。,其中受重金属污染的土地达到2000万hm2,受农药、化学试剂污染的农田达到6000多万hm2,污染程度达到了世界之最。植物修复作为生物修复中的一种重要类型,与传统的物理、化学修复方法相比,具有低耗费、治理效果明显、不易产生 副作用、资源可回收等特点。 植物修复污染土壤的机理 重金属植物对重金属的修复包括植物自身的吸收、运输以及植物的根际行为两方面的机制。①植物对重金属的吸收和富集,包括植物根系的吸收、植物向地上部分运输及在植物体内贮存。②植物的根际行为。植物根系由于生长发育和生理代谢活动,形成了一个不同于非根际的微生态系统,它是土壤、植物和微生物相互作用的场所,也是水分、养分和污染物进入植物体内的门户。 有机污染物有机化合物能否被植物吸收,并在植物体内发生转移,完全取决于有机化合物的亲水性、可溶性、极性和相对分子量。植物主要通过3种机制降解有机污染物:①植物从土壤中直接吸收代谢有机污染物。进入植物体内的一部分有机污染物会通过植物蒸腾作用挥发到大气中,但大多数有机污染物在植物的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(不一定对人畜无害),储存在植物组织中,只有较少的一部分被完全降解、矿化成二氧化碳和水。②植物产生的酶可催化降解有机污染物。植物的根和茎本身具有一定的代谢活性,而且这些活性是可以被诱导的,植物释放到根际土壤的酶等根系分泌物可以直接降解有机污染物。③根际有机污染物的生物降解。根际是受植物根系活动影响的根土界面的一个微区,也是植物一土壤一微生物与其环境条件相互作用的场所。植物的根系分泌物中含有的糖类、有机酸、氨基酸等物质为微生物的生命活动提供了能源,使其聚集在根际区域,从而有利于根际有机污染物的降解。研究表明,植物根际的微生物数量比非根际区高几十倍乃至几百倍,微生物的代谢活性也比原土体高,从而提高了植物对环境中有机污染物的降解效率。 植物对污染环境的适应模式 长期生长于污染土壤中的植物对环境胁迫往往形成了三类适应模式,各自特点为:①抵御:与根际周围的各类真、细菌组成菌根,形成防御体系共同抵制外界污染物质的侵害。

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 6.1 土壤污染 (2) 6.1.1 土壤污染的定义 (2) 6.1.2 土壤污染的类型和来源 (3) 6.1.3 土壤污染的特点 (5) 6.1.4 土壤污染的危害 (5) 6.2 土壤污染及治理 (6) 6.2.1 我国土壤污染现状 (6) 6.2.2 土壤污染治理 (7) 6.3 修复技术 (9) 6.3.1 热力学修复 (9) 6.3.2 热解吸修复技术 (9) 6.3.3 焚烧法 (10) 6.3.4 土地填埋法 (10) 6.3.5 化学淋洗 (10) 6.3.6 堆肥法 (10) 6.3.7 植物修复 (10) 6.3.8 渗透反应墙 (10) 6.3.9 生物修复 (10)

6 土壤污染及其修复技术 6.1 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。 6.1.1 土壤污染的定义 6.1.1.1 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。

