第八章 污染土壤修复生态工程 土壤污染修复技术与方法 课件
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土壤污染与修复PPT课件
第一节 土壤污染
二、土壤污染物和污染源 1、土壤污染物 根据污染物的性质，可以把土壤污染物大致分为无机
污染物和有机污染物两大类。 （1）无机污染物 包括可能对生物有危害的元素和化合物，主要是重金
属、放射性物质。营养物质和其他无机物质等。重 金属如Hg、Cd、Cr、Pb、As、Zn、Cu、Co、Ni、 Se、Sn、Ti、Ba等；放射性元素主要指Se、U、Sr 等；营养物质主要指N、P、S、B等，其他物质包括 氟、酸、碱、盐等。
溉，污染物随之进入了土壤； 其次，工业“三废”、生活“三废”直接进入
土壤，而且，长期以来，土壤就是各类废弃 物的处理场所，这是造成土壤污染的重要原 因； 再次，大气、水体等环境中的污染物可通过各 种途径进入土壤，形成二次污染。
第一节 土壤污染
三、土壤污染的发生类型 根据污染物进入土壤的途径，土壤污染主要可
第二节 土壤有机污染与修复
一、有机农药 3、农药在土壤中的残留 农药在土壤中的持续性常用半衰期和残留期来表示。 半衰期是指附着于土壤的农药因降解等原因含量减少
一半所需要的时间； 残留期是指土壤中的农药因降解等原因含量减少
75%~100%所需要的时间。 有机氯类农药在土壤中残留期最长，一般有数年之久；
第二节 土壤有机污染与修复
一、有机农药 1、农药在土壤中的降解 （3）生物降解 土壤中农药的微生物分解作用是农药在土壤中
降解的最重要途径。凡影响土壤微生物正常 活动的因素如温度、含水量、通透性、养分 含量和pH等，都能影响农药的降解过程。另 外，农药的性质对其降解也有很大关系，一 般含羟基、羧基、氨基、硝基等集团的农药 都易于生物降解。
土壤污染与修 复
内容
土壤污染 土壤有机污染与修复 土壤有机污染与修复
新版第八章-污染环境的生物修复课件.ppt
精选
8
3、植物修复的特点
– 今年来的研究表明 ，植物修复是一个更经 济、更适于现场操作的去除环境污染物的技 术。植物具有庞大的叶冠和根系，在维持生 态环境的平衡中起着重要作用。植物修复适 用于大面积、低浓度的污染位点，不仅可以 环境的有机污染物，还可以去除重金属和放 射性元素。
精选
9
⑴、植物对环境中重金属的去除
• 植物对有机污染物的直接吸收作用 • 植物释放分泌物和酶 • 强化根区的矿化作用
精选
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⑷、富营养化水体修复
• 富营养化水体 –水华和赤潮 –防治水体富营养化的对策： • 控制外源性营养物质的输入； • 减少内源性营养物质的负荷。
精选
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– 防治水体富营养化的措施：
• 工程性措施：挖走底泥、水底深层曝气等；
精选
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营养盐 空气
抽 水 井
地下水位
废水处理系统 污染区
注 水观 井测
井
生物修复原位处理方式示意图
精选
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四、地下水生物修复工程技术
• 原位处理
– 特点：与土壤原位处理基本相同。
• 物理拦阻
– 指使用暂时的物理屏障以减缓并阻滞污 染物在地下水中的进一步迁移。
