土壤中汞污染及其修复技术

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土壤中汞污染及其修复技

Prepared on 22 November 2020

土壤中汞污染及其修复技术

引言:土壤汞污染已经严重危害到人类健康和生态环境,成为一个世界性问题,对其治理的各种修复措施也成为当前研究的一个热点。本文对土壤汞污染的来源、危害和修复措施等方面进行综述,指出了当前存在的问题,并对今后治理的研究方向提出了相关建议。

关键词:汞;危害;来源;修复方法

1引言

随着现代工农业的迅速发展,人口急剧增长,粮食的需求量也相应变大,越来越多种类的农药被广泛应用。此外,工矿企业的发展导致对矿产资源的过度开采使得重金属土壤污染日趋严重,一些地方生产的粮食,蔬菜,水果等食物中的重金属含量超标或接近临界值。这些农产品的重金属能够通过食物链在人或动物体内富集,成为人类生命健康的潜在威胁。2014年4月18日,环保部、国土部两部门联合发布土壤污染状况调查公报。公报显示,全国土壤总的超标率为%,污染类型以无机型为主,其中排名前三的无机污染物依次为镉、汞、砷。其中汞具有很强的神经毒性和致畸作用,且积累效应和遗传毒性明显,已被EPA(美国环保署)列为优先控制污染物之一。土壤一旦被汞污染后可通过食物链在人体内富,并对周边环境安全造成严重危险(。因此,找到合适的汞污染土壤修复技术已成为当前的研究热点。

2汞的危害

汞是生物体的非必需的有害元素,通常情况下呈液态,常温即可能蒸发,其中金属离子在~L就会产生毒性。一般来讲,低含量的汞一定程度上可以促进植物的生长,但是,当汞含量过高时便会在植物体内富集,对植物体产生毒害作用(,主要影响植物根部对营养物质的吸收功能,进而影响地上部分的生长发育,严重的导致枯萎死亡(。

土壤中的汞如果通过食物链进入人体,会对人体机能产生损害作用,其中主要对人体产生毒害作用的是无机汞和有机汞。常见的无机汞有HgS,HgCl 等,可通过食物或者呼吸进入体,虽然不易被吸收,但是对消化道有腐蚀作用,也会造成肾脏损伤。而有机汞容易被消化系统吸收,可侵入人体,与SH基结合而形成硫醇盐,使含SH基的酶失去活性,从而破坏细胞的基本代谢功能。尤其是甲基汞,可以改变细胞的通透性,破坏了细胞与外界正常的物质交换功能,造成细胞坏死。此外,甲基汞还能引起神经系统的损伤,其造成的损伤功能具有遗传性。有机汞中毒的潜伏期较长,病情发展也较为缓慢,日本水俣病就是甲基汞中毒的一个病例。

3土壤中汞的来源

自20世纪50年代在日本熊本县发现首例甲基汞中毒事件以来,不同研究领域的学者都对汞污染问题给予了高度关注(。土壤中汞的来源是多方面的。首先是土壤母质本身含汞。不同母质、母岩形成的土壤其含汞量存在很大差异。另一方面,由于人类工农业生产活动,使汞进入环境,污染大气、水体、土壤。如有机汞农药的施用曾一度是造成大面积农田土壤含汞量普遍增加的一个重要原因。虽然近几十年限制含汞农药的生产与使用,由含汞农药带来的土壤汞污

染已大大减轻。而由污水灌溉,污泥施肥等引起的局部地区的土壤汞污染却在逐渐增加。此外近些年的研究表明,大气汞的沉降也是土壤中汞的一个来源。

土壤母质

汞在地壳中自然形成。汞具有亲硫性、易形成络合离子等特性,常以硫化物等形式存在于岩石中。地表岩石经过风化作用,形成土壤母质,岩石中的汞部分残留在土壤母质中,构成了土壤中汞最基本来源(。研究表明,全球不同类型土壤中汞的背景含量有所不同,一般介于~kg,平均值估计为kg,并且,有机质土和新成土中汞含量偏高(。土壤母质中汞的来源复杂多样,形成周期长,且容易受到自然环境的影响,因此目前很难精确估算出此来源汞的释放量。

大气中汞的干湿沉降

由于汞具有挥发性,它随大气飘散迁移的范围很广。20世纪90年代,就有北欧和美国的学者研究表明,大气沉降是土壤中汞含量增加的重要原因。自工业革命以来,随着人类活动的加剧,大气中的汞含量已经增加了3倍左右(,当前,人为源每年约向大气中排放1960t汞(。大气中的汞通过干湿沉降进入地表土壤,可以被有机质吸附,从而在土壤表层富集(。目前,已经有许多学者对大气汞干湿沉降进行研究。研究表明,与气态单质汞相比,活性气态汞与颗粒汞具有更高的水溶性和沉降速率,它们往往是大气汞干沉降主要来源。Lynam 等(对美国伊利诺伊州中部大气汞沉降进行研究,发现大气汞湿沉降量是干沉降量的倍,说明湿沉降占大气汞沉降的主体部分;汞的湿沉降在夏天表现更为显着,这是因为夏天大气中的Hg0更易被氧化成Hg2+,加上夏天雨量较大,汞更易于进入地表部分,这些发现与Sheu等(在台湾彭佳屿研究结果具有一致性。

工业污染源

汞在许多工业生产中都被广泛应用,很多排放源如燃煤,氯碱工业,电池厂,冶炼,造纸等工业都在向环境中排放汞,且占有较大比重(。另外,汞在自然界中分布广泛,几乎所有的矿物都含有汞,大规模的矿山开采和金属冶炼必

然产生大量含汞废矿渣和冶炼炉渣,侵占周边耕地,进而对矿区土壤产生污染(。

3 汞在土壤中的形态、迁移转化及其影响因素

汞在土壤中的形态

土壤中的汞按其化学形态可分为金属汞、无机结合态汞和有机结合态汞。按结合方式分为可溶态,非专性吸附态,专性吸附态,螯合态和沉淀态。按TESSIER(的连续提取分离法分为水溶态、交换态(碳酸盐结合态)、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态。在许多含汞土壤中,汞主要以HgO或HgS无机形式存在,土壤中具有致命毒性的汞形态是形态分析的重点。

土壤中汞的迁移转化

土壤中的汞可以0,+1,+2价存在。在正常的土壤Eh和pH范围内,汞以零价(单质汞)存在于土壤中。在适宜的土壤Eh和pH下,汞的3种价态间可相互转化,转化反应如下:

当土壤处于还原条件时,汞以单质形态存在。Hg2+在含有H2S的还原条件下,生成极难溶的HgS,以HgS的状态残留于土壤中。当土壤中氧气充足时,HgS又可氧化成HgSO3和HgSO4(。