重金属污染土壤修复方案

重金属污染土壤修复方案 小组成员: 一、修复目标 一定区域内植被覆盖率95%以上,蜈蚣草种植2亩、黑麦草种植2亩、向日葵种植3亩、本土植物3亩。 二、修复必要性 随着工业废水和城市垃圾的大量排放,污水的农业灌溉,土地的重金属污染已成为突出的环境问题。土壤的重金属污染不仅危害农作物的生产物,而且通过食物链危害人类的健康和生命。由于重金属对植物危害的表现常常现象不明显,土壤重金属污染的问题往往被人们所忽略,而且重金属在土壤中的污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,治理也比较困难。 三、实施内容 根据区域内重金属污染区的地形地貌因子(地面坡度、覆土厚度、土层物质组成、灌溉条件)、土壤物理性质(容量、分散系数、初始入渗速度、孔隙度)、土壤化学性质(酸碱度、水溶性钙含量、氮磷钾含量)、生物因子(酶活性、微生物总量、呼吸强度)等指标判定影响区域土壤修复与植被恢复的主要限制性因子。并结合当地的气候条件及相关重金属污染土壤治理修复研究技术等相关资料确定总体思路。 四、方案具体实施调查 1、现状作采样工作图和标注采样点位图 针对示范区现状进行实地调查测量:确实示范区地形、地貌、面积、形状、地面坡度、覆土厚度、土层物质组成、灌溉条件、土壤物理性质、土壤化学性质、生物因子等指标。绘制示范区草图。 2、现状监测 根据初步调查结果将示范区划分为近乎等面积的四个区块,在每个区块中心布设土壤环境质量现状监测采样点1个,共布设4个监测点位进行土壤环境质量现状监测。 3、采样器具准备

工具类:铁锹、铁铲、圆状取土钻、螺旋取土钻、竹片以及适合特殊采样要求的工具等。器材类、GPS、罗盘、照相机、卷尺、铝盒、样品袋、样品箱等。 文具类:样品标签、采样记录表、铅笔、资料夹等。 4、监测项目镉、砷、铅、锌 采样、土壤采样样品流转、运输中防损、样品交接、样品制备、制样工具及容器、制样程序、风干、细磨样品、样品分装、样品保存。 五、土壤分析测定 1、测定项目 镉、铅、砷、锌 2、样品处理 普通酸分解法 准确称取g(准确到mg以下都与此相同)风干土样于聚四氟乙烯坩埚中,用几滴水润湿后,加入10 mLHClρml于电热板上低温加热,蒸发至约剩5 ml时加入15 mLHNO3ρml继续加热蒸至近粘稠状,加入10 ml HFρml并继续加热,为了达到良好的除硅效果应经常摇动坩埚。最后加入5 ml HClO4ρml并加热至白烟冒尽。对于含有机质较多的土样应在加入HClO4之后加盖消解,土壤分解物应呈白色或淡黄色(含铁较高的土壤)倾斜坩埚时呈不流动的粘稠状。用稀酸溶液冲洗内壁及坩埚盖,温热溶解残渣冷却后,定容至100 ml或50 ml 最终体积依待测成分的含量而定。 3、分析方法 标准方法(即仲裁方法)按土壤环境质量标准中选配的分析方法 六、土壤环境质量 1、根据土壤应用功能和保护目标划分为三类 I类为主要适用于国家规定的自然保护区原有背景重金属含量高的除外、集中式生饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤土壤质量基本上保持自然背景水平。 Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园果园、牧场等到土壤土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。 Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤蔬菜地除外。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。

土壤修复方案(1)(完整版)

湿地公园土壤修复方案

一、土壤背景资料 1、土壤及降雨蒸发量本底数据 据xx省林业设计研究院总体规划数据显示,xx国家湿地公园内表层土壤类型不多,主要发育着黑土、黑钙土、草甸土等几个土类。 黑土:平均有机质含量 4.81%,pH为7.2,呈微碱性。全氮0.17-0.27%、全磷0.12-0.16%、全钾1.7-2.9%,属于潜在肥力最高的土壤,但在湿地公园中分布面积不大。 黑钙土:有机质含量为3.28-3.89%,pH为8.2,在湿地公园中分布面积较大。 草甸土:有机质含量很低,为2-3.2%左右。水的矿化度较高,土壤盐碱化逐年加重,在湿地公园中分布面积最大。 全年平均降水量约为448mm,主要集中在6-8月,占全年降水量的60%以上,年平均蒸发量1638.1mm,5-7月蒸发量最高,约占全年蒸发量的1/3。 据xx农技推广站2011年文章《xx市土壤养分状况与测土配方施肥技术》数据显示,本地区土壤pH值为6.9~8.5,有机质为2.5~3.03%,速效氮123~144,速效磷17.1~32.6,速效钾为95.6~233(1984至2010年调查数据)。 以上本底数据表明该地区农田表土及园区内原有表层土基本理

