土壤污染与修复ppt课件
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第四节 土壤污染的防治与修复
客土法：在被污染的土壤上覆盖上非污染土壤； 换土法：部分或全部挖除污染土壤而换上非污染土壤。 换土的厚度愈大，降低作物中重金属含量的效果愈明显。
注意事项：
① 主客土的pH要尽量接近，避免因客土 酸性增加，引起污染土壤中重金属的活性 增大，一般换土的厚度大于耕作层的厚度。 ② 妥善处理被挖污染土壤，避免引起次 生污染。 适用性：客土法或换土法花费的人力和 和财力巨大，只适用于小面积严重污染土
基本原理：根据土壤介质及污染物的物理特征，采用不同的方法将污染物质 从土壤中分离出来，包括：①依据粒径大小采用过滤或微过滤的方法进行分离；
②依据分布、密度大小采用沉淀或离心分离； ③依据磁性特征采用磁分离的手段； ④依据表面特性采用浮选法进行分离等。
应用
优点
缺点
污染土壤中无机污染物 的修复（从土壤、沉积 物、废渣中分离重金属）
8．水洗法
原理：采用清水灌溉稀释或洗去重金属离子，使重金属离子迁移至较深 土层中，以减少表土中重金属离子的浓度；或者将含重金属离子的水排 出田外。 注意事项：采用此法也应遵守防止次生污染的原则，要将毒水排入一定 的储水池或特制的净化装置中，进行净化处理，切忌直接排入江河或鱼 塘中。 适用性： 只适用于小面积严重污染土壤的治理。
电动力学修复重金属举例
Marceau等开展了小规模的Cd污染土壤的电动修复研究。土柱中包 含325t的Cd污染土壤，电极之间距离为1m，电流控制在0.3mA·cm-3， 加入硫酸控制阴极酸度。Cd的起始浓度为882mg·kg-1。经过3259h的电 动修复后，98.5%的Cd被清除，电能消耗为159kW·m-3。������
电动修复是一种原位修复技术，在一些特殊的地区使用比较方便，因为 对于土壤的处理，仅仅限于两个电极之间，不涉及以外地区的土壤。这种方 法对于质地黏土的土壤效果良好，因为黏土表面有负电荷。
注意事项：
① 主客土的pH要尽量接近，避免因客土 酸性增加，引起污染土壤中重金属的活性 增大，一般换土的厚度大于耕作层的厚度。 ② 妥善处理被挖污染土壤，避免引起次 生污染。 适用性：客土法或换土法花费的人力和 和财力巨大，只适用于小面积严重污染土
基本原理：根据土壤介质及污染物的物理特征，采用不同的方法将污染物质 从土壤中分离出来，包括：①依据粒径大小采用过滤或微过滤的方法进行分离；
②依据分布、密度大小采用沉淀或离心分离； ③依据磁性特征采用磁分离的手段； ④依据表面特性采用浮选法进行分离等。
应用
优点
缺点
污染土壤中无机污染物 的修复（从土壤、沉积 物、废渣中分离重金属）
8．水洗法
原理：采用清水灌溉稀释或洗去重金属离子，使重金属离子迁移至较深 土层中，以减少表土中重金属离子的浓度；或者将含重金属离子的水排 出田外。 注意事项：采用此法也应遵守防止次生污染的原则，要将毒水排入一定 的储水池或特制的净化装置中，进行净化处理，切忌直接排入江河或鱼 塘中。 适用性： 只适用于小面积严重污染土壤的治理。
电动力学修复重金属举例
Marceau等开展了小规模的Cd污染土壤的电动修复研究。土柱中包 含325t的Cd污染土壤，电极之间距离为1m，电流控制在0.3mA·cm-3， 加入硫酸控制阴极酸度。Cd的起始浓度为882mg·kg-1。经过3259h的电 动修复后，98.5%的Cd被清除，电能消耗为159kW·m-3。������
电动修复是一种原位修复技术，在一些特殊的地区使用比较方便，因为 对于土壤的处理，仅仅限于两个电极之间，不涉及以外地区的土壤。这种方 法对于质地黏土的土壤效果良好，因为黏土表面有负电荷。
土壤污染及其防治ppt课件
• 土壤酸化系指由于人为活动使土壤酸度增强的 现象，叫做土壤酸化。
• 土壤酸化结果，首先使土壤溶液中H+浓度增加。 土壤pH值下降，继而增强了钙、镁、磷等营养 元素的淋浴作用；其次，随着溶液中H+数量增 加， H+开始交换吸附性A1+等，而使A1+等重 金属离子的活性和毒性增加，导致土壤生态环 境恶化。
总重量的10％ 以下 ）。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。
土壤水分 ——土壤溶液
土壤中的空气 ——主要成分都是N2、O2和CO2 。与空
气比较，土壤空气中；CO2含量比大气中高得多； O2的含 量低于大气；水蒸气的含量比大气中高得多；还含有少量还 原性气体
.
1.2 土壤的特性 酸碱性
◎我国土壤的pH大多在4.5－8.5范围内，并有由南 向北pH值递增的规律性。
.
• 盐碱土和次生盐渍化的防治措施有： 实施合理的灌溉排水制度；调控地下水 位，精耕细作；多施有机肥；改善土壤 结构；减少地表蒸发；选择耐盐碱作物 品种；此外，对碱土增施石膏等，不但 可防治次生盐渍化，而且发挥盐碱土资 源的潜力，扩大农用土地面积，改善盐 碱地区的生态环境。
.