4土壤中汞的修复技术

汞污染具有持久性和易挥发性,可造成区域性或局地性的污染,更能通过大气输送到世界各地,是一种显着的全球性污染物。在20世纪60年代,人们就意识到汞污染的严重性,并通过控制汞的使用量和排放量来减少汞污染的危害(,也研究了大量技术方法来治理和修复已被污染的土壤,包括物理法、物化法、生物法等。

物化法

物化法是最先发展的修复技术之一,是采用一定的工程手段对受Hg污染土壤进行修复的一种方式。

客土法

客土法就是将已污染的土壤进行翻土、换土等,将已经污染的土壤深埋,换上新鲜的土壤,从而达到减轻危害的目的(。这种方法被认为是改良土壤的根本措施。它具有彻底、稳定的优点,但工程量大,投资费用高,且在换土过程中,存在着占用土地、渗漏、污染环境等不良因素的影响,会破坏土体结构,易导致土壤肥力下降,所以不宜进行大面积的推广(。

热处理技术主要是针对挥发性或半挥发性的土壤污染物,如Hg、As、杀虫剂等。热处理法是通过加热或者向污染土壤中通入热蒸气,将土壤中的污染物质移出土壤,集中收集处理的技术。土壤中的无机汞一般以元素汞或HgS、HgO、HgCO3等化合态的形式存在,当温度达到600~800℃时,化合物就会分解,释放出元素态的汞蒸气,从而实现汞污染土壤的修复(。万山汞矿区土壤向大气的净释汞通量最高可达18393ng/(m2·h),温度是重要的影响因素热处理法的优点在于能快速去处土壤中的汞,并且在修复过程中可以实现汞的回收。但是,热处理法也有能耗高,且只有在汞污染浓度高时才有较高效率,而且高温处理可能会对土壤本身造成较大影响。

淋滤法也叫洗土法,是利用淋洗液中化学药剂与土壤中的重金属离子作用,将土壤中的重金属转移到淋洗液中,再回收淋滤液中重金属的修复方法。该技术的关键在于找到能够富集各形态重金属且不破坏土壤理化性质的淋滤液。

在利用淋滤法修复Hg污染土壤研究中发现,淋滤效果较好的药剂有碘化物、EDTA、硫代硫酸盐化合物,可以在土壤的理化性质的影响较小的条件下达到30%以上的去除率(。而其他一些效果比较好的化学药剂,比如100mmol/L 的KI与50mmol/L的HCl(pH=混合液可以去除土壤中77%的汞(,但会对土壤的理化性质造成极大的破坏。还有研究人员用H2O2、Na2S2O3、Na2S联合修复汞污染土壤,使土壤中Hg浓度从2100mg/kg降低到了270mg/kg。

淋滤法的优点在于能够永久性的治理土壤重金属污染,可以一定程度实现对重金属的回收,并且相对于其他提取重金属的治理方法而言花费时间较少,治理过后的土壤可以重新利用等。化学淋滤法的缺点在于淋滤液必须进行后续处理才能安全排放,同时淋滤可能会对土壤理化性质造成破坏,而且在使用淋滤法处理黏土和腐殖质含量较高的土壤时比较困难(。

电化法是目前新兴的重金属处理方法,即在水分饱和的污染土壤中插入两个石墨电极,在稳定的电流作用下,金属离子在电压的驱动下向两极移动积聚,然后再进行处理(。

此法特别适合于低渗透性的勃土和淤泥土。而且,可以回收多种重金属元素,经济合理。但对于渗透性高、传导性差的砂质土壤清除重金属的效果较差。电动修复技术可以实现原位修复,并且电动修复不影响土壤肥力,没有二次污染,费用低。但是该技术需要时间长,受土壤性质如pH、碳酸盐、有机物等影响较大,且容易受土壤中其他无关离子的影响(。

稳定化修复

固化/稳定化技术是指为了防止或者降低污染土壤释放有害化学物质而通过物理和化学作用来固定土壤中污染物的修复技术组合(,该技术通常用于重金属

和放射性物质污染土壤的无害化处理。其中,固化是指将污染物包被成块状或者颗粒状,进而使之处于相对稳定的状态(;稳定化是指稳定化试剂与土壤中的重金属污染物发生反应,转化成迁移能力弱,不易溶解,毒性变小的物质形态。

国内学者通过对采集的汞土壤进行固化/稳定化处理实验,考察了此修复技术对目标污染物的处理效果,结果表明,经稳定化处理后的浸出液中汞的浓度基本达到或接近危险废物浸出毒性鉴别标准值(。相比与其他技术,该技术的成本低,处理所需时间短,而且局限性小,适用范围广。

生物修复

生物修复是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良镉污染。可分为微生物修复法和植物修复法。微生物修复的机理包括细胞代谢、表面生物大分子吸收转运、生物吸附、沉淀和氧化还原反应等。Tommy Landberg等发现,不同土壤中某些柳属的无性系克隆对镉离子具有较强的吸收能力。目前,研究人员对微生物修复法进行了较为系统的研究,但是应用推广比较缓慢。植物修复技术已被当今世界迅速而广泛的接受,正在全球应用和发展(。

(1)植物修复当前比较热门的一种生物修复技术,主要是利用天然或者人工选育的一些植物来固定、挥发和提取土壤污染物。美国科学家Channy(20世纪80年代首先提出了使用植物选择性地消除和回收土壤中重金属的方法。通过国内外大量研究,陆续发现了一些能够富集重金属汞的植物,如苎麻、加拿大杨、小叶黄杨等,苎麻对土壤汞的年净化率达到41%,加拿大杨每株体内最大汞吸收积累量约为7mg,小叶黄杨叶片中的汞含量占根部土壤汞含量的

8.6%。贵州省环科院于上世纪80年代在一片汞污染的土壤上种植苎麻,十年来土壤汞的降解率仅为29%,效果并不明显,推广较难。

(2)微生物修复是利用微生物的新陈代谢来降低重金属的亲和吸附或直接将其降解为低毒化合物的过程。其反应机理主要包括微生物的代谢、表面生物大分子吸收转运、生物吸附、沉淀和氧化还原反应等。日本科学家将富汞细菌收集起来,再利用蒸发、活性炭吸附的技术去除土壤中的汞。李梅等(在实验室内研究了施肥和栽种作物条件下土壤微生物对汞污染毒害的效应情况,探讨了微生物对土壤汞污染修复的可行性。

纳米技术

随着复合材料工程与环境分子科学的发展,人们发现纳米尺度的物质会表现出特殊的物化特性,具体表现为小尺寸效应、表面效应、量子效应等。由于纳米颗粒具有高的比表面积,其对土壤中Hg2+具有强吸附性,所以可以利用纳米技术来修复土壤汞污染(。