化性质满足一般绿化种植要求,若将园区内该种理化性质的表土开挖后加以保护,可基本满足日后的绿化需求。 2、xx湿地公园人工山体土壤本底调查 2015年6月25日,在xx的带领下,我公司在该湿地公园进行了基本情况的摸底,实际采集土壤样品6个进行检测分析。土壤样品1~6号分别由山顶至山脚,采样深度30cm,约每10m高度采集一个混合样品(每个样品为5个以上采样点混合至最终不少于500g)。检测结果如下: 样号样品源PH EC mS/cm 有机质 % 全盐 量 g/kg 速效氮 mg/kg 速效磷 mg/kg 速效钾 mg/kg 土样 1 >40m山体9.5 0.321 0.48 2 1.42 7.0 3 4.60 84.58 2 30-40m山体9.6 0.329 0.44 3 1.40 13.68 5.02 85.05 3 20-30m山体9.8 0.299 0.550 1.39 15.21 6.41 123.99 4 10-20m山体9.8 0.33 5 0.564 1.44 14.25 6.70 100.71 5 0-10m山体9.8 0.341 0.498 1.50 15.80 6.34 91.91 6 山脚10.2 0.598 0.304 2.43 13.94 7.44 81.25 一般种植要求* 5.5~ 8.3 0.15~ 1.2 ≥1.2 ≤ 1.0* ≥40 ≥8 ≥60 注*:盐碱地耐盐植物土壤全盐量要求≤1.8 g/kg *根据住建部CJ/T 340-2011 绿化种植土壤《绿化种植土壤》标准 所测人工山体土壤碱性较为严重,EC值处于合理范围,土壤有 机质、速效氮及速效磷较为匮乏,速效钾不缺。山体自上而下的盐分、碱性呈加重趋势。与林业设计院土壤本底调查及肇东农技推广站文章中土壤调查土壤结果差距较大的原因主要有以下两点: A.xx地区位于xx平原东部地区,属于世界三大片苏打盐碱土集

植物对土壤重金属污染修复的研究进展

植物对土壤重金属污染修复的研究进展 作者: 曾冰纯 指导教师: 杜瑞卿 摘要:当前,土壤受重金属污染状况在国内外都很严重,受到了越来越多的关注。 植物修复技术是新近发展起来的一项用于处理土壤重金属污染的生态技术,其机理主 要是通过某些植物对重金属元素的吸收、积累和转化,达到减轻重金属污染土壤的目 的。与传统的处理土壤污染方法相比,植物修复技术具有经济、简单和高效等优点。简 要介绍了植物修复的几种类型,论述了当前国内外植物修复技术的研究进展。重点涉及 了其中的植物提取和植物稳定两种修复类型,当它们与其他诸如稳定同位素标记技术、 基因工程技术等相结合时,可以提高植物的修复效果。而超积累植物由于其独有的生理 特性非常适用于大规模应用。最后探讨了植物修复技术在土壤污染治理中的一些不足、 发展趋势和研究重点。 关键词:植物修复; 重金属; 土壤; 引言 土壤是人类赖以生存的重要自然资源之一,也是人类生存环境的重要组成部分.随着城市化、工业化、矿产资源的开发利用以及大量化学产品的广泛使用,土壤重金属污染日趋严重,威胁着人类的生存和发展.土壤中的重金属污染物不仅具有隐蔽性、不可逆性等特点,而且可经水、植物等介质进入人体,最终影响人类健康.因此,如何控制和减轻土壤重金属污染及其危害已成为了一个日益突出的问题.也正由于土壤重金属污染治理和恢复的难度大,迄今仍未找到理想的方法[1].重金属在土壤中的自然净化过程十分漫长,一般需要上千年时间.采用物理与化学治理技术(如客土法、淋溶法、施用化学改良剂等),不仅费用昂贵、需要特殊的仪器设备和培训专门的技术人员,而且大多只能暂时缓解重金属的危害,还可能导致二次污染,不能从根本上解决问题.通过种植超富集植物或一些对重金属抗性强、具有一定吸收富集能力且生物量大的特殊植物逐步提取土壤中的重金属元素,进而修复污染土壤的方法——植物修复技术,已成为人们研究的热点,且被认为具有巨大的商品化前景。 1 土壤重金属的来源及污染概述