土壤沼泽化
• 土壤沼泽化或潜育化是指土壤上部土层 l m内，因地表或地下长期处于浸润状态 下，土壤通气状况变差．有机质因不能 彻底分解而形成一灰色或蓝灰色潜育土 层，称为沼泽化或潜育化。它是常发生 于我国南方水稻种植地区的土壤退化现 象。
.
2.4 重金属污染
.
污染土壤的修复
• （一）排土、客土 • （二）生物改良措施 • （三）施加抑制剂
.
3 土壤退化及其保护
土壤退化——由于自然的，特别是人为的原因，
使土壤生态系统的组成、结构和功能受到影响或破 坏（如，自然植被的破坏或丧失、土壤生物区种群 组成的明显变化、物种的消失；土壤侵蚀、荒漠化、 盐渍化、沼泽化或潜育化、酸化、肥力下降等）而 使土壤固有的物理、化学和生物学特性和状态发生 改变，导致土壤生态系统功能、生产潜力和环境质 量的等级或状况下降，均属土壤退化现象。
• 土壤酸化结果，首先使土壤溶液中H+浓度增加。 土壤pH值下降，继而增强了钙、镁、磷等营养 元素的淋浴作用；其次，随着溶液中H+数量增 加， H+开始交换吸附性A1+等，而使A1+等重 金属离子的活性和毒性增加，导致土壤生态环 境恶化。
总重量的10％ 以下 ）。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。
土壤水分 ——土壤溶液
土壤中的空气 ——主要成分都是N2、O2和CO2 。与空
气比较，土壤空气中；CO2含量比大气中高得多； O2的含 量低于大气；水蒸气的含量比大气中高得多；还含有少量还 原性气体
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1.2 土壤的特性 酸碱性
◎我国土壤的pH大多在4.5－8.5范围内，并有由南 向北pH值递增的规律性。
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• 盐碱土和次生盐渍化的防治措施有： 实施合理的灌溉排水制度；调控地下水 位，精耕细作；多施有机肥；改善土壤 结构；减少地表蒸发；选择耐盐碱作物 品种；此外，对碱土增施石膏等，不但 可防治次生盐渍化，而且发挥盐碱土资 源的潜力，扩大农用土地面积，改善盐 碱地区的生态环境。
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土壤沼泽化
• 土壤沼泽化或潜育化是指土壤上部土层 l m内，因地表或地下长期处于浸润状态 下，土壤通气状况变差．有机质因不能 彻底分解而形成一灰色或蓝灰色潜育土 层，称为沼泽化或潜育化。它是常发生 于我国南方水稻种植地区的土壤退化现 象。
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2.4 重金属污染
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污染土壤的修复
• （一）排土、客土 • （二）生物改良措施 • （三）施加抑制剂
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3 土壤退化及其保护
土壤退化——由于自然的，特别是人为的原因，
使土壤生态系统的组成、结构和功能受到影响或破 坏（如，自然植被的破坏或丧失、土壤生物区种群 组成的明显变化、物种的消失；土壤侵蚀、荒漠化、 盐渍化、沼泽化或潜育化、酸化、肥力下降等）而 使土壤固有的物理、化学和生物学特性和状态发生 改变，导致土壤生态系统功能、生产潜力和环境质 量的等级或状况下降，均属土壤退化现象。
土壤污染与防治ppt
存在的不足与问题
要点一
研究内容不够全面
要点二
数据可靠性有待提高
本次研究仅针对我国土壤污染及防治 现状进行了分析，未对土壤污染防治 技术、政策法规等方面进行深入探讨 。
由于时间及条件限制，本次研究的数 据来源主要来自文献资料和官方统计 数据，可靠性有待进一步提高。
要点三
研究方法不够深入
由于本次研究涉及内容较多，未能对 每一个问题进行深入探讨，导致部分 内容过于浅显。
实现多部门之间的有效协调和配合，共同推进土壤污染防治工作。
促进技术创新和引进
积极鼓励和支持相关技术的研发和应用，同时引进国际先进技术和管理经验，提高我国土壤污染防治的整体水平。
05
结论与展望
研究成果总结
土壤污染现状及分布情况
通过调查发现，我国土壤污染问题比较严重，其 中重金属污染最为突出，分布范围广泛，污染类 型多样。
提出土壤污染防治 的措施和方法
分析土壤污染对生 态环境和人类健康 的危害
国内外研究现状
国内外土壤污染防治政策法规 及其实施情况
国内外土壤污染监测与评估技 术的研究和应用
土壤污染修复技术的研究进展 及其应用前景
02
土壤污染现状及影响
土壤污染定义及特点
土壤污染定义
是指人类活动产生的有害物质进入土壤，导致土壤性质恶化，进而对农作物 和生态环境产生不良影响的现象。
土壤污染特点
具有隐蔽性、累积性、不可逆转性和难治理性。
土壤污染现状及分布
土壤污染现状
我国土壤污染问题比较严重，耕地污染面积较大，其中重金属污染和有机污染较 为突出。
土壤污染分布
不同地区和不同行业之间的土壤污染存在差异，如工业园区、矿业区、城市等区 域的土壤污染较为严重。
污染土壤的生物修复PPT课件
• 动物修复技术主要包括蚯蚓养殖和线虫控制两种方式。蚯蚓养殖是指利用蚯蚓 来改善土壤结构、提高土壤肥力，从而达到净化土壤的目的；线虫控制是指利 用一些寄生线虫来控制土壤中的病原微生物，从而减少其对土壤的危害。
• 动物修复技术的优点包括改善土壤结构、提高土壤肥力等。但动物修复技术的 缺点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的处理效果不佳。
技术成熟度
某些生物修复技术仍处于 研究阶段，技术成熟度有 待提高。
影响因素多
生物修复效果受到多种因 素的影响，如污染物特性、 土壤条件、气候条件等。
03 生物修复技术应用
微生物修复技术
微生物修复技术是指利用微生物的生命代谢活动 来减少土壤环境中有毒有害物质的浓度，从而使 土壤环境得到净化和修复的过程。
政府应加大对生物修复技术的政策支 持和资金投入，促进技术的研发和应 用。
建立评价体系