许多研究证实纳米颗粒对污染水体中的汞离子具有极强的吸附能力,但由于纳米粒子在土壤中往往以聚合物形式存在,在土壤中流动性差,所以目前纳米技术在土壤汞污染修复方面应用不多。Wang等(研究了壳聚糖-聚乙烯醇/膨润土纳米复合材料(CTS-PVA/BT)对Hg2+的吸附作用。研究发现,CTS-PVA/BT 对Hg2+具有极强的吸附性,且膨润土的加入能在一定程度上提高材料热稳定性。Gong等(应用CMC-FeS纳米粒子对美国新泽西州汞污染土壤进行修复实验。实验采用羧甲基纤维素(CMC)钠作为稳定剂,修复前土壤汞含量为kg,当污染土样中FeS与Hg摩尔比为c(FeS)∶c(Hg)=118∶1时,样品渗滤液中汞减少了90%,TCLP实验中渗滤出的汞减少了76%。

目前纳米技术在修复土壤汞污染方面的应用还处于刚刚起步阶段,且往往注重降低汞生物有效性效果的研究,相关吸附机理研究比较薄弱。但纳米修复技术作为一种新兴土壤修复技术,本身具有很多优势,发展前景十分广阔(。

5展望

当前,围绕土壤汞污染的修复已经形成多种修复技术,其中,固化稳定化技术和热解析技术属于常用技术,植物修复技术、纳米技术、基因工程技术属于新兴修复技术。目前,单一修复技术逐渐被多种修复技术联合使用所代替,纳米技术等新兴技术得到越来越多的重视。在国外,固化稳定化技术已经得到工程实际应用,热解析技术也逐渐成熟,在工程应用中逐渐发挥作用。但我国由于起点低、投入少、政府重视程度不高等因素,我国的修复技术明显落后于西方发达国家,具体表现为修复技术单一、修复设备落后、修复工艺简单、成功修复案例较少等,这些不足已经严重制约着我国土壤汞污染修复技术的发展。因此,开发一种修复周期短、稳定性好、费用低廉的修复技术,加大修复设备的研究,成为我国修复领域的两件亟需完成的工作(。

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石油化工污染土壤的修复技术演示教学

石油化工污染土壤的 修复技术

石油化工污染土壤的修复技术 更新时间:09-8-27 12:51 内容提供:北京建工环境修复有限责任公司 随着经济的发展,人类对能源的需求也不断扩大,而石油是最重要的能源。所以各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。 石油主要是有烃类化合物组成的一种复杂化合物,包括饱和烃、芳香烃类化合物、沥青质、树脂类等。还含有少量的O、N、S等元素,其中的芳香类物质对人和动物的毒性较大,尤其是双环及三环以上的多环芳烃毒性更大。陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等,原油会被直接或间接的倾泻于这些设施附近的地面;石化产品的开采和运输也会使石油类物质进入土壤环境,随后发生一系列的物理、化学和生化作用,对环境造成污染。大部分石油类污染物在土壤中都发生吸附/解吸作用,从而影响着它们在土壤中的迁移、生物降解和光降解。 油气的开采和运输过程会对生态环境造成影响。在石油、天然气的开采过程中,会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其他一些污染物,如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水,同时石油、天然气本身就含有对人和动物有害的物质,一旦发生井喷或泄漏,将对生活在油气田附近的人和动物构成致命威胁(如重庆开县发生的井喷,造成将近400人死亡,大面积土壤被污染)。石油管道的泄漏也会严重破坏生态,据一位美国环保人士估算,如果阿拉斯加陆地石油管道发生泄漏,至少会形成半英里宽、30英里长的污染带,由于石油会迅速渗透到土壤中,杀死土壤中的微生物,从而改变土壤成分,改变

地表生态,遭受污染的地区可能在几十年甚至上百年的时间内都会寸草不生。许多研究表明,一些石油烃类进入动物体内后,对哺乳类动物及人类有致癌、致畸、致突变的作用。土壤的严重污染会导致石油烃的某些成分在粮食中积累,影响粮食的品质,并通过食物链,危害人类健康。 石油化工总体上来说,可分为炼油工艺、乙烯工艺及化纤工艺三部分。 炼油工艺是龙头,以石油炼制为主题,生产燃油及化工原料。主要包括常减压蒸馏、渣油加氢脱硫、蜡油加氢裂化、重油催化裂化、柴油加氢、气体分馏、连续重整—芳烃联合、制氢、PSA、MTBE、丁烯-1、延迟焦化等装置。 乙烯工艺为中间原料生产链,生产各类石化原料及产品。主要包括乙烯裂解、汽油加气、芳烃抽提、丁二烯、环氧乙烷、乙二醇、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、丙烯酸及脂、丁辛醇、聚丙烯、苯酚丙酮、双酚A、苯乙烯、丙烯腈、丁苯橡胶、顺丁橡胶、ABS树脂等装置。 化纤工艺主要以石油化工原料为主来生产化纤产品。主要包括对二甲苯、精对苯二甲酸、聚酯、环已烷、醇酮、己二酸、尼龙66等装置。 以上石油化学工业的污染物除常规的COD、BOD5、SS外,还有其本身的特征污染物,包括石油类、硫化物、挥发酚、氢化物、苯、NH3-N等。乙烯、丙烯、环氧乙烷、甲醛、苯、甲苯、丙烯腈等大量的有机污染物。 石油及其产品对环境的污染越来越严重,已经危及到人类的健康和生存。石油污染治理越来越受到重视,出现了很多的石油污染治理技术和方法,国家也出台了相关的治理措施、政策。 2007年,国务院印发了国家环境保护“十一五”规划,对土壤修复提出更加明确的要求及任务,并启动了全国土壤污染普查。环境保护主管部门强调:做

土壤污染修复资料总结

土壤污染修复 第一章土壤及其基本性质 1.土壤:是指地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层,具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力。 2.土壤环境:是指岩石经过物理、化学、生物的侵蚀和风化作用,以及地貌、气候等诸多因素长期作用下形成的土壤生态环境。 3.土壤污染:是指人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中,致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量,而引起土壤环境质量恶化的现象. 4.造成土壤污染的原因? 过量施用化肥;农药;重金属元素;污水灌溉;酸沉降;固体废物;牲畜排泄物和生物残体5土壤污染的特点 ①隐蔽性和潜伏性②累积性和地域性; ③.不可逆性和长期性④难治理性和后果严重性. 6.土壤环境背景值: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。 7.土壤自净作用:是指在自然因素作用下,通过土壤的自净作用,使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化,活性、毒性降低,甚至消失的过程 8.环境容量:在人类生存和自然生态不至受害的前提下,某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。(单位环境中,土壤所能容纳的最大负荷量为土壤环境容量) 9.土壤污染的量度指标 ①土壤背景值;②植物中污染物质的含量;③生物指标 10.土壤环境污染物分类: 无机污染物.有机污染物;生物性污染物;固体废弃物 按照污染物污染途径分为以下五种类型 水质污染型;大气污染型;固体废弃物污染型;农业污染型;综合污染型 第二章土壤重金属污染专题 1.汞、镉、铅、铬以及类金属砷(五毒元素)