重金属污染土壤的植物修复

立志当早,存高远 重金属污染土壤的植物修复 土壤是环境中特有的组成部分,是最宝贵的自然资源之一。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,是人类赖以生存的必要条件。然而,各种人为因素如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降,大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等,使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。 我国城市与工业废水年排出镉、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,污染了耕地。灌溉水源中的镉、汞、铜、锌等重金属一旦进入土壤,就会被农作物吸收,从而残留在农产品中。受污染的水源和农作物还会危及畜禽健康,使畜禽产品受到污染。 在造成环境污染的重金属中,危害最大的是汞、镉、铬、铅、砷等,毒性稍低的是镍、铜、锌、钴、锰、钛、钒、钼、铋等。汞进入人体后被转化为甲基汞,有很强的脂溶性,易进入生物组织,并有很高的蓄积作用,在脑组织中积累,破坏神经功能,无法用药物治疗,严重时能造成死亡。镉进入人体后,主要贮存在肝、肾组织中,不易排出,镉的慢性中毒主要使肾脏吸收功能不全,降低机体免疫力以及导致骨质疏松、软化,引起全身疼痛、腰关节受损、骨节变形,如八大公害之一的骨痛病,有时还会引起心血管疾病等。铅对人体也是累积性毒物,铅能引起贫血、肾炎,破坏神经系统和影响骨骼等。砷是一种类金属,也是传统的剧毒物。 植物修复是一门新兴的环境治理技术。广义的植物修复就是利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害

土壤修复工程流程及修复方法概述

土壤修复工程程序及修复技术概述土壤污染常见修复技术国内现阶段常见修复技术主要包括工程修复技术、物理-化学修复技术、生物修复技术和联合修复技术等。 1、土壤的工程修复技术主要包括排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等措施。 2、物理-化学修复技术主要包括:热处理技术、土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化还原技术、电动力学修复技术和土壤性能改良技术等。 3、生物修复技术包括植物修复、微生物修复、生物联合修复等技术。 4、联合修复技术主要包括微生物/动物-植物联合修复技术、化学/物化-生物联合修复技术、物理-化学联合修复技术等。 土壤修复工程流程污染场地修复的工作内容包括污染土壤评估、修复技术选择与方案制定、施工管理与运行、后续监测与修复效果评价四个部分。 1、污染土地评估主要包括污染场地资料收集与调查、现场踏勘、布点与采样、样品检测与分析和风险评估。 2、修复技术选择与方案制定。 3、施工管理与运行主要包括详细修复方案制定、修复工程设计与施工、修复工程运行与维护和污染土壤清理。 4、后续监测与修复效果评价。 后附土壤修复工程流程及修复方法概述

目录 1第一阶段污染土地评估 (2) 1.1污染场地资料收集与调查 (2) 1.2现场踏勘 (3) 1.3布点与采样 (4) 1.4样品检测与分析 (5) 1.5风险评估 (6) 2第二阶段修复技术选择 (7) 2.1修复技术选择原则 (7) 2.2修复技术筛选步骤 (7) 2.3国内现阶段常见修复技术 (8) 2.3.1工程修复技术 (8) 2.3.2物理-化学修复技术 (8) 2.3.3生物修复技术 (11) 2.3.4联合修复技术 (12) 2.3.5小结 (12) 3第三阶段施工管理与运行 (13) 3.1详细修复方案制定 (13) 3.2修复工程设计与施工 (13) 3.3修复工程运行与维护 (14) 3.4污染土壤清理 (14) 4第四阶段后续监测与评价 (14) 4.1监测原则 (14) 4.2监测工作程序 (15) 4.3修复效果评价 (16)

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