建立生物修复技术的评价体系，制定 相关标准和方法，规范技术的实际应 用。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国外先进 技术和管理经验，提高我国生物修复 技术的整体水平。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
微生物修复技术的优点包括处理效果好、适用范 围广、对环境影响小等。但微生物修复技术的缺 点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的 处理效果不佳。
微生物修复技术主要包括原位修复和异位修复两 种方式。原位修复是在污染场地就地处理，而异 位修复是将污染土壤转运至集中处理场地进行修 复。
微生物修复技术适用于有机物污染、重金属污染 和农药污染等多种类型的土壤修复。其中，有机 物污染土壤的微生物修复技术应用最为广泛。
利用土壤动物（如蚯蚓）对污染物 的抗性和净化能力，实现污染土壤 的治理和生态修复。
• 动物修复技术的优点包括改善土壤结构、提高土壤肥力等。但动物修复技术的 缺点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的处理效果不佳。
技术成熟度
某些生物修复技术仍处于 研究阶段，技术成熟度有 待提高。
影响因素多
生物修复效果受到多种因 素的影响，如污染物特性、 土壤条件、气候条件等。
03 生物修复技术应用
微生物修复技术
微生物修复技术是指利用微生物的生命代谢活动 来减少土壤环境中有毒有害物质的浓度，从而使 土壤环境得到净化和修复的过程。
政府应加大对生物修复技术的政策支 持和资金投入，促进技术的研发和应 用。
建立评价体系
建立生物修复技术的评价体系，制定 相关标准和方法，规范技术的实际应 用。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国外先进 技术和管理经验，提高我国生物修复 技术的整体水平。
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微生物修复技术的优点包括处理效果好、适用范 围广、对环境影响小等。但微生物修复技术的缺 点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的 处理效果不佳。
微生物修复技术主要包括原位修复和异位修复两 种方式。原位修复是在污染场地就地处理，而异 位修复是将污染土壤转运至集中处理场地进行修 复。
微生物修复技术适用于有机物污染、重金属污染 和农药污染等多种类型的土壤修复。其中，有机 物污染土壤的微生物修复技术应用最为广泛。
利用土壤动物（如蚯蚓）对污染物 的抗性和净化能力，实现污染土壤 的治理和生态修复。
土壤污染的微生物修复ppt课件
02
03
生物农药降解
利用特定微生物降解残留 农药，降低农药对土壤生 态系统的毒性。
2024/1/25
有机肥料分解
通过微生物作用，将有机 肥料分解为植物可利用的 养分，提高土壤肥力。
重金属钝化
利用某些微生物对重金属 的吸附、沉淀或氧化还原 作用，降低重金属的生物 有效性。
18
工业场地土壤污染治理
石油烃降解
土壤污染的微生物修复ppt 课件
2024/1/25
1
contents
目录
2024/1/25
• 引言 • 土壤污染类型及来源 • 微生物修复技术原理与方法 • 微生物修复技术应用实例 • 微生物修复技术优缺点分析 • 未来发展趋势与挑战
2
2024/1/25
01
引言
3
土壤污染现状及危害
2024/1/25
针对石油污染土壤，利用 能够降解石油烃的微生物 ，降低土壤中石油烃含量 。
2024/1/25
有机氯溶剂降解
通过微生物降解有机氯溶 剂，减少其对土壤和地下 水的污染。
重金属生物沥滤
利用微生物代谢产生的有 机酸溶解土壤中的重金属 ，降低其毒性。
19
城市土壤污染治理
城市绿地土壤改良
通过添加有益微生物和有机物质，改 善城市绿地土壤结构，提高土壤肥力 。
土壤污染现状
全国土壤污染状况严重，工矿业 、农业等人为活动以及自然背景 值高是造成土壤污染或超标的主 要原因。
危害
土壤污染导致严重的直接经济损 失和农作物的减产；土壤污染还 通过食物链危害人类健康。
4
微生物修复技术概述
定义
微生物修复技术是指利用土壤中的某 些微生物对污染物的吸收、代谢、降 解等功能，将土壤中的污染物转化为 无害物质或低毒性物质的技术。
污染土壤的修复技术简介分解ppt课件
预处理
解吸
固相后处理
气体后处理
适用的污染物：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；
不适用于：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。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
典型的土壤清洗系统包括如下几个步骤：
用水将土壤分散 并制成浆状
高压水龙头 冲洗土壤
用过筛或沉降的方法将 不同粒径的颗粒分离
利用过滤或絮凝的方法 使土壤颗粒脱水
利用不同的性质差异 进一步将污染物浓缩
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
一、有机物污染土壤的微生物修复
用微生物方法修复有机污染土壤必须具备两个条件： 一、在土壤中存在能够降解或转化污染物的微生物
二、有机化合物大部分具有可生物降解性
土著微生物
微生物的来源
外源微生物 基因工程菌
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
生物通气系统通常用于那些蒸汽挥发速度低于蒸汽提 取系统要求的污染物。
最适合于：中等分子质量的石油污染物，如柴油和喷 气燃料。分子质量小的如汽油，分子质量更大的如润滑油 都不适用。
例子：美国犹他州的一个空军基地曾采用生物通气法 处理被喷气燃料污染的5000 m3，处理历时2年，处理后土 壤石油烃的含量降低到6 mg/kg，总费用约60万美元。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
土壤污染ppt课件
三、土壤盐渍化