2.影响生物迁移的因素 a.重金属在土壤环境中的总量和赋存形态 b.土壤环境状况 c.不同植物种类 d.伴随离子 3.土壤重金属污染的特点: 1.形态多变 2.金属有机态的毒性大于金属无机态 3.价态不同毒性不同 4.金属羰基化合物常剧毒 5.迁移转化形式多样 6.重金属的物理化学行为多具有可逆性 7.产生毒性效应的浓度范围低 8.微生物不能降解重金属9.生物对重金属摄取具有累积性 10.重金属对人体的毒害具有积累性 4影响重金属在土壤环境中的迁移转化的因素: ①土壤Eh: 当水田灌满水时,Eh下降,导致土壤环境中的S以S2-形式存在,从而与水溶性Cd生成CdS沉淀,降低土壤溶液中水溶性镉的含量。当水稻田排水晒田(烤田)时,Eh 升高,非水溶性CdS可发生氧化还原反应,S2-被氧化成单质硫,从而CdS的溶解度增加,可给态Cd2+浓度增加。 Eh升高会促使土壤可溶性Pb与高价Fe、Mn氧化物结合,降低Pb的可溶性迁移。 ②土壤ph 土壤酸度增大不仅可增加CdCO3的溶解度,也可增加CdS的溶解度,使水溶态的Cd含量增加。 对铅在土壤中的存在形态影响也很大,一般随pH降低,土壤环境中可溶性铅的含量增加,铅在土壤中的迁移能力和生物毒性增大。 随着pH值的升高和Eh值的下降,可显着提高土壤中砷的溶解性。因为pH值的升高,土壤胶体上正电荷减少,对砷的吸附量降低,可溶解性砷的含量增加。同时,随着Eh值的下降,砷酸还原为亚砷酸 锌的迁移性取决于土壤的pH值和Eh值 5.影响Cr对植物毒性的因素: (1)Cr的化学形态;(2)土壤质地和有机质含量; (3)土壤氧化还原电位;(4)土壤pH值;(5)植物种类。 6.防治土壤铜害的主要措施: ①向土壤大量施用绿肥或有机肥;②施用石灰降低土壤酸度; ③施用铁剂(如Fe-EDTA),或叶面喷施铁剂。 7.锌污染的防治措施: ①施用石灰调节土壤pH在范围内,使锌形成氢氧化物沉淀; ②使土壤呈还原态,形成ZnS沉淀;③施用磷肥 8.土壤重金属污染控制的基本原则,并根据原则拟定土壤重金属污染控制技术对策。

土壤污染修复总结

土壤污染修复第一章土壤及其基本性质 1.土壤:是指地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层,具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力。 2. 土壤环境:是指岩石经过物理、化学、生物的侵蚀和风化作用,以及地貌、气候等诸多因素长期作用下形成的土壤生态环境。 3. 土壤污染:是指人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中,致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量,而引起土壤环境质量恶化的现象. 4.造成土壤污染的原因? 过量施用化肥; 农药; 重金属元素; 污水灌溉; 酸沉降; 固体废物; 牲畜排泄物和生物残体 5土壤污染的特点 ①隐蔽性和潜伏性②累积性和地域性; ③.不可逆性和长期性④难治理性和后果严重性. 6. 土壤环境背景值: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。 7.土壤自净作用:是指在自然因素作用下,通过土壤的自净作用,使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化,活性、毒性降低,甚至消失的过程 8. 环境容量:在人类生存和自然生态不至受害的前提下,某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。(单位环境中,土壤所能容纳的最大负荷量为土壤环境

容量) 9.土壤污染的量度指标 ①土壤背景值;②植物中污染物质的含量;③生物指标 10.土壤环境污染物分类: 无机污染物.有机污染物;生物性污染物;固体废弃物 按照污染物污染途径分为以下五种类型 水质污染型;大气污染型;固体废弃物污染型;农业污染型;综合污染型第二章土壤重金属污染专题 1.汞、镉、铅、铬以及类金属砷(五毒元素) 2.影响生物迁移的因素 a.重金属在土壤环境中的总量和赋存形态 b.土壤环境状况 c.不同植物种类 d.伴随离子 3. 土壤重金属污染的特点: 1.形态多变 2.金属有机态的毒性大于金属无机态 3.价态不同毒性不同 4.金属羰基化合物常剧毒 5.迁移转化形式多样 6.重金属的物理化学行为多具有可逆性 7.产生毒性效应的浓度范围低 8.微生物不能降解重金属 9.生物对重金属摄取具有累积性 10.重金属对人体的毒害具有积累性 4影响重金属在土壤环境中的迁移转化的因素: ①土壤Eh: 当水田灌满水时,Eh下降,导致土壤环境中的S以S2-形式存在,从而

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

石油污染土壤修复技术(总3页)

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【前言】随着经济的发展,人类对能源的需求也在不断扩大,石油是最重要的能源之一,被成为“工业的血液”。近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。随之土壤污染问题日益突出,石油对土壤的污染危害大,潜伏期厂,涉及面广,有研究者将其比喻为“化学定时炸弹”,已经成为不容忽视的环境问题。 石油主要是由烃类化合物组成的一种复杂化合物,其组成复杂,含有致畸、致癌、致突变的物质(如卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并[a]芘等)。土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础,是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所,土壤安全事关人类食品安全。石油一旦进人土壤,将对人类健康和生态环境造成严重危害。根据已公布的环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示,我国土壤总超标率高达16.1%。其中,有机类污染物,尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。据报道在我国,勘探和开发的油气田有4 0 0多个,覆盖面积达 3. 2 X 105 km2,其中约4. 8 X 106 hm2 的土壤受到不同程度的污染。为我国部分油田周边石油污染状况,其周边土壤中的总石油烃( TPH ) 质量分数已经远远超过临界值500 mg/kg,对人居安全和生态环境造成了严重的威胁。由此可见,石油污染土壤形势严峻,修复工作迫在眉睫。 土壤石油污染:是指原油和石油产品在开采、运输、储存以及使用过程中,进入到土壤环境,其数量和速度超多土壤自净作用的速度,打破了它在土壤环境中的自然动态平衡,使其累积过程占据优势,导致土壤环境正常功能的失调和土壤质量的下降,并通过食物链,最终影响到人类健康的现象。 石油进入土壤的途径: ?石油的泄露和溢油:陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等,原油会 被直接或间接的倾泻与这些设施附件的地面;产品的开采和运输业会使石油类物质进入土壤环境中;另外发生井喷或泄露,也会污染周围土壤环境。 ?含油固、液体废气无的随意处置:油气的开采和运输过程会产生大量含油、天然气的开采过 程中会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其他的一些污染物,如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水。 ?含油污水的灌溉和农用药剂的使用:一些工业企业产生的含油废水如果不加以回收处理,直 接排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,该水体用于农业灌溉,则会导致土壤污染,另外某些农用药剂也会污染土壤。 ?汽车尾气的排放:汽车尾气排放导致交通干线两侧土壤的有机物污染,另外大气沉降也会导 致土壤污染。 石油污染土壤修复技术 石油污染土壤的物理修复方法:

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 土壤污染 (2) 土壤污染的定义 (2) 土壤污染的类型和来源 (3) 土壤污染的特点 (5) 土壤污染的危害 (5) 土壤污染及治理 (6) 我国土壤污染现状 (6) 土壤污染治理 (7) 修复技术 (9) 热力学修复 (9) 热解吸修复技术 (9) 焚烧法 (10) 土地填埋法 (10) 化学淋洗 (10) 堆肥法 (10) 植物修复 (10) 渗透反应墙 (10) 生物修复 (10)

6 土壤污染及其修复技术 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。 土壤污染的定义 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。 土壤环境容量 土壤环境容量是针对土壤中的有害物质而言的。它是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下,土

简述土壤污染及其防治措施

简述土壤污染及其 防治措施

结课论文 题目:简述土壤污染及其防治措施姓名:程旭 院系:生命科学学院农学系 年级专业:级园艺专业 学号:

指导教师:王玉芬 12月31日 摘要 本文在综述中国土壤环境污染态势及成因的基础上,提出了土壤环境污染的预防、控制和修复方法。指出了当前中国土壤环境污染态势严峻,危及粮食生产、食物质量、生态安全、人体健康以及区域可持续发展。认为以预防为主,预防、控制和修复相结合是中国在相当长时期内的土壤环境保护策略。 关键词:土壤污染,预防,控制,修复

引言 土壤是农业生产的基础,是人类赖以生存的基石,也是人类食物与生态环境安全的保障。但随着经济的发展,全球土壤资源承受的因人口增长、植被破坏、生物多样性消失、土壤退化、气候变化和污染种种等的压力逐渐增大。 土壤是生态环境的重要组成部分。是结合无机界和有机界的纽带,是联系其它要素的关键环节,是人类赖以生存、发展的主要自然资源之一。但由于现代工农业生产的飞跃发展,有的地方农药、化肥过度使用。工矿企业固体废弃物向土壤倾倒和堆放,城市污水、工业废水、大气沉降物也会进入土壤,使土壤污染日益严重。土壤污染是全球三大污染问题之一。不断恶化了的土壤污染态势,已经成为影响中国可持续发展的重大障碍,防治土壤污染刻不容缓。 1土壤污染的含义和特点 1.1 土壤污染的含义 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤

污染土壤的修复技术汇总

污染土壤的修复技术汇总 几种典型的土壤污染问题 1重金属污染 采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类:第一类,对作物以及人体有害的元素,如汞、镉、铅及类金属砷等,因此,必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量;第二类,常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素,如铜、锌、铬、锰及类金属硒等,应控制其含量,使其有益作物生长和人体健康。 2石油污染 石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染,土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥,炼油厂含油污水处理设施产生的油泥,也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等,其中环境优先控制污染物多达30种。 3化肥污染 化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础,更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%,稳定在50%左右,但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。 4农药污染 据初步统计,我国至少有l300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据,全国47.5%的蔬菜农药残留超标,因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。 一、污染土壤的修复技术 在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术大致可分为物理、化学和生物等三种。物理修复是指通过各种物理过程将污染物特别是有机污染物从土壤中去除或分离的技术。主要包括土壤淋洗、热吸附、蒸气浸提、微波加热和异地填埋等技术。还包括多相抽提等技术,已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯等污染土壤的修复。相对于物理修复,污染土壤的化学修复技术发展较早,主要有土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化-还原技术、化学改良、光催化降解技术、电动力学修复技术和有机质改良等。土壤生物修复技术包括植物富集、微生物修复、生物联合修复和植物固定及降解等技术。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复常见的一种修复技术。进入21世纪后生物修复技术得到迅速发展,成为绿色环境修复技术之一。由于我国土壤污染面积大,污染物质种类多,污染组合类型复杂等原因,单项修复技术往往难以达到预定修复目标,多种修复技术相结合

土壤修复主要技术

土壤污染修复技术分析 目前理论上可行的修复技术有物理修复技术、化学修复技术、微生物修复技术、植物修复技术和综合修复技术等几大类,部分修复技术已进入现场应用阶段,并取得了较好的效果。对污染土壤实施修复,阻断污染物进入食物链,防止对人体健康造成的危害,促进土地资源保护和可持续发展具有重要意义。目前,有关土壤修复技术的研究发展主要集中于可降解有机物污染和重金属污染土壤的修复两个方面。 1 土壤污染修复技术分类 从不同角度,可以对土壤污染修复技术进行不同分类。 (1)按修复位置分 土壤污染修复技术可分为原位修复技术和异位修复技术。 原位修复技术指对未挖掘的土壤进行治理的过程,对土壤没有太大扰动。优点是比

较经济有效,就地对污染物进行降解和减毒,无须建设昂贵的地面环境工程基础设施和远程运输,操作维护较简单。此外,原位修复技术可以对深层次土壤污染进行修复;缺点是较难控制处理过程中产生的“三废”。 异位修复技术是指对挖掘后的土壤进行修复的过程。异位修复又分为原地处理和异地处理两种,原地处理指发生在原地的对挖掘出的土壤进行处理的过程;异地处理指将挖掘出的土壤运至另一地点进行处理的过程。异位修复技术优点是对处理过程的条件控制较好,与污染物接触较好,容易控制处理过程中产生的“三废”排放;缺点是在处理之前需要挖土和运输,会影响处理过的土壤再使用,且费用通常较高。 (2)按操作原理分 物理修复技术和化学修复技术是利用污染物或污染介质的物理或化学特性,以破坏(如改变化学性质)、分离或固化污染物,具有实时周期短、可用于处理各种污染物等优点,但均存在处理成本高,处理工程偏大的缺点。微生物修复技术指利用微生物的代谢过程将土壤中的污染物转化为二氧化碳、水、脂肪酸和生物体等无毒物质的修复过程。植物修复技术是利用植物自身对污染物的吸收、固定、转化和积累功能,以及通过为根