精选
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• 地上处理
–又称抽取－处理技术，将受污染的 地下水从地下水层中抽取出来，在 地面上用一种或多种工艺处理之后， 再将水注入地层。
工程前期投入高
费用低
可与其它技术结合使用
需增加微生物监测项目
精选
4
4、生物修复与生物处理的异同
相同之处：都是利用微生物的降解作 用，也都是利用微生物的同化作用扩大 繁殖，并通过工程措施保持生物处理过 程有很高的效率，在处理特殊废物时都 需要驯化和筛选高效微生物。
土壤环境污染与修复.pptx
1973 -1977 年 北京、南京、广东等重点地区 土壤、水体及生物背景值试点研究实验 1979 年 13 个省市主要农业土壤和主要作物 9 种元素背景值调查 1986 年 29 省市土壤背景值调查
3-5 土 壤 环 境 容 量
意义
❖ 制定土壤环境标准 ❖ 污染物排放、污泥和污水的农业利用 ❖ 区域污染物管理与控制
土壤污染与修复研究
是中国进入WTO、保证农产品安全、推动农村生态环境 保护和全面建设小康社会的国家战略需求。
土壤具有三个基本特征
● 生态系统的基本单元，具有 S W P 系统的整体性 ● 人类活动的主要资源，具有质量、数量的双重性
内涵
土 壤 质 量
安全生产
肥 力质量
环 境 质量
健 康质 量 保证最大生产力 最佳生物学质量
以提高农业生物生产力为 目的的土壤肥力和资源研究
环境土壤学
以提高土壤三质量为目的 (肥力、健康、环境)
土壤生态过程研究 污染发生机制研究 土壤功能、容量研究
3、土壤环境与土壤污染研究回顾
50年代: 土地资源开发利用
提高生产研究
60年代: 水土保持，盐碱地改良 污水灌田，施用农药
土地环境资源保护研究 土地环境污染研究
70年代: 区域性
80年代:土壤环境背景容量及基准 土壤--植物系统
土壤环境评价及污染 综合防治研究
净化功能及其应用研究
90年代:土地植物系统污染生物地球化学 长期定位研究 无公害农业及绿色食品生产技术 应用技术研究 流域及湖泊水污染治理关键技术
2000：土壤污染生态过程与生态安全
3-1 土壤环境与土壤污染 -- 学科发展历程 资源调查 质量评价 污染防治 规律研究 机制研究 实用技术研究
3-5 土 壤 环 境 容 量
意义
❖ 制定土壤环境标准 ❖ 污染物排放、污泥和污水的农业利用 ❖ 区域污染物管理与控制
土壤污染与修复研究
是中国进入WTO、保证农产品安全、推动农村生态环境 保护和全面建设小康社会的国家战略需求。
土壤具有三个基本特征
● 生态系统的基本单元，具有 S W P 系统的整体性 ● 人类活动的主要资源，具有质量、数量的双重性
内涵
土 壤 质 量
安全生产
肥 力质量
环 境 质量
健 康质 量 保证最大生产力 最佳生物学质量
以提高农业生物生产力为 目的的土壤肥力和资源研究
环境土壤学
以提高土壤三质量为目的 (肥力、健康、环境)
土壤生态过程研究 污染发生机制研究 土壤功能、容量研究
3、土壤环境与土壤污染研究回顾
50年代: 土地资源开发利用
提高生产研究
60年代: 水土保持，盐碱地改良 污水灌田，施用农药
土地环境资源保护研究 土地环境污染研究
70年代: 区域性
80年代:土壤环境背景容量及基准 土壤--植物系统
土壤环境评价及污染 综合防治研究
净化功能及其应用研究
90年代:土地植物系统污染生物地球化学 长期定位研究 无公害农业及绿色食品生产技术 应用技术研究 流域及湖泊水污染治理关键技术