在干燥炎热和过度蒸发条件下，土壤毛细管 水上升运动激烈，致使地下水和土中盐分向地 表迁移，并在地表附近发生积盐，这一过程及 其结果称之为土地盐渍化或土地盐碱化。
如果由于灌溉不当等人类活动原因引起一些 非盐渍化土地发生了盐渍化，则称之为次生盐 渍化。
土壤盐渍化包括土壤盐化和土壤碱化。
第四节 污染土壤的防治
5）盐化过程 盐化过程是指地表水、地下水以及母质中含
有的盐分，在强烈的蒸发作用下，通过土壤水 的垂直和水平移动，逐渐向地表积聚（现代积 盐作用），或是已脱离地下水或地表水的影响， 而表现为残余积盐特点（残余积盐作用）的过 程，多发生于干旱气候条件。参与作用的盐分 主 M可g要 发S是 生O4一 盐等化些。，中在盐性受分盐海一，水般如影以N响aNC的al、C滨l占N海a绝地2S对O区4优、，势M土。g壤C也l2、
第三节 土壤退化过程
土壤自然演化过程实质上是一个熵增加或熵 减少的过程。
导致土壤退化的因素分为自然因素和人为因 素（图8-2），而人为因素是加快土壤退化速 度最重要的因素，本节主要讨论人为造成的土 壤退化。
土壤退化主要包括：土壤侵蚀、土地荒漠化、 土壤酸化和土壤盐渍化。
图8-2 土壤退化的主要因素
一、土壤污染的特点 1、隐蔽性和潜伏性 2、可逆性和长期性
二、土壤污染的类型 1、水体污染型
水体污染型是指利用工业废水、城市生活污 水和受到污染的地表水进行灌溉而导致的土壤 污染。 2、大气污染型
大气污染型是指大气污染物通过干、湿沉降 过程而导致的土壤污染。如大气气溶胶的重金 属、放射性元素和酸性物质等造成的土壤污染。
2、土壤形成过程
土壤的形成过程是地壳表面的岩石风化体及 其搬运的沉积体，受其所处环境因素的作用， 形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历 程。根据成土过程中物质交换和能量转化的特 点和差异，土壤形成过程主要有以下几个过程：
《土壤污染治理》课件
• 详细描述：土壤污染的来源多种多样，主要包括工业排放、农业活动、城市垃圾和交通运输等。工业排放的废气、废水 和固体废弃物是土壤污染的主要来源之一，其中含有大量的重金属、硫化物、氮化物等污染物。农业活动中使用的农药 、化肥和畜禽粪便等也是土壤污染的重要来源，这些物质通过雨水冲刷、灌溉水渗透等方式进入土壤。城市垃圾和交通 运输也会产生土壤污染，城市垃圾中的有害物质和车辆尾气排放的污染物会通过大气沉降和直接排放等方式进入土壤。
随着新材料的广泛应用，一些新型污染物如重金属、有机 污染物等对土壤的污染日益严重，研究新型污染物的治理 技术是当前的重要任务。
土壤污染修复的长期效果
土壤污染修复后，需要关注其长期效果和稳定性，研究如 何保持修复效果的持久性是未来的研究方向。
加强国际合作与交流，共同应对全球土壤污染挑战
建立国际合作平台
加强各国政府、研究机构和企业之间的合作，共同开展土壤污染 治理研究和项目。
分享技术与经验
通过国际交流与合作，分享各国在土壤污染治理方面的先进技术和 经验，促进技术的推广和应用。
制定国际标准与规范
在国际层面制定统一的土壤污染治理标准和规范，促进各国在治理 过程中的协调与配合。
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03
物理修复技术
利用物理方法将污染物从土壤中分离或提取出来，如热解吸、电动力学
修复等。随着材料科学和工程技术的进步，物理修复技术将更加高效和
安全。
土壤污染治理领域的研究热点与前沿问题
复合污染的治理
针对土壤中多种污染物共存的情况，研究多种污染物的协 同作用机制和治理技术，是当前研究的热点问题。
新型污染物的治理
在此添加您的文本16字
《中华人民共和国土壤污染防治法》：明确土壤污染防治 的基本原则、责任主体、防治措施和法律责任。
随着新材料的广泛应用，一些新型污染物如重金属、有机 污染物等对土壤的污染日益严重，研究新型污染物的治理 技术是当前的重要任务。
土壤污染修复的长期效果
土壤污染修复后，需要关注其长期效果和稳定性，研究如 何保持修复效果的持久性是未来的研究方向。
加强国际合作与交流，共同应对全球土壤污染挑战
建立国际合作平台
加强各国政府、研究机构和企业之间的合作，共同开展土壤污染 治理研究和项目。
分享技术与经验
通过国际交流与合作，分享各国在土壤污染治理方面的先进技术和 经验，促进技术的推广和应用。
制定国际标准与规范
在国际层面制定统一的土壤污染治理标准和规范，促进各国在治理 过程中的协调与配合。
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03
物理修复技术
利用物理方法将污染物从土壤中分离或提取出来，如热解吸、电动力学
修复等。随着材料科学和工程技术的进步，物理修复技术将更加高效和
安全。
土壤污染治理领域的研究热点与前沿问题
复合污染的治理
针对土壤中多种污染物共存的情况，研究多种污染物的协 同作用机制和治理技术，是当前研究的热点问题。
新型污染物的治理
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《中华人民共和国土壤污染防治法》：明确土壤污染防治 的基本原则、责任主体、防治措施和法律责任。
《土壤修复》课件
04
土壤修复的未来发展与 挑战
土壤修复技术的发展趋势
生物修复技术
利用微生物和植物的代谢作用 ，分解和转化污染物，实现土
壤的净化。
化学修复技术
通过化学反应，将污染物转化 为无害或低毒性的物质，降低 其对土壤和生态系统的危害。
物理修复技术
利用物理原理，如吸附、萃取 、蒸馏等，将污染物从土壤中 分离出来。
修复效果
经过修复后，土壤中的有机物含量显著降低，土 壤质量得到明显改善。
某城市绿地土壤复合污染修复案例
污染源
某城市绿地受到工业废水、生活垃圾等多种因素影响，导致土壤 受到复合污染。
修复方法
采用植物提取和微生物降解相结合的方法，利用植物吸收和微生物 降解去除污染物。
修复效果
经过修复后，土壤中的多种污染物含量显著降低，土壤质量得到明 显改善。
加强国际合作与交流，借鉴国际先进 经验和技术成果，推动全球土壤修复 技术的进步和应用。
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联合修复技术