土壤污染及其修复技术

土壤污染及其修复技术-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

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

论中国土壤污染现状修复技术

论中国土壤污染现状及修复技术 一、土壤修复 (1)土壤修复的基本情况 ①土壤修复的定义、特点及分类 土壤污染指人类生产、生活产生的废气、废水和固体废物向土壤系统排放后,当数量超过土壤自净能力时,会破坏土壤成分结构的平衡和土壤功能,乃至出现危害动植物和人体健康的现象。 土壤污染按照污染成分可以划分为无机物污染和有机物污染。无机物污染包括酸、碱、重金属以及砷、硒等非金属化合物造成的污染;有机物污染包括农药、酚类、氰化物、石油、有机溶剂、合成洗涤剂等造成的污染。按照受污染土地的类型可以将土壤污染划分为工业场地污染、油气田污染、矿区污染和农田污染。按照污染源可以将土壤污染划分为工业污染、农业污染、生活污染以及其他污染。土壤修复则是指利用物理、化学或生物的方法转移、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。 (2)我国土壤修复的发展状况 ①我国土壤污染现状 我国对于土壤污染的关注起步较晚。为了调查中国土地污染的现状,原国家环保总局和国土资源部耗资 10 亿元联合启动了全国土壤污染状况及其预防措施的调查工作,特别是对农业用地的调查。 2014 年 4 月公布了初步调查结果,但对于我国土壤污染现状仍没有清晰而准确的认识,相关的土壤修复行业发展也是处于起步成长阶段。和欧美成熟的土壤污染修复治理体系相比,我国土壤修复行业有关体系急需建立和完善。 a.工农业粗犷发展导致耕地土壤和城市场地污染问题 我国工业和农业的粗犷式发展是造成土壤污染的主要原因。虽然我国工业和农业经历了快速的发展,但是并没有及时重视其污染物排放的监管和治理,从而使得土壤污染日益严重。从工业污染角度看,土壤无机污染物中的重金属污染主要来自于选矿厂、冶炼厂、铅蓄电池厂、氯碱厂等工业工厂的废物排放;非金属砷和硒污染主要来自农药和电子工业等;而土壤中的有机污染物主要来自于石油石化、煤化工、农药等行业。从农业土壤污染角度看,化肥的过度使用是造成土壤污染的主要原因。 工农业迅速发展,由于相应环境监管与保护措施的缺失,各地普遍出现土壤污染问题,其中,尤以率先发展工业实现经济起飞的东部和中部较为发达地区为甚。我国严重土壤污染区 320 个,约 548 万公顷。从不同的土地类型来看,关数据显示,受重金属污染的耕地面积有近 2,000 万公顷,约占耕地总面积的五分之一;受矿区污染的土地面积达到 200 万公

重金属铅污染场地土壤修复工程及环境监理实例探讨修订稿

重金属铅污染场地土壤修复工程及环境监理实 例探讨 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

重金属铅污染场地土壤修复工程及环境监理实例探讨 (张权绍兴市环保科技服务中心;姚飞杭州大地环保工程有限公司)摘要:本文根据某蓄电池厂退役场地重金属铅污染的情况,阐述了污染场地土壤修复以及环境监理的重要性,分析了场地风险评估和修复工程,并从多各方面对修复工程及环境监理具体的技术方法进行实例探讨。 关健词:重金属铅;修复工程;环境监理;实例;探讨 1、引言 随着我国的城市化进程和城市产业布局的优化调整,城市建成区内的不少污染企 业关停或搬迁后,其原址土地被再次开发利用,促进了土地资源的优化配置。但由于 污染企业长期粗放的生产方式,导致各种有毒有害物质通过渗漏和排放等途径,在其 原址和周边土壤中累积,形成污染场地。这些污染场地如不经妥善治理修复,就被直 接开发利用,特别是被用作商住、农用等非工业用途,将直接威胁环境安全和人体健 康。因此,全面规范工业企业污染场地开发利用行为,全面规范工业企业污染场地开 发利用行为,积极推进场地风险评估和治理修复,既是防治土壤污染的重要举措,也 是推进集约用地的重要保障,更是保障人民群众身体健康的必然要求。同时有必要对 污染场地土壤治理修复过程进行全过程的环境监理。 某蓄电池厂位于城市建成区,成立于建国初期,是一家以生产密闭工业型蓄电池 和普通启动型蓄电池为主企业,2011年,企业停产并整体搬迁。目前场地内原有建筑 已经全部拆除。该场地于2013年被出让用于房地产开发,用途为居住、商务、商业。 根据国家有关法律法规,有必要对场地进行积进场地风险评估和治理修复以及环境监 理工作。(因项目信息可能未公开,为避免不必要的麻烦,建议略去或替换一些文 字) 2、场地风险评估 根据《场地环境调查技术导则》()进行场地环境调查;按照《场地环境监测技 术导则》()进行环境监测。根据检测结果,本场地的主要污染物为重金属铅,污染 物主要集中在原先的极板车间、化成车间、装配车间、废料堆棚、两处污水处理设施 及冶炼车间。项目地块污染物在土壤中影响最深至约3米,大部分污染位于1m左右。 最高处含量达到了×104mg/kg,达到了《污染场地风险评估技术导则》(DB33/T892- 2013)筛选值。 风险评估全面考虑本场地在重新开发过程中场地内污染物铅对人体健康所带来的 风险,分别对使用阶段和施工阶段进行评价。通过详细的风险评估计算,铅污染导致