2000：土壤污染生态过程与生态安全
3-1 土壤环境与土壤污染 -- 学科发展历程 资源调查 质量评价 污染防治 规律研究 机制研究 实用技术研究
第八章 污染土壤修复生态工程 土壤污染修复技术与方法 课件
第八章
污染土壤修复生态工程
2.1 生态围隔阻控优势
➢ 具有对各种类型的污染物和污染介质进行处理的广泛适用性 ➢ 一切从实际出发，因地制宜，可以采用各种传统技术与设备，降
低各种工程费用 ➢ 现场就地取材，容易操作，经济实惠 ➢ 对污染地区进行最小程度的干扰，有利于对地表水和地下水进行
保护以及对土壤结构进行维护 ➢ 能够很好的使各种处理形式相互结合，起到相互补充的作用
2.4 生态围隔阻控系统有效性的 决定因子
➢ 有关污染物性质、浓度、分布和行为的系统认识 ➢ 污染边界（包括垂直和侧面的）的准确定义 ➢ 风险目标的准确识别，并因此达到所需的技术目标 ➢ 场地的合理规划、设计和规范 ➢ 安装时工艺的高标准 ➢ 与公共健康与环境保护所需的标准相一致 ➢ 开发、使用维护程序，使系统的损坏或破坏降低到最低限度，并
地下水流方向
污染 区
浸提井
圆周垂直 阻控系统
圆周垂直阻控系统平面图
垂直阻控器 浸提井 地下水位
污染区 地下水位
地下水位
圆周垂直阻控系统横切图
地下水流方向 上坡
下坡向浸提井
污染 区污染流走向源自上坡垂直阻控系统平面图上坡垂直阻控器
地下水位 地下水位
污染区
浸提井 地下水流方向
捕获的污 染“斑块”
上坡垂直阻控系统横切图
面构造上的支持 ➢ 为公路、硬质地面提供一现成的覆盖层 ➢ 为工厂和设备建造一个临时性的工作平台
2.3 生态围隔阻控系统选择与设 计过程中需要考虑的因素
➢ 修复土壤中污染物的种类、性质、浓度和活性 ➢ 驱动污染物扩散与迁移的潜力（包括电动力学、流体静力学、水
力学、热力学） ➢ 当地地质学、土壤学、水文学条件 ➢ 构建材料的特性及其与污染物的兼容性 ➢ 设计与安装技术 ➢ 在安装时以及在今后运转过程中的管理方式 ➢ 污染点及其周围地区将来的各种人类活动 ➢ 气候条件 ➢ 土地利用变化
污染土壤修复生态工程
2.1 生态围隔阻控优势
➢ 具有对各种类型的污染物和污染介质进行处理的广泛适用性 ➢ 一切从实际出发，因地制宜，可以采用各种传统技术与设备，降
低各种工程费用 ➢ 现场就地取材，容易操作，经济实惠 ➢ 对污染地区进行最小程度的干扰，有利于对地表水和地下水进行
保护以及对土壤结构进行维护 ➢ 能够很好的使各种处理形式相互结合，起到相互补充的作用
2.4 生态围隔阻控系统有效性的 决定因子
➢ 有关污染物性质、浓度、分布和行为的系统认识 ➢ 污染边界（包括垂直和侧面的）的准确定义 ➢ 风险目标的准确识别，并因此达到所需的技术目标 ➢ 场地的合理规划、设计和规范 ➢ 安装时工艺的高标准 ➢ 与公共健康与环境保护所需的标准相一致 ➢ 开发、使用维护程序，使系统的损坏或破坏降低到最低限度，并
地下水流方向
污染 区
浸提井
圆周垂直 阻控系统
圆周垂直阻控系统平面图
垂直阻控器 浸提井 地下水位
污染区 地下水位
地下水位
圆周垂直阻控系统横切图
地下水流方向 上坡
下坡向浸提井
污染 区污染流走向源自上坡垂直阻控系统平面图上坡垂直阻控器
地下水位 地下水位
污染区
浸提井 地下水流方向
捕获的污 染“斑块”
上坡垂直阻控系统横切图
面构造上的支持 ➢ 为公路、硬质地面提供一现成的覆盖层 ➢ 为工厂和设备建造一个临时性的工作平台
2.3 生态围隔阻控系统选择与设 计过程中需要考虑的因素
➢ 修复土壤中污染物的种类、性质、浓度和活性 ➢ 驱动污染物扩散与迁移的潜力（包括电动力学、流体静力学、水