结合生物、化学和物理等多种 方法，针对不同污染类型和程 度，采取最合适的修复技术组
合。
土壤修复的法规与政策
01
02
03
04
国家层面
制定和完善土壤污染防治法律 法规，明确土壤污染防治工作 的原则、目标、任务和措施。
地方层面
根据国家法律法规，结合当地 实际情况，制定具体的实施细
则和操作规程。
《土壤修复》PPT课 件
目录
• 土壤修复概述 • 土壤修复技术与方法 • 土壤修复案例分析 • 土壤修复的未来发展与挑战 • 结论与展望
01
土壤修复概述
土壤污染现状
土壤污染类型
重金属、农药残留、石油和工业废弃 物等。
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7
• （3）后果的严重性:由于土壤污染的隐蔽性 或潜伏性、以及它的不可逆性或长期性，因 而往往通过食物链危害动物和人体的健康。 研究表明，土壤和粮食的污染与一些地区居 民肝肿大之间有着明显的剂量—反应关系， 污灌引起的污染越严重，人群的肝肿大串越 高。
8
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1.3 土壤中污染物的来源
• 土壤污染源可分为天然污染源和人为污染源。 后者是土壤污染研究和污染土壤修复的主要 对象，而在这些污染源中，化学物质对土壤 的污染是人们最为关注的。
23
3.2 实验设计与实施
3.2.1 设计的基础 （1）如何完成、量化和记录可处理性研究； （2）确定使用标准方案还是专门方案； （3）确定开展室内研究还是进行室外模拟； （4）确定实验方案和数据分析的质量控制水平； （5）确定使用的分析方法。
24
3.2 实验设计与实施
3.2.2 方案制定与实施 可处理性研究分为三个阶段，第一个阶段是修复方法的筛
5
1.2 土壤污染的特点
• （1）隐蔽性或潜伏性:水体和大气的污染比较直观， 严重时通过人的感官即能发现;而土壤污染则往往要通 过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄食的人 或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污染到产生 恶果有一个相当长的逐步积累过程，具有隐蔽性或潜 伏性。日本的第二公害病——痛痛病60年代发生于富 山县神通川流域，直至70年代才基本证实是镉污染土 壤所生产的“镉米”所致。
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2.1 பைடு நூலகம்场调查
（1）污染物的性质； （2）污染物的浓度与分布； （3）地下水的水文概况； （4）地质概况。
了解现场特性的目的一是收集使土壤修复过程 最优化的信息，二是收集控制环境条件使之维 持最佳条件的信息。因此，第一阶段是收集有 关修复原理的数据，第二阶段是收集有关工程 设计和过程控制等数据。
tank
Le aka ge from ha zardous w as te s ite
Conta minated shallow w ell
Confining Unit
De ep Aquifer
12
1.4 土壤污染的类型
• 土壤污染的类型目前并无严格的划分，如从 污染物的属性来考虑，一般可分为有机物污 染、无机物污染、生物污染和放射性物质的 污染。
原位修复
异位修复
原位稳定
异位稳定
原位分解
原位提取
分离分解净化 31
4.2 典型修复技术的流程及原理
4.2.1 原位修复技术
（1）生物通风技术： 在受石油污染地区，土壤中的污染物降解会降低土壤
中的氧气浓度，增加CO2浓度，进而抑制污染物进一步生 物降解。因此，为了提高土壤中的微生物降解效率，可 通过在污染场地打竖井并安装鼓风机和抽真空机向污染 区域供给空气或氧气。这项技术通常用在轻质石油类污 染的土壤。
2
1 土壤中污染物的来源与危害
1.1 土壤污染的定义 1.2 土壤污染的特点 1.3 土壤中污染物的来源 1.4 土壤污染的类型 1.5 土壤污染的危害
3
1.1 土壤污染的定义
• “绝对性”定义:由人类的活动向土壤添加有害化合物， 此时土壤即受到了污染。这个定义的关键是存在有可 鉴别的人为添加污染物。
回顾
1、水环境污染现状 2、水体修复的概念和原则 3、水体修复的分类 4、水体修复技术 5、水体修复中若干常见问题的探讨
1
下篇：生物修复与生态工程
复三 、 土 壤 污 染 与 修
1 土壤中污染物的来源与危害 2 污染土壤修复的现场调查与评价 3 污染土壤修复的可处理性研究 4 污染土壤典型修复技术及原理
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3.2 实验设计与实施
（7）修复项目的预期时间;
（8）不同条件下污染物的降解速率；
（9）处理可达到的水平；
（10）土水系统可能发生的反应和阻塞；
（11）由于混合、表面活性剂和中间产物的积累而
造成的毒性变化；
（12）污染物的挥发程度;
（13）不同优化措施下的费用-效益;
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2.4 过程控制评价
（1）流体的流向； （2）流速； （3）污染物迁移时间； （4）养分迁移； （5）评价含水层导水率变化； （6）确定运行中注入或回收速率。
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3 污染土壤修复的可处理性研究
所谓污染土壤修复的可处理性研究，是指在实际工程建设之 前，进行的小试和中试实验研究，通过可处理性研究为土壤 修复工程设计提出标准、费用和运行方案等。目的是节省修 复项目建设工程的投资，一个造价千万美元的土壤修复工程 一般可处理性研究费用为5－20万美元，可以节省100万美 元的工程建设费用。
（2）生物修复： 微生物修复；生物通气、泥浆反应器、预制床等 植物修复；湿地修复；菌根修复等； 植物－微生物联合修复；菌根菌剂联合修复等；
（3）物理化学－生物联合修复： 淋洗－反应器联合修复等。
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4.2 典型修复技术的流程及原理
