《土壤修复》PPT课件
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污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、 铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有 一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。
主要来源
工业污染 农业污染 大气沉降 城市交通
废渣，废气废水 污水灌溉，污泥，农药 有害气体，粉尘 汽车尾气
特征
普遍性 潜伏性 不可逆与难治理性 复合性
植物修复技术
利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化、降解等作用来清除污染 环境中的污染物质的技术。
植物修复的方式
植物挥发作用 植物提取作用 根系过滤作用 植物降解作用 植物固定作用
原理
1.适用污染因子广泛 2.不改变土壤性质 3.成本低，适合大面积修复推广 4.不会引起二次污染
修复时间很
L/O/G/O
土壤修复
1 我国土壤污染现状 2 主要的土壤污染源和污染物
3 污染土壤的治理及修复技术
1 我国土壤污染现状 2 主要的土壤污染源和污染物
3 污染土壤的治理及修复技术
我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染 严重, 重污染企业或工业密集区、工矿开采区及 周边地区、城市和城郊地区出现土壤重污染区和 高风险区。
工业废渣、城市垃圾 、剩余污泥以及畜禽 粪便、农业秸秆等 。
农业生产过程
化肥、农药和覆盖塑 料薄膜等技术措施使 土壤营养物质积累。
污水灌溉
污水灌溉是利用未处理或经初步处理的城市污水
或工业废水对农田进行的灌溉。人们有意识地利 用土壤自净功能，解决水资源缺乏与污水资源化 的重要工作措施。
58年污水灌溉在主要城市郊区兴起 推动灌溉事业，促进北方水稻农作发展
土壤微生物修复技术是在适宜条件下利用土著微生物或外 源微生物的代谢活动，对土壤中污染物进行转化、 降解与去除的方法。
原位微生物修复技术 异位微生物修复技术
生物强化法 生物通风法 土地耕作法 化学活性栅修复法
制床法 堆制法 泥浆生物反应器法
基于改变生物降解中微生物的活性和强度而设计 的，可分为土著菌培养法和投菌法。
土壤修复技术（contaminated soil remediation）
是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。
按处置地点
原位修复技术 异位修复技术
按暴露情景
植物修复技术 微生物修复技术 物理修复技术 化学修复技术
原位修复：在现场条件下直接修复污染的土壤。 异位修复：将受污染的土壤挖出后用化学物理方法清洗、焚烧处理、热处理 及生物反应器等多种方法治理。
但是，由于直接引用超标污水和随着污灌次数与污灌量的增加，污灌区的环 境尤其是土壤受到了不同程度的污染。
污染物在土壤--植物系统 迁移--分布
土壤---地下水污染
污水灌溉研究
作物污染及残留 与毒性研究
灌区人体健康调查
进入21世纪, 我国的城市生活用水、工业用水将
大大增加, 从而使农业用水不得不相对减少。同时 我国又是一个以灌溉为主的农业大国,目前仅农业 每年缺水就达300亿m3。20世纪90年代,我国受旱 面 积 已 达 2667 万 hm2,因 缺 水 造成的 粮食减 产达 250400亿kg。为了使农业良性发展, 达到增产增收 的效果, 确保全国的粮食安全问题, 就必须采取一 些相应的措施。
土著菌培养法：利用培养土著菌将污染物充分矿 化成 CO2 和 H2O。 投菌法：直接向污染土壤中接入高效降解菌。
污染土壤修复研究的历史回顾
水生生态系统问题---1960’- 1970’ 陆地生态系统问题---1980’s 始
1990’s-加拿大，美国等开展土壤污染修复研究与工程
1990 ’s –德国，英国，荷兰等开展土壤污染修复研究 1995 –中国开展土壤污染生物修复项目
N肥过剩，贪青倒伏，作物受害，土壤毒化
土壤毒化 诊断指标
确立N肥定额 防止徒长倒伏
增施矿质肥料 调整作物Si / N营养比