力学、热力学） ➢ 当地地质学、土壤学、水文学条件 ➢ 构建材料的特性及其与污染物的兼容性 ➢ 设计与安装技术 ➢ 在安装时以及在今后运转过程中的管理方式 ➢ 污染点及其周围地区将来的各种人类活动 ➢ 气候条件 ➢ 土地利用变化
《土壤污染与修复》课件
生物修复
探讨利用微生物和植物进行 土壤修复的方法，包括生物 降解和植物吸收等。
现场监测与分析方法
土壤采样技术
介绍土壤采样的方法和步骤，包括样品选择、采集工具和采集点确定。
化学分析方法
讲解土壤化学分析的基本原理和常用方法，以确保准确评估土壤中的污染物。
环境监测技术
介绍现场环境监测的仪器和技术，以及数据处理和分析方法。
土壤修复技术简介
1
物理修复
介绍利用物理方法处理污染土壤的技术，如热解、挖掘和覆盖等。
2
化学修复
探讨使用化学物质修复土壤污染的技术，如氧化还原和中和等。
3
生物修复
讲解利用生物生长和代谢修复污染土壤的方法，如菌根植物和生物堆场等。
典型案例分析
工业污染
农业径流
城市垃圾处理
研究工业污染对土壤的影响， 介绍一些成功的工业污染修 复案例。
探索农业径流对土壤的污染， 以及修复农业污染的实践经 验。
分析城市垃圾对土壤的影响， 介绍城市垃圾处理的相关案 例。
法律政策与标准
准，如土 壤环境质量标准和土壤修复技术导则。
探讨各地方政府对土壤污染防治的政策和 行动计划。
介绍国际法律和协议对全球土壤污染防治 的要求和规定。
2 认识土壤修复的重要性
介绍土壤修复对环境保护和可持续发展的重要性，以及修复的原则和目标。
3 探索土壤污染的解决方案
提供解决土壤污染的方法和技术，包括实践案例和成功经验。
源头防治技术介绍
有机农业
了解有机农业对保护土壤的 重要性，介绍有机农业的原 理和实施方法。
雨水收集
介绍雨水收集系统的设计和 安装，以减少水资源的使用 和土壤水分的流失。
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。
《土壤污染生态修复》PPT课件
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2、微生物修复的种类 （1）原位生物修复：在污染土壤中加入氧 化剂 和营养物质等，使有关的微生物繁 殖并通过生物化学作用降解有机污染物。 如：生物强化法、生物通风法等。
（2）异位生物修复：将受污染的土壤移离 原 地，使之与降解菌接种物、营养物及支 撑材料混合，集中起来进行生物降解。
土壤污染的生态修复
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1
目录
土壤土污壤染污现染现状状及及治治理理技术术
1
污染土壤生态修复概述
2
重金属污染土壤的生态修复
3
有机污染土壤的生态修复
4
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2
一、我国土壤污染现状
随着工业化、城市化、 农业集约化的快速发展， 大量未经处理的废弃物向 土壤系统转移，并在自然 因素的作用下汇集、残留 于土壤环境中。
实用技术。但是，这些修复方法往往会破坏污染
场地的理化性质，甚至会造成环境的二次污染，
对于污染面积巨大且污染程度轻的土壤基本上难
以应用和奏效。
在这种情况下，提出应用生
态修复的方法和技术，从生态学 原理的高度解决污染环境特别是
污染土壤的修复问题，对于实现
人与自然的和谐发展具有重要的
实践意义。