污染土壤修复工作流程
可处理计划
应急对策 净化处理
系统分析 长期对策
稳定处理
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4.2 典型修复技术的流程及原理
（14）控制过程的监测频率；
（15）运行限制条件。
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4 污染土壤修复技术及原理
4.1 污染土壤修复技术体系 4.2 典型修复技术及原理
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4.1 污染土壤修复技术体系
4.1.1 按修复场地分类 （1）原位（in situ）修复：
污染土壤气体提取法(SVE)； 井中汽提法（In-well Vapor Stripping）； 生物通气； 空气搅动法（Air Sparging） 原位冲洗、淋洗； 加热方法； 处理墙方法； 原位稳定—固化方法； 电动力学方法； 原位微生物修复方法； 植物－微生物联合修复方法等。
• （3）影响生态系统安全：通过生态系统的能 量流动和物质循环影响整个生态系统。
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2 污染土壤修复现场的调查与评价
开展生物修复之前需要对修复现场进行调查评价， 确定生物修复的适应性。主要指标包括：污染物的 性质；污染物的浓度和分布；现场的微生物活性； 现场的水力条件；现场的氧化还原电位；土壤和水 的特性；养分的有效性等。现场评估必须回答这些 问题，获得足够的数据，便于工程设计。
farmlands
Brine le aka ge from ruptured w ell c asing
Confining Unit
Abandoned oil w e ll
Munic ipal landfill
Ac cidental fuel spill
pond
Water table
Le aking pe troleum
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3.2 实验设计与实施
在明确研究目的之前，需要促使可处理性研究开展 的外部因素。这些因素包括： （1）管理部门的目的； （2）客户的要求； （3）污染物的危害程度； （4）污染地点的敏感性； （5）污染地点的政治敏感性； （6）时间计划的灵活程度； （7）项目预算的灵活程度。
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5.1 污染土壤修复技术体系
（2）异位（ex situ）修复：
气提法； 泥浆反应器修复； 土壤耕作法； 土壤堆腐； 焚烧法； 客土法； 预制床； 淋洗/萃取； 淋洗－生物反应器联合修复；
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4.1 污染土壤修复技术体系
4.1.2 按照技术类别分类
（1）物理化学修复： 加热方法；稳定固化法；淋洗；萃取；电动力学等
• 污染物进入土壤的途径按照所划分的土壤污 染源可分为污水灌溉、固体废物的利用、农 药和化肥、大气沉降物等。
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1.3 土壤中污染物的来源
大气沉降(土壤酸化、多环芳烃和二恶英等) 污水排灌（重金属、多环芳烃等） 化肥农药施用（硝酸盐、PCB、DDT等） 固体废物堆放处置（各种污染物） 工业生产(石油、多环芳烃和重金属污染等) 交通运输（汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土
• （1）有机物污染: 石油、有机农药等； • （2）无机物污染：重金属污染等； • （3）生物污染：细菌、真菌等； • （4）放射性污染：放射性核素等1。3
1.5 土壤污染的危害
• （1）影响人体和生物健康: 土壤可以通过食 物链影响人体健康；
• （2）影响农产品的产量和质量：植物可从污 染土壤中吸收污染物，从而引起代谢失调， 生长发育受阻或导致遗传变异。
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1.2 土壤污染的特点
• （2）不可逆性和长期性: 土壤一旦遭到污染后极难恢复， 重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程，而许多有 机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时间，例如 1966年冬至1977年春，沈阳—抚顺污水灌区发生的石 油、酚类以及后来张土灌区的镉污染，造成大面积的土 壤毒化、水稻矮化、稻米异味，含镉量超过食品卫生标 准。经过十余年的艰苦努力，包括施用改良剂、深翻、 清灌、客土、选择品种等各种措施，才逐步恢复其部分 生产力，付出了大量的劳力和代价。
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2.2 生物过程评价
（1）微生物可利用的碳源和能源； （2）可利用的受体和氧化还原条件； （3）现有的微生物活性和可能的毒性； （4）营养物的有效性； （5）现场环境条件。
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2.3 原位修复评价
（1）了解污染物的类型和所在位置； （2）了解亚表层的地质和水文条件； （3）污染区的水文隔离； （4）最低传质可能的位置； （5）设计亚表层注入或抽取的系统； （6）预测化学品注入后的土壤化学反应； （7）建立过程控制的亚表层监测系统。
选；第二个阶段是修复方法的挑选；第三个阶段是修复方 法调查和可行性研究计划进行（中试）。一个可处理研究 计划可以看作是一套分别进行的单项组合，这些项目是： （1）土著微生物对靶标污染物的降解转化能力； （2）接种微生物的强化降解能力； （3）环境参数的最佳适宜范围； （4）添加基质和电子受体的需求效果； （5）添加基质的充足和缺乏的循环过程； （6）是否需要补充电子供体;