铅污染土壤的植物修复

铅污染土壤的植物修复技术 摘要:量大面广的铅污染土壤已成为国内外环境保护与治理中不可忽视的问题, 植物修复技术在治理铅污染土壤方面具有多种优势。综述了植物修复技术的特点及类型、目前已发现的铅超富集植物及其筛选方法等方面的研究进展, 并指出了目前尚未解决的问题及未来发展趋势。 关键词:铅污染;土壤;植物修复 随着经济的全球化,含Pb 的污染物通过污水灌溉、污泥利用、农药和化肥的施用、大气沉降等途径进入到土壤环境中,造成了严重的土壤污染。含Pb污染物不仅影响土壤微生物、土壤酶活性以及土壤的理化性质[1],而且会对农作物产量和质量产生影响,甚至通过食物链危害人类的健康。我国土壤铅污染量大面广,是污染土壤治理不可忽视的问题。本文就国内外植物修复技术近期所做的研究作一综述,为进一步利用植物修复技术治理铅污染土壤的研究提供据,并指出目前该技术尚未解决的问题及未来的发展趋势。 1 超富集植物及其筛选 1.1超富集植物 超富集植物是指那些能够超量富集重金属的植物,也称超积累植物。由Brooks等[2]在1977年首先提出,当时用以命名茎中Ni含量(干重)大于1000mg/ kg的植物。一般认为超富集植物应同时具备3个特征:(1)植物地上部(茎和叶)重金属含量是普通植物在同一生长条件下的100倍(Pb为1000mg/kg)。(2)植物地上部重金属含量大于根部该种重金属含量。(3)植物的生长没有出现明显的受害症状且地上部富集系数(即植物体内某种元素含量/土壤中该种元素浓度)大于1。当然,理想的超富集植物还应具有生长速率快、地上部生物量大、能同时富集两种或两种以上重金属的特点[3]。 目前,Pb的超富集植物被发现的并不多。自然界中多数植物对Pb的吸收能力很低,普通植物一般Pb含量为10mg/kg干重[4]。而且,由于Pb特殊的化学性质(Pb有很高的负电性,被认为是弱Lewis酸,易与Fe、Al、Mn氧化物、有机质和碳酸盐形成共价键),土壤中的Pb不易被植物吸收,即使Pb进入植物根系也只有很少部分能向地上部转移[5]。 1.2 铅超富集植物的筛选 已发现的超富集植物存在着生物量小、生长缓慢、修复效率低、耗时长等缺点,不利于大面积栽培和广泛应用。目前利用基因工程培育理想的超富集植物进展十分缓慢,因此寻找生物量大、生长迅速、适应性广、修复效率高的超积累植物及其资源,是保证植物修复技术产业化的前提条件。目前常用的超富集植物的筛选方法有野外采样分析法和盆栽模拟法。 我国在这方面的研究起步较晚,但近期已经开展了大量的Pb超积累植物的

全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析报告

全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析来源:环境工程技术学报作者:纪冬丽 【导读】随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等,使得土壤中砷浓度日益增加,引起了世界围不同程度的土壤砷污染,土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。 随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等,使得土壤中砷浓度日益增加,引起了世界围不同程度的土壤砷污染,土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。土壤砷污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,据Allaway估算,进入土壤的砷如果只通过植物吸收使其在土壤中消失的时间为100a,因此土壤一旦遭受砷污染其治理难度大且周期长。据统计中国土壤中砷浓度的平均值为11.2mg/kg,约为世界平均值(6mg/kg)的2倍,我国土壤砷污染问题更加突出。为此2011年国务院批文的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中,将砷列为第一类重点防控污染物。针对土壤砷污染,国外许多学者研究了土壤中砷的污染浓度、污染围及赋存形态等,并开展了修复研究。笔者综合分析了前人在该领域的研究成果,对国外土壤砷污染的现状、修复技术以及研究方向等进行了阐述,以期为以后的研究工作提供理论支撑。 1、土壤砷污染现状 1.1 国外土壤砷污染现状 目前,世界上许多国家和地区土壤砷污染程度十分严重。根据美国国家环境保护局(USEPA)的规定,砷在土壤中的浓度限值为24mg/kg。土壤砷污染来源十分广,主要由一些人为活动导致,包括杀虫剂的使用、除草剂和磷酸盐肥料的施放、半导体工业的发展、采矿和冶炼、制造业、燃煤、木材保存剂等。欧洲表层土壤中砷浓度的平均值为7.0mg/kg,但不同地区不同土壤条件下,砷的背景值差别很大。世界上不同砷污染地区土壤中的砷浓度见表1。 表1 砷污染地区土壤中砷浓度

土壤中汞污染及其修复技术

土壤中汞污染及其修复技 术 Prepared on 22 November 2020

土壤中汞污染及其修复技术 引言:土壤汞污染已经严重危害到人类健康和生态环境,成为一个世界性问题,对其治理的各种修复措施也成为当前研究的一个热点。本文对土壤汞污染的来源、危害和修复措施等方面进行综述,指出了当前存在的问题,并对今后治理的研究方向提出了相关建议。 关键词:汞;危害;来源;修复方法 1引言 随着现代工农业的迅速发展,人口急剧增长,粮食的需求量也相应变大,越来越多种类的农药被广泛应用。此外,工矿企业的发展导致对矿产资源的过度开采使得重金属土壤污染日趋严重,一些地方生产的粮食,蔬菜,水果等食物中的重金属含量超标或接近临界值。这些农产品的重金属能够通过食物链在人或动物体内富集,成为人类生命健康的潜在威胁。2014年4月18日,环保部、国土部两部门联合发布土壤污染状况调查公报。公报显示,全国土壤总的超标率为%,污染类型以无机型为主,其中排名前三的无机污染物依次为镉、汞、砷。其中汞具有很强的神经毒性和致畸作用,且积累效应和遗传毒性明显,已被EPA(美国环保署)列为优先控制污染物之一。土壤一旦被汞污染后可通过食物链在人体内富,并对周边环境安全造成严重危险(。因此,找到合适的汞污染土壤修复技术已成为当前的研究热点。 2汞的危害 汞是生物体的非必需的有害元素,通常情况下呈液态,常温即可能蒸发,其中金属离子在~L就会产生毒性。一般来讲,低含量的汞一定程度上可以促进植物的生长,但是,当汞含量过高时便会在植物体内富集,对植物体产生毒害作用(,主要影响植物根部对营养物质的吸收功能,进而影响地上部分的生长发育,严重的导致枯萎死亡(。 土壤中的汞如果通过食物链进入人体,会对人体机能产生损害作用,其中主要对人体产生毒害作用的是无机汞和有机汞。常见的无机汞有HgS,HgCl 等,可通过食物或者呼吸进入体,虽然不易被吸收,但是对消化道有腐蚀作用,也会造成肾脏损伤。而有机汞容易被消化系统吸收,可侵入人体,与SH基结合而形成硫醇盐,使含SH基的酶失去活性,从而破坏细胞的基本代谢功能。尤其是甲基汞,可以改变细胞的通透性,破坏了细胞与外界正常的物质交换功能,造成细胞坏死。此外,甲基汞还能引起神经系统的损伤,其造成的损伤功能具有遗传性。有机汞中毒的潜伏期较长,病情发展也较为缓慢,日本水俣病就是甲基汞中毒的一个病例。 3土壤中汞的来源 自20世纪50年代在日本熊本县发现首例甲基汞中毒事件以来,不同研究领域的学者都对汞污染问题给予了高度关注(。土壤中汞的来源是多方面的。首先是土壤母质本身含汞。不同母质、母岩形成的土壤其含汞量存在很大差异。另一方面,由于人类工农业生产活动,使汞进入环境,污染大气、水体、土壤。如有机汞农药的施用曾一度是造成大面积农田土壤含汞量普遍增加的一个重要原因。虽然近几十年限制含汞农药的生产与使用,由含汞农药带来的土壤汞污