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共同点
①采用生态学原理
②人工方法为主，自然恢复为辅
③部分地返回到生态系统受到干扰前的结构和功能
④最终目标是为当地生物提供良好的栖息地
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三、重金属污染土壤的生态修复
核心：植物修复
1、植物修复概念
植物修复（phytoremediation）技术是指以植物 忍耐和超量富集某种或某些化学元素的理论为基 础，利用植物及其共存微生物体系清除环境中的 污染物的一门环境污染治理技术。 狭义的植物修复技术就是指利用植物清除或固定 污染土壤中的重金属。
污染土壤的环境修复技术 ppt课件
4 技术参数
运行参数 停留时间 系统吞吐量 出口土壤温度 总运行时间 加热功率 回转窑内的空气
值 60分钟 225吨/天（平均） 900℉（典型） 7,047.4小时
40,000,000英热/小时
氧气含量低于4%
5 性能情况
● 比较修复目标浓度和处理后土壤污染物浓 度可知系统运行的性能情况。
表 修复目标浓度
淋洗、异位化学淋洗的案例。
应该说是相当成功的案例。
5. 溶剂浸提修复技术
● 原理：利用溶剂将污染物从污染土壤中提取出来 或去除的技术。
● 比较安全、快捷、有效、便宜和易于推广。
1. 土壤性能改良修复技术 ● 适用于重金属污染，有时候又叫做重金属钝化。
● 改良土壤性质使污染物转变为难迁移、低活性物 质或从土壤中去除。
● 施用改良剂：石灰、有机物（泥炭）或黏土矿物、 离子拮抗剂、化学沉淀剂
● 技术应用
降低重金属在土壤中的移动性，而降低淋溶实验中土壤淋洗 液的金属含量，从而减少环境和人类健康的暴露风险。
● 氧化剂分散系统示意图
技术关键就在于如何让氧化剂均匀分散到土 壤中。
● 技术应用
在美国应用化学氧化主要在小规模上取得较 多的成功原位修复。
3. 化学还原与还原脱氯修复技术
● 原理：利用化学还原剂将污染物还原为难溶态， 从而使污染物在土壤环境中的迁移性和生物可利 用性降低的一项污染土壤原位修复技术。
（2）分类与技术体系，应该来说，土壤修复技术体系目前较为 成熟，方法也较多，趋势是原位技术比例日趋上升。
下表统计来源自美国超级基金计划
类别及所占比例 技术方法及所占比例
异位土壤修复 （425）58%
原位土壤修复 （314）42%
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覆盖材料的来源与获取容易程度 覆盖材料的清洁程度与可能的毒理学分析 颗粒大小分布与土壤结构 水力学传导性及其与含水量的关系 土壤吸收特性及其与含水量的关系 土壤的化学与矿物学特性 合成材料的化学组成与性能，包括耐受性
3.1.4 采用覆盖系统对污染物迁移的控制
迁移途径
技术要素
大量的污染土壤被填到地表或表层正常 足够深的土壤，防止对正常农业的干扰，能够包含浅
从土壤及其类似材料本身的性质来说，生态覆盖系统的 有效性与以下因子有关：颗粒大小分布与土壤结构
➢ 渗透能力与土壤水力学传导特性 ➢ 化学与矿物学性质
合成材料 主要包括：无机合成材料，包括混凝土、沥青等筑路材料；以
斑脱土为基础的膜；塑料、树脂和橡胶等聚合材料；地面矫 正剂（促进植被恢复、植物生长和污染物的生物降解等）
➢ 修复土壤中污染物的种类、性质、浓度和活性 ➢ 驱动污染物扩散与迁移的潜力（包括电动力学、流体静力学、水