污水中含有丰富的有机物质，它们在一定条件下分解， 能为作物提供许多可利用的养分，从而促进作物增产。 污水中含有大量的有机物，以蛋白质、碳水化合物、脂 肪、尿素、氨氮、氮、磷、钾等为多，且含有钙、镁、 锰、铜、锌、铝等多种微量元素。在全球水资源日趋紧 张的情况下，污水灌溉有特殊的意义，许多国家都把污 水作为重要的灌溉水源。例如，以色列80%以上的农业 用水是经处理过的废污水。
土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机 有机复合污染的局面。
土壤污染途径多,原因复杂,控制难度较大。由土 壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件 屡见不鲜。
据报道,目前我国受镉、砷、
铬、铅等重金属污染的耕地面 积近 2000万hm2,约占总耕地面 积的 1/5;其中工业三废污染耕 地1000万hm2,污水灌溉的农田面 积已达330多万hm2。
解决缺水问题 污水灌溉 合理使用
不 合 理 利 用
作一物系减列产负面影响 品质变差 土壤地下水污染
减少排污量
因地制宜、合理规划;灌 溉前对污水进行处理。加 强规范化管理,开展有关 科学研究工作。
土壤重金属污染
土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量
有害元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引 起的含量过高，统称为土壤重金属污染。
优缺 长，一般需 点点 要十几甚至
二十几年。
蜈东蚣南景草天（(SedPumtearlfirsedviiiHt)t—a—ta由L杨in肖n娥.）等发—现—的第第一一种Z种n 超在富集我植物。 国地发上部现的的Zn含A量s达超50富00p集pm植.富集物系，数达由1.9陈以上同。斌等发现．
微生物修复技术
1 我国土壤污染现状
2 主要的土壤污染源和污染物
3 污染土壤的治理及修复技术 污染土壤的治理及修复技术
污水灌溉
有机无机等混合型污水 （来自石油化工和制药 厂），导致土壤板结盐 渍化，影响作物生长。
空气污染影响பைடு நூலகம்
大气被污染后通常通过 干、湿沉降对土壤环境
产生进一步影响。
主要污染源 及污染物
固废的农用
几乎威胁每个国家 难以被察觉
难以被自净作用清楚，治理成本 高
更多表现为多种重金属同时作用
作物减产，污染
严重的经济损失
土
蔬菜变味，易烂
壤
生物品质不断下降
污
富集，生物放大
染
危害人体健康
导致其其他他环环境境问污题染
1 我国土壤污染现状 2 主要的土壤污染源和污染物
3 污染土壤的治理及修复技术
土壤修复技术
主要来源
工业污染 农业污染 大气沉降 城市交通
废渣，废气废水 污水灌溉，污泥，农药 有害气体，粉尘 汽车尾气
特征
普遍性 潜伏性 不可逆与难治理性 复合性
植物修复技术
利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化、降解等作用来清除污染 环境中的污染物质的技术。
植物修复的方式
植物挥发作用 植物提取作用 根系过滤作用 植物降解作用 植物固定作用
原理
1.适用污染因子广泛 2.不改变土壤性质 3.成本低，适合大面积修复推广 4.不会引起二次污染
修复时间很
L/O/G/O
土壤修复
1 我国土壤污染现状 2 主要的土壤污染源和污染物
3 污染土壤的治理及修复技术
1 我国土壤污染现状 2 主要的土壤污染源和污染物
3 污染土壤的治理及修复技术
我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染 严重, 重污染企业或工业密集区、工矿开采区及 周边地区、城市和城郊地区出现土壤重污染区和 高风险区。
工业废渣、城市垃圾 、剩余污泥以及畜禽 粪便、农业秸秆等 。
农业生产过程
化肥、农药和覆盖塑 料薄膜等技术措施使 土壤营养物质积累。
污水灌溉
污水灌溉是利用未处理或经初步处理的城市污水
或工业废水对农田进行的灌溉。人们有意识地利 用土壤自净功能，解决水资源缺乏与污水资源化 的重要工作措施。
58年污水灌溉在主要城市郊区兴起 推动灌溉事业，促进北方水稻农作发展
土壤微生物修复技术是在适宜条件下利用土著微生物或外 源微生物的代谢活动，对土壤中污染物进行转化、 降解与去除的方法。
原位微生物修复技术 异位微生物修复技术
生物强化法 生物通风法 土地耕作法 化学活性栅修复法
制床法 堆制法 泥浆生物反应器法
基于改变生物降解中微生物的活性和强度而设计 的，可分为土著菌培养法和投菌法。
土壤修复技术（contaminated soil remediation）