• （3）后果的严重性:由于土壤污染的隐蔽性 或潜伏性、以及它的不可逆性或长期性，因 而往往通过食物链危害动物和人体的健康。 研究表明，土壤和粮食的污染与一些地区居 民肝肿大之间有着明显的剂量—反应关系， 污灌引起的污染越严重，人群的肝肿大串越 高。
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1.3 土壤中污染物的来源
• 土壤污染源可分为天然污染源和人为污染源。 后者是土壤污染研究和污染土壤修复的主要 对象，而在这些污染源中，化学物质对土壤 的污染是人们最为关注的。
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3.2 实验设计与实施
3.2.1 设计的基础 （1）如何完成、量化和记录可处理性研究； （2）确定使用标准方案还是专门方案； （3）确定开展室内研究还是进行室外模拟； （4）确定实验方案和数据分析的质量控制水平； （5）确定使用的分析方法。
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3.2 实验设计与实施
3.2.2 方案制定与实施 可处理性研究分为三个阶段，第一个阶段是修复方法的筛
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1.2 土壤污染的特点
• （1）隐蔽性或潜伏性:水体和大气的污染比较直观， 严重时通过人的感官即能发现;而土壤污染则往往要通 过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄食的人 或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污染到产生 恶果有一个相当长的逐步积累过程，具有隐蔽性或潜 伏性。日本的第二公害病——痛痛病60年代发生于富 山县神通川流域，直至70年代才基本证实是镉污染土 壤所生产的“镉米”所致。
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2.1 பைடு நூலகம்场调查
（1）污染物的性质； （2）污染物的浓度与分布； （3）地下水的水文概况； （4）地质概况。
了解现场特性的目的一是收集使土壤修复过程 最优化的信息，二是收集控制环境条件使之维 持最佳条件的信息。因此，第一阶段是收集有 关修复原理的数据，第二阶段是收集有关工程 设计和过程控制等数据。
tank
Le aka ge from ha zardous w as te s ite
Conta minated shallow w ell
Confining Unit
De ep Aquifer
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1.4 土壤污染的类型
• 土壤污染的类型目前并无严格的划分，如从 污染物的属性来考虑，一般可分为有机物污 染、无机物污染、生物污染和放射性物质的 污染。
原位修复
异位修复
原位稳定
异位稳定
原位分解
原位提取
分离分解净化 31
4.2 典型修复技术的流程及原理
4.2.1 原位修复技术
（1）生物通风技术： 在受石油污染地区，土壤中的污染物降解会降低土壤
中的氧气浓度，增加CO2浓度，进而抑制污染物进一步生 物降解。因此，为了提高土壤中的微生物降解效率，可 通过在污染场地打竖井并安装鼓风机和抽真空机向污染 区域供给空气或氧气。这项技术通常用在轻质石油类污 染的土壤。
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1 土壤中污染物的来源与危害
1.1 土壤污染的定义 1.2 土壤污染的特点 1.3 土壤中污染物的来源 1.4 土壤污染的类型 1.5 土壤污染的危害
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1.1 土壤污染的定义
• “绝对性”定义:由人类的活动向土壤添加有害化合物， 此时土壤即受到了污染。这个定义的关键是存在有可 鉴别的人为添加污染物。
回顾
1、水环境污染现状 2、水体修复的概念和原则 3、水体修复的分类 4、水体修复技术 5、水体修复中若干常见问题的探讨
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下篇：生物修复与生态工程
复三 、 土 壤 污 染 与 修
1 土壤中污染物的来源与危害 2 污染土壤修复的现场调查与评价 3 污染土壤修复的可处理性研究 4 污染土壤典型修复技术及原理
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3.2 实验设计与实施
（7）修复项目的预期时间;
（8）不同条件下污染物的降解速率；
（9）处理可达到的水平；
（10）土水系统可能发生的反应和阻塞；
（11）由于混合、表面活性剂和中间产物的积累而
造成的毒性变化；
（12）污染物的挥发程度;
（13）不同优化措施下的费用-效益;
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2.4 过程控制评价
（1）流体的流向； （2）流速； （3）污染物迁移时间； （4）养分迁移； （5）评价含水层导水率变化； （6）确定运行中注入或回收速率。
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3 污染土壤修复的可处理性研究
所谓污染土壤修复的可处理性研究，是指在实际工程建设之 前，进行的小试和中试实验研究，通过可处理性研究为土壤 修复工程设计提出标准、费用和运行方案等。目的是节省修 复项目建设工程的投资，一个造价千万美元的土壤修复工程 一般可处理性研究费用为5－20万美元，可以节省100万美 元的工程建设费用。
（2）生物修复： 微生物修复；生物通气、泥浆反应器、预制床等 植物修复；湿地修复；菌根修复等； 植物－微生物联合修复；菌根菌剂联合修复等；
（3）物理化学－生物联合修复： 淋洗－反应器联合修复等。