力学、热力学） ➢ 当地地质学、土壤学、水文学条件 ➢ 构建材料的特性及其与污染物的兼容性 ➢ 设计与安装技术 ➢ 在安装时以及在今后运转过程中的管理方式 ➢ 污染点及其周围地区将来的各种人类活动 ➢ 气候条件 ➢ 土地利用变化
3.1.3 生态覆盖系统设计所需要的典型信息
信息 与污染点有 关的
与覆盖材料 有关的
内容
污染物特性、浓度与自然分布；污染物的可移动性；地下水深度及水 质数据；潜在目标与途径； 点的规划利用与所需的设计寿命；覆盖所需达到的性能目标； 覆盖层下材料的水力学传导性与土壤吸收特性； 有待覆盖地面的地技术特性； 现有与规划服务设施的位置或定位相关的规划； 建设工作设计； 景观设计条件（地形等）； 周围及邻近的土地利用，内部约束条件与交通情况
要协调经济利润与生态效应之间的关系 ➢ 系统不能完全阻止污染物的迁移与扩散 ➢ 维修或修补存在实际困难或费用很高
三、围隔阻控系统
生态覆盖系统： 垂直系统： ➢ 注射法：化学灌浆阻控、深层土壤混合、喷射灌浆、
灌浆混合 ➢ 取代法：薄片钢打桩、震动波泥墙、膜墙 ➢ 其它：地面冰冻、生物阻控、电动力学、化学阻控
气体 污染土壤
灌浆注入水平阻控层 可渗性土壤
➢ 发挥、促进土著微生物对有机污染物的降解功能 ➢ 提供一个“结构”层用于承重 ➢ 为需要挖掘的地方以及地面承受能力差的地方提供地
面构造上的支持 ➢ 为公路、硬质地面提供一现成的覆盖层 ➢ 为工厂和设备建造一个临时性的工作平台
2.3 生态围隔阻控系统选择与设 计过程中需要考虑的因素
土壤被移走而裸露出污染的亚表层
对可能的系统运转失效进行监测
2.5 限制围隔阻控系统有效性的 主要影响因素
➢ 污染源是否继续存在 ➢ 周围有新的污染源产生或出现的可能 ➢ 围隔、修复过程中可能产生次生污染问题 ➢ 系统建造材料易受化学的或生物学的攻击，或易受物理损害和干
扰 ➢ 可能需要系统提供多功能，因此需要平衡这些设计目标，甚至需
服务设施和建筑材料等）与污染介质的直接或间接接触，防止处于风险的 各种目标暴露于潜在的有害污染物 ➢ 为安全地、成功地实施计划中的土地利用创造所需要的工程与环境条件， 维持植物的生长与发育，保护土壤动物 ➢ 改善地面的工程特性或提供结构支持 ➢ 与该区域有待实施的其他项目不发生矛盾，尽量相互结合，利用各自优势， 达到相得益彰的效果 ➢ 次生功能：淋滤液的控制、污染流体的向上迁移、改善土壤的承受能力， 减少地面上层污染物的毒性、防止雨水渗入，控制气体污染物释放进入大 气，控制植物根系的生长，防止污染物的物理迁移或生物学转化
合成材料选择所考虑的特性
✓ 对化学攻击或其他形式的（细菌和真菌的）降解具有抵抗作用 ✓ 耐热、耐潮湿、耐低温、耐高温，物理性能好，在持续和动态的压力下
具有一定的抗张强度和弹性 ✓ 耐紫外光照射 ✓ 抗老化变质 ✓ 耐长期胁迫和短期物理损害 ✓ 在重压下传输水或气的能力大小 ✓ 对水或气的渗透能力情况 ✓ 联系到排水层时，需要一定的抗压碎和抗压扁负荷 ✓ 系统连接的完整性与手段
3.1.2 覆盖材料：天然材料（土壤和其它类似材料）和 合成材料
土壤及其类似材料
基于土壤及其类似材料所构建的生态覆盖系统的有效性，取决 于以下条件
➢ 防止污染物向上或向两侧迁移的有效性 ➢ 通过物理和化学吸附束缚污染物的能力 ➢ 阻止或防止渗滤的有效性 ➢ 覆盖材料、污染介质和植物根系的相互作用 ➢ 系统及其组成物质的工程行为
第八章
污染土壤修复生态工程
一、污染土壤修复工程的基本框架
污染区（污染 实地调查 物种类、数量
与分布
挖取+抽取污染 异位修复 介质
生态围 隔阻控
加入营养物
原位修复
氧气+特异生物