土壤污染现状及修复技术综述

土壤污染现状及修复技术综述 1土壤污染的涵义及其来源 1.1 土壤污染的涵义 土壤污染是指通过多种途径进入土壤的有毒有害污染物的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度, 造成土壤的物理、化学和生物学性质、组成及性状等发生变化, 破坏了土壤的自然动态平衡, 从而导致土壤自然功能失调、土壤质量恶化、作物的生长发育受到影响、产品的产量和质量下降, 产生一定的环境效应( 水体或大气发生次生污染) , 并可通过食物链对生物和人类构成危害。土壤污染的明显标志是土壤生产力下降。 1.2 土壤污染的来源 凡是进入土壤并影响到土壤的理化性质和组成而导致土壤的自然功能失调、质量恶化的物质,统称为土壤污染物。土壤污染物的种类繁多, 既有化学污染物也有物理污染物、生物污染物和放射性污染物等。按污染物的性质一般可分为: 有机污染物、重金属污染物、放射性污染物和其它类型的污染物。土壤污染物种类繁多, 其来源也十分复杂。 2 土壤污染的分类 2.1 有机污染物 土壤中有机污染物主要包括有机农药、石油烃、塑料制品、染料、表面活性剂、增塑剂和阻燃剂等, 其主要来源为农药施用、污水灌溉、污泥利用、废弃物的处置与利用、污染物泄露等。 2.2 无机污染物 重金属是人们普遍关注的无机污染物。有害重金属主要是生物毒性显著的汞( Hg )、镉( Cd)、铅( Pb)、铬( C r) 以及类金属砷(A s) , 还包括具有毒性的重金属锌( Zn)、铜( Cu)、钴( Co)、镍(N i)、钒( V) 等。土壤重金属污染主要来自灌溉(特别是污灌)、固体废弃物处置(污泥、垃圾等)、农药和肥料施用以及大气沉降等。 2.3 生物污染物 土壤中含有一定量的病原体, 如肠道致病菌、肠道寄生虫、钩端螺旋体、破伤风杆菌、霉菌和病毒等, 主要来自医院污水、未经处理的粪便、垃圾、生活污

铅污染土壤的植物修复研究进展

铅污染土壤的植物修复研究进展 【摘要】随着现代化进程的发展,重金属铅对于土壤的污染程度日益严重。而对于被重金属铅污染的土壤的治理都有哪些行之有效的方法与技术手段呢?在这里仅对于超富集植物、植物修复技术的概念及研究进程进行综述,说明现阶段超富集植物修复技术所存在的问题,以及对其发展前景进行展望。 【关键词】铅污染;植物修复;研究进展 近几年来,人类活动如电镀、冶炼制革等许多工业排放的三废以及农田污灌,污泥农用和化肥的施用不断增加了环境中铅污染负荷,超出了环境自净能力,致使土壤、水体受到不同程度的污染。因而对于铅污染的修复刻不容缓。目前超富集植物和植物修复技术是研究铅污染土壤修复的主要研究内容,作者就这两种技术研究中存在的问题及应用前景进行综述。 1.超富集植物的研究 1.1超富集植物 超富集植物是指能够超量吸收重金属并能将其运移到地上的植物。1977年,Brooks提出了超富集植物的概念;1983年Chaney提出将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上,而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,将植物收获并进行妥善处理后可将重金属移出土体,达到治理污染与恢复生态的目的利用密集植物有500多种,广泛分布于植物界的45个科,其中铅超富集植物16种。 通常超富集植物的界定可考虑以下两个主要因素;(1)植物地上部富集的重金属应达到一定的量;(2)植物地上的重金属含量应高于根部。目前采用较多的是Baker和Brooks在1983年提出的参考值,即把植物叶片或地上部(干重)中含Cd有达到100ug/g,含Co、Cu、Ni、Pb达到1000ug/g以上的植物称为超富集植物。同时这些植物还应满足S/R>l的条件(S和R分别是植物地上部和根部重金属的含量)。国内学者对超富集植物的研究也在进入2l世纪后有了迅速的发展。2005年,聂发辉提出了生物富集量系数这个新的评价系数,将给定生长期内单位面积地上部分植物吸收的重金属总量与土壤含量之比作为超富集植物的一项评价指标。此系数的提出扩大了传统超富集植物的定义,使得富集量未达一定水平,但生物量很大的植物也能作为超富集植物。随着社会的发展,科学技术的进步,资源开发猛增,世界各地同时也受到重金属污染越来越严重,超富集植物的研究也逐渐增多,工程性的实验研究以及实地应用效界显示了植物修复商业化的巨大前景。 1.2铅的超富集植物研究 我国开展重金属超富集植物筛选研究比较晚,但在近些年通过广大科技工作

污染土壤修复工程技术标

技术方案 投标人:(盖单位公章)法定代表人或其委托代理人:(签字) 年月日

目录 一、污染土壤治理修复方案 (5) 1、项目概况 (5) 1.1 项目背景 (5) 1.2 前期情况回顾 (6) 1.3场地水文地质环境概况 (8) 1.4交通及处置场地供水供电 (9) 1.5现场目前情况 (9) 2、污染场地修复技术方案 (11) 2.1修复目标值的选择 (11) 2.2修复范围及修复量的确定 (12) 2.3修复技术介绍 (14) 3、现场施工方案 (24) 3.1污染范围界定与场地测量 (24) 3.2临时设施建设方案 (26) 3.3污染场地原位修复现场施工方案 (29) 3.4污染土壤异位修复现场施工方案 (33) 4、现场废水处置方案 (42) 4.1现场洗车废水处置方案 (42) 4.2原有废水池处置方案 (46)

4.3渗滤液收集池废水处置方案 (48) 5、建筑污染解毒方案 (49) 5.1建筑物解毒区域及工程量 (49) 5.2建筑物解毒流程 (49) 6、危险废物处置方案 (52) 6.1 场内危险废物及工程量 (52) 6.2 危险废物的处置流程 (52) 6.3 危险废物处置流程及处置单位 (54) 7、污染土壤处置及场地修复方案 (55) 7.1污染土壤处置接收场介绍 (55) 7.2污染土壤修复前的处理 (56) 7.3污染土壤处置工艺流程 (57) 7.4场地修复方案 (58) 8、工程组织及工程安排 (61) 8.1项目工程组织 (61) 8.2工程进度安排 (62) 8.3 主要机械及施工材料准备 (63) 8.4规章制度 (64) 8.5 安全教育及技能培训 (64) 8.6劳动、安全、卫生防护 (65) 9、合理化建议 (68) 10、施工防控措施 (69)

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