是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。
按处置地点
原位修复技术 异位修复技术
按暴露情景
植物修复技术 微生物修复技术 物理修复技术 化学修复技术
原位修复：在现场条件下直接修复污染的土壤。 异位修复：将受污染的土壤挖出后用化学物理方法清洗、焚烧处理、热处理 及生物反应器等多种方法治理。
但是，由于直接引用超标污水和随着污灌次数与污灌量的增加，污灌区的环 境尤其是土壤受到了不同程度的污染。
污染物在土壤--植物系统 迁移--分布
土壤---地下水污染
污水灌溉研究
作物污染及残留 与毒性研究
灌区人体健康调查
进入21世纪, 我国的城市生活用水、工业用水将
大大增加, 从而使农业用水不得不相对减少。同时 我国又是一个以灌溉为主的农业大国,目前仅农业 每年缺水就达300亿m3。20世纪90年代,我国受旱 面 积 已 达 2667 万 hm2,因 缺 水 造成的 粮食减 产达 250400亿kg。为了使农业良性发展, 达到增产增收 的效果, 确保全国的粮食安全问题, 就必须采取一 些相应的措施。
土著菌培养法：利用培养土著菌将污染物充分矿 化成 CO2 和 H2O。 投菌法：直接向污染土壤中接入高效降解菌。
污染土壤修复研究的历史回顾
水生生态系统问题---1960’- 1970’ 陆地生态系统问题---1980’s 始
1990’s-加拿大，美国等开展土壤污染修复研究与工程
1990 ’s –德国，英国，荷兰等开展土壤污染修复研究 1995 –中国开展土壤污染生物修复项目
N肥过剩，贪青倒伏，作物受害，土壤毒化
土壤毒化 诊断指标
确立N肥定额 防止徒长倒伏
增施矿质肥料 调整作物Si / N营养比
污水中含有丰富的有机物质，它们在一定条件下分解， 能为作物提供许多可利用的养分，从而促进作物增产。 污水中含有大量的有机物，以蛋白质、碳水化合物、脂 肪、尿素、氨氮、氮、磷、钾等为多，且含有钙、镁、 锰、铜、锌、铝等多种微量元素。在全球水资源日趋紧 张的情况下，污水灌溉有特殊的意义，许多国家都把污 水作为重要的灌溉水源。例如，以色列80%以上的农业 用水是经处理过的废污水。
土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机 有机复合污染的局面。
土壤污染途径多,原因复杂,控制难度较大。由土 壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件 屡见不鲜。
据报道,目前我国受镉、砷、
铬、铅等重金属污染的耕地面 积近 2000万hm2,约占总耕地面 积的 1/5;其中工业三废污染耕 地1000万hm2,污水灌溉的农田面 积已达330多万hm2。
解决缺水问题 污水灌溉 合理使用
不 合 理 利 用
作一物系减列产负面影响 品质变差 土壤地下水污染
减少排污量
因地制宜、合理规划;灌 溉前对污水进行处理。加 强规范化管理,开展有关 科学研究工作。
土壤重金属污染
土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量
有害元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引 起的含量过高，统称为土壤重金属污染。
优缺 长，一般需 点点 要十几甚至
二十几年。
蜈东蚣南景草天（(SedPumtearlfirsedviiiHt)t—a—ta由L杨in肖n娥.）等发—现—的第第一一种Z种n 超在富集我植物。 国地发上部现的的Zn含A量s达超50富00p集pm植.富集物系，数达由1.9陈以上同。斌等发现．
微生物修复技术
1 我国土壤污染现状
2 主要的土壤污染源和污染物
3 污染土壤的治理及修复技术 污染土壤的治理及修复技术
污水灌溉
有机无机等混合型污水 （来自石油化工和制药 厂），导致土壤板结盐 渍化，影响作物生长。
空气污染影响பைடு நூலகம்
大气被污染后通常通过 干、湿沉降对土壤环境
产生进一步影响。
主要污染源 及污染物
固废的农用
几乎威胁每个国家 难以被察觉
难以被自净作用清楚，治理成本 高
更多表现为多种重金属同时作用
作物减产，污染
严重的经济损失
土
蔬菜变味，易烂
壤
生物品质不断下降
污
富集，生物放大
染
危害人体健康
导致其其他他环环境境问污题染
1 我国土壤污染现状 2 主要的土壤污染源和污染物
3 污染土壤的治理及修复技术
土壤修复技术