二、生态围隔阻控三要素
水平阻控系统，垂直阻控ຫໍສະໝຸດ 统和地面生态覆盖系统水泥/ 火山灰 /斑脱 土泥浆 阻控层
地膜
排气口
地面 覆盖系统
水平阻控 ➢ 自然地层 ➢ 喷射灌浆 ➢ 化学灌浆 ➢ 土壤混合 ➢ 液力加压开裂技术
3.1 生态覆盖系统
3.1.1 技术目标与功能 技术目标
➢ 防止地下污染介质与地上可能存在的目标生物特别是人群相接触， 尽量避免对生命系统的危害和对人体健康的不良效应
➢ 减少水从上而下的渗滤，消除随水导致的污染物的迁移或扩散甚 至危害效应的发生
2.4 生态围隔阻控系统有效性的 决定因子
➢ 有关污染物性质、浓度、分布和行为的系统认识 ➢ 污染边界（包括垂直和侧面的）的准确定义 ➢ 风险目标的准确识别，并因此达到所需的技术目标 ➢ 场地的合理规划、设计和规范 ➢ 安装时工艺的高标准 ➢ 与公共健康与环境保护所需的标准相一致 ➢ 开发、使用维护程序，使系统的损坏或破坏降低到最低限度，并
➢ 涉及自然的或合成的材料、可渗的或不可渗的材料、生物学或化 学活性材料以及惰性材料的具体使用、有效使用和正确使用
➢ 结合地下垂直阻控系统或水平阻控系统的应用，发挥对污染组分 的有效隔离和对污染土壤修复的最大作用
功能
➢ 防止潜在有害污染物以固、液或气的形式向上或向下迁移、扩散甚至危害 ➢ 隔断目标生物（包括人、动物和植物等）和其他目标（如地表水、地下水、
3.1.4 采用覆盖系统对污染物迁移的控制
迁移途径
技术要素
大量的污染土壤被填到地表或表层正常 足够深的土壤，防止对正常农业的干扰，能够包含浅
从土壤及其类似材料本身的性质来说，生态覆盖系统的 有效性与以下因子有关：颗粒大小分布与土壤结构
➢ 渗透能力与土壤水力学传导特性 ➢ 化学与矿物学性质
合成材料 主要包括：无机合成材料，包括混凝土、沥青等筑路材料；以
斑脱土为基础的膜；塑料、树脂和橡胶等聚合材料；地面矫 正剂（促进植被恢复、植物生长和污染物的生物降解等）
➢ 修复土壤中污染物的种类、性质、浓度和活性 ➢ 驱动污染物扩散与迁移的潜力（包括电动力学、流体静力学、水
力学、热力学） ➢ 当地地质学、土壤学、水文学条件 ➢ 构建材料的特性及其与污染物的兼容性 ➢ 设计与安装技术 ➢ 在安装时以及在今后运转过程中的管理方式 ➢ 污染点及其周围地区将来的各种人类活动 ➢ 气候条件 ➢ 土地利用变化
3.1.3 生态覆盖系统设计所需要的典型信息
信息 与污染点有 关的
与覆盖材料 有关的
内容
污染物特性、浓度与自然分布；污染物的可移动性；地下水深度及水 质数据；潜在目标与途径； 点的规划利用与所需的设计寿命；覆盖所需达到的性能目标； 覆盖层下材料的水力学传导性与土壤吸收特性； 有待覆盖地面的地技术特性； 现有与规划服务设施的位置或定位相关的规划； 建设工作设计； 景观设计条件（地形等）； 周围及邻近的土地利用，内部约束条件与交通情况
要协调经济利润与生态效应之间的关系 ➢ 系统不能完全阻止污染物的迁移与扩散 ➢ 维修或修补存在实际困难或费用很高
三、围隔阻控系统
生态覆盖系统： 垂直系统： ➢ 注射法：化学灌浆阻控、深层土壤混合、喷射灌浆、
灌浆混合 ➢ 取代法：薄片钢打桩、震动波泥墙、膜墙 ➢ 其它：地面冰冻、生物阻控、电动力学、化学阻控
气体 污染土壤
灌浆注入水平阻控层 可渗性土壤
➢ 发挥、促进土著微生物对有机污染物的降解功能 ➢ 提供一个“结构”层用于承重 ➢ 为需要挖掘的地方以及地面承受能力差的地方提供地
面构造上的支持 ➢ 为公路、硬质地面提供一现成的覆盖层 ➢ 为工厂和设备建造一个临时性的工作平台