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4.2 典型修复技术的流程及原理
污染土壤修复工作流程
可处理计划
应急对策 净化处理
系统分析 长期对策
稳定处理
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4.2 典型修复技术的流程及原理
（14）控制过程的监测频率；
（15）运行限制条件。
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4 污染土壤修复技术及原理
4.1 污染土壤修复技术体系 4.2 典型修复技术及原理
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4.1 污染土壤修复技术体系
4.1.1 按修复场地分类 （1）原位（in situ）修复：
污染土壤气体提取法(SVE)； 井中汽提法（In-well Vapor Stripping）； 生物通气； 空气搅动法（Air Sparging） 原位冲洗、淋洗； 加热方法； 处理墙方法； 原位稳定—固化方法； 电动力学方法； 原位微生物修复方法； 植物－微生物联合修复方法等。
• （3）影响生态系统安全：通过生态系统的能 量流动和物质循环影响整个生态系统。
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2 污染土壤修复现场的调查与评价
开展生物修复之前需要对修复现场进行调查评价， 确定生物修复的适应性。主要指标包括：污染物的 性质；污染物的浓度和分布；现场的微生物活性； 现场的水力条件；现场的氧化还原电位；土壤和水 的特性；养分的有效性等。现场评估必须回答这些 问题，获得足够的数据，便于工程设计。
farmlands
Brine le aka ge from ruptured w ell c asing
Confining Unit
Abandoned oil w e ll
Munic ipal landfill
Ac cidental fuel spill
pond
Water table
Le aking pe troleum
22
3.2 实验设计与实施
在明确研究目的之前，需要促使可处理性研究开展 的外部因素。这些因素包括： （1）管理部门的目的； （2）客户的要求； （3）污染物的危害程度； （4）污染地点的敏感性； （5）污染地点的政治敏感性； （6）时间计划的灵活程度； （7）项目预算的灵活程度。
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5.1 污染土壤修复技术体系
（2）异位（ex situ）修复：
气提法； 泥浆反应器修复； 土壤耕作法； 土壤堆腐； 焚烧法； 客土法； 预制床； 淋洗/萃取； 淋洗－生物反应器联合修复；
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4.1 污染土壤修复技术体系
4.1.2 按照技术类别分类
（1）物理化学修复： 加热方法；稳定固化法；淋洗；萃取；电动力学等
• 污染物进入土壤的途径按照所划分的土壤污 染源可分为污水灌溉、固体废物的利用、农 药和化肥、大气沉降物等。
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1.3 土壤中污染物的来源
大气沉降(土壤酸化、多环芳烃和二恶英等) 污水排灌（重金属、多环芳烃等） 化肥农药施用（硝酸盐、PCB、DDT等） 固体废物堆放处置（各种污染物） 工业生产(石油、多环芳烃和重金属污染等) 交通运输（汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土
• （1）有机物污染: 石油、有机农药等； • （2）无机物污染：重金属污染等； • （3）生物污染：细菌、真菌等； • （4）放射性污染：放射性核素等1。3
1.5 土壤污染的危害
• （1）影响人体和生物健康: 土壤可以通过食 物链影响人体健康；
• （2）影响农产品的产量和质量：植物可从污 染土壤中吸收污染物，从而引起代谢失调， 生长发育受阻或导致遗传变异。
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1.2 土壤污染的特点
• （2）不可逆性和长期性: 土壤一旦遭到污染后极难恢复， 重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程，而许多有 机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时间，例如 1966年冬至1977年春，沈阳—抚顺污水灌区发生的石 油、酚类以及后来张土灌区的镉污染，造成大面积的土 壤毒化、水稻矮化、稻米异味，含镉量超过食品卫生标 准。经过十余年的艰苦努力，包括施用改良剂、深翻、 清灌、客土、选择品种等各种措施，才逐步恢复其部分 生产力，付出了大量的劳力和代价。
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2.2 生物过程评价
（1）微生物可利用的碳源和能源； （2）可利用的受体和氧化还原条件； （3）现有的微生物活性和可能的毒性； （4）营养物的有效性； （5）现场环境条件。
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2.3 原位修复评价
（1）了解污染物的类型和所在位置； （2）了解亚表层的地质和水文条件； （3）污染区的水文隔离； （4）最低传质可能的位置； （5）设计亚表层注入或抽取的系统； （6）预测化学品注入后的土壤化学反应； （7）建立过程控制的亚表层监测系统。
选；第二个阶段是修复方法的挑选；第三个阶段是修复方 法调查和可行性研究计划进行（中试）。一个可处理研究 计划可以看作是一套分别进行的单项组合，这些项目是： （1）土著微生物对靶标污染物的降解转化能力； （2）接种微生物的强化降解能力； （3）环境参数的最佳适宜范围； （4）添加基质和电子受体的需求效果； （5）添加基质的充足和缺乏的循环过程； （6）是否需要补充电子供体;