2.3 生态围隔阻控系统选择与设 计过程中需要考虑的因素
土壤被移走而裸露出污染的亚表层
对可能的系统运转失效进行监测
2.5 限制围隔阻控系统有效性的 主要影响因素
➢ 污染源是否继续存在 ➢ 周围有新的污染源产生或出现的可能 ➢ 围隔、修复过程中可能产生次生污染问题 ➢ 系统建造材料易受化学的或生物学的攻击，或易受物理损害和干
扰 ➢ 可能需要系统提供多功能，因此需要平衡这些设计目标，甚至需
服务设施和建筑材料等）与污染介质的直接或间接接触，防止处于风险的 各种目标暴露于潜在的有害污染物 ➢ 为安全地、成功地实施计划中的土地利用创造所需要的工程与环境条件， 维持植物的生长与发育，保护土壤动物 ➢ 改善地面的工程特性或提供结构支持 ➢ 与该区域有待实施的其他项目不发生矛盾，尽量相互结合，利用各自优势， 达到相得益彰的效果 ➢ 次生功能：淋滤液的控制、污染流体的向上迁移、改善土壤的承受能力， 减少地面上层污染物的毒性、防止雨水渗入，控制气体污染物释放进入大 气，控制植物根系的生长，防止污染物的物理迁移或生物学转化
合成材料选择所考虑的特性
✓ 对化学攻击或其他形式的（细菌和真菌的）降解具有抵抗作用 ✓ 耐热、耐潮湿、耐低温、耐高温，物理性能好，在持续和动态的压力下
具有一定的抗张强度和弹性 ✓ 耐紫外光照射 ✓ 抗老化变质 ✓ 耐长期胁迫和短期物理损害 ✓ 在重压下传输水或气的能力大小 ✓ 对水或气的渗透能力情况 ✓ 联系到排水层时，需要一定的抗压碎和抗压扁负荷 ✓ 系统连接的完整性与手段
3.1.2 覆盖材料：天然材料（土壤和其它类似材料）和 合成材料
土壤及其类似材料
基于土壤及其类似材料所构建的生态覆盖系统的有效性，取决 于以下条件
➢ 防止污染物向上或向两侧迁移的有效性 ➢ 通过物理和化学吸附束缚污染物的能力 ➢ 阻止或防止渗滤的有效性 ➢ 覆盖材料、污染介质和植物根系的相互作用 ➢ 系统及其组成物质的工程行为
第八章
污染土壤修复生态工程
一、污染土壤修复工程的基本框架
污染区（污染 实地调查 物种类、数量
与分布
挖取+抽取污染 异位修复 介质
生态围 隔阻控
加入营养物
原位修复
氧气+特异生物
二、生态围隔阻控三要素
水平阻控系统，垂直阻控ຫໍສະໝຸດ 统和地面生态覆盖系统水泥/ 火山灰 /斑脱 土泥浆 阻控层
地膜
排气口
地面 覆盖系统
水平阻控 ➢ 自然地层 ➢ 喷射灌浆 ➢ 化学灌浆 ➢ 土壤混合 ➢ 液力加压开裂技术
3.1 生态覆盖系统
3.1.1 技术目标与功能 技术目标
➢ 防止地下污染介质与地上可能存在的目标生物特别是人群相接触， 尽量避免对生命系统的危害和对人体健康的不良效应
➢ 减少水从上而下的渗滤，消除随水导致的污染物的迁移或扩散甚 至危害效应的发生
2.4 生态围隔阻控系统有效性的 决定因子
➢ 有关污染物性质、浓度、分布和行为的系统认识 ➢ 污染边界（包括垂直和侧面的）的准确定义 ➢ 风险目标的准确识别，并因此达到所需的技术目标 ➢ 场地的合理规划、设计和规范 ➢ 安装时工艺的高标准 ➢ 与公共健康与环境保护所需的标准相一致 ➢ 开发、使用维护程序，使系统的损坏或破坏降低到最低限度，并
➢ 涉及自然的或合成的材料、可渗的或不可渗的材料、生物学或化 学活性材料以及惰性材料的具体使用、有效使用和正确使用
➢ 结合地下垂直阻控系统或水平阻控系统的应用，发挥对污染组分 的有效隔离和对污染土壤修复的最大作用
功能
➢ 防止潜在有害污染物以固、液或气的形式向上或向下迁移、扩散甚至危害 ➢ 隔断目标生物（包括人、动物和植物等）和其他目标（如地表水、地下水、