铬污染土壤修复技术 PPT课件
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第六章 污染土壤的化学修复原理与技术PPT课件
适用范围 难以降解的污染物，如油、有机溶剂、农药及非水溶
态氯化物等
技术要素
化学氧化剂 分散技术
污染土壤化学氧化修复技术示意图
化学氧化修复技术的三个优点
反应后的产物毒性低可无毒 泵出的液体不需要进行再次处理 可处理地层深处的污染
化学氧化技术中的氧化剂选取的原则
反应必须足够强烈，使污染物可被彻底氧化 氧化剂及反应产物应对人体无害 氧化剂易得
物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压推动淋洗液注入 到被污染土层中与污染物反应，然后再把包含有污染物的 液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理
类型
原位化学淋洗修复 异位化学淋洗修复
6.4.2污染土壤化学修复的淋洗过程
淋洗液向土壤表面扩散 对污染物质的溶解 淋洗出的污染物在土壤内部扩散 淋洗出的污染物从土壤表面向液体扩散
适用性： 处理不溶于水的污染物，如油脂类、多氯联苯(PCBs)等
溶剂浸提修复技术示意图
溶剂浸提系统构成
溶剂浸提修复技术的优势
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
生成溶解度更小的磷酸盐矿物（磷氯铅 矿等） 重金属离子与含磷矿物晶格中的阳离子 发生同晶置换而被固定 金属阳离子在矿物表面发生静电吸附和
2）粘土矿物
主要通过三类作用力实现对重金属离子 的吸附作用：
静电作用 表面络合/沉淀作用 离子交换作用
3）工业废弃物，如粉煤灰、赤泥 4）生物炭 5）有机物料，如桔杆、家禽粪便、城市污
原位化学淋洗修复示意图
异位化学淋洗修复示意图
土壤异位淋洗法流程
态氯化物等
技术要素
化学氧化剂 分散技术
污染土壤化学氧化修复技术示意图
化学氧化修复技术的三个优点
反应后的产物毒性低可无毒 泵出的液体不需要进行再次处理 可处理地层深处的污染
化学氧化技术中的氧化剂选取的原则
反应必须足够强烈，使污染物可被彻底氧化 氧化剂及反应产物应对人体无害 氧化剂易得
物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压推动淋洗液注入 到被污染土层中与污染物反应，然后再把包含有污染物的 液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理
类型
原位化学淋洗修复 异位化学淋洗修复
6.4.2污染土壤化学修复的淋洗过程
淋洗液向土壤表面扩散 对污染物质的溶解 淋洗出的污染物在土壤内部扩散 淋洗出的污染物从土壤表面向液体扩散
适用性： 处理不溶于水的污染物，如油脂类、多氯联苯(PCBs)等
溶剂浸提修复技术示意图
溶剂浸提系统构成
溶剂浸提修复技术的优势
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
生成溶解度更小的磷酸盐矿物（磷氯铅 矿等） 重金属离子与含磷矿物晶格中的阳离子 发生同晶置换而被固定 金属阳离子在矿物表面发生静电吸附和
2）粘土矿物
主要通过三类作用力实现对重金属离子 的吸附作用：
静电作用 表面络合/沉淀作用 离子交换作用
3）工业废弃物，如粉煤灰、赤泥 4）生物炭 5）有机物料，如桔杆、家禽粪便、城市污
原位化学淋洗修复示意图
异位化学淋洗修复示意图
土壤异位淋洗法流程
土壤重金属污染治理精品PPT课件
土壤污染修复按修复技术分为
生物修复 化学修复 物理修复
植物修复 微生物修复
原位化学淋洗 异位化学淋洗 土壤原位钝化 固化修复技术 物理分离修复
换土法
目前土壤重金属污染修复技术的优缺点
类型 生物修复
修复技术
优点
缺点
植物修复
成本低、不改变
土壤性质、没有 二次污染
耗时长、污染程 度不能超过用于 修复植物的正常
• 本产品开创性地把成熟的无机非金属材料行业硅酸盐技术 应用到农业土壤重金属污染修复方向上来，研发出了拥有 完全自主知识产权和具有核心竞争力的用于耕地土壤重金 属污染修复的产品。本产品不仅对耕地土壤重金属污染修 复效果好，而且富含植物生长所需要的营养元素钙、镁、 硅，也是一种对土壤有显著改善功能的好肥料，可以明显 提高水稻的抗逆性、抗病性，显著提高农产品的品质和产 量。
2、成本低 试验期的成本为现有技术路线的三~
五分之一左右，大规模推广后成本可降到现有成本的 十分之一以下。现有的土壤重金属污染修复技术方案 的成本大部分为人民币3~5万元/亩，有的甚至高于 10万元/亩。
3、操作简便，适应范围广
本产品仅做基肥均匀撒施即可，严重污染区域同样适 用，无需专门培训操作人员便可大规模推广。
土壤污染修复按土壤使用性质分为
一、场地修复 指对因堆积、储存、处理、处置或其他方式 （如迁移）承载了有害物质（包含重金属污染物、化学污染 物等）的，对人体健康和环境产生危害或具有潜在风险的区 域进行修复，其土壤的使用性质是可变的，多方面的。
二、耕地土壤修复 指对受到重金属污染、有机污染等的 农业耕地进行修复，在修复过程中不能改变土壤的使用 性质，不能破环土壤的耕作性能。
此前，国内所有耕地土壤重金属污染修复技术方案和技术路 线中，没有能在水稻田试验中稳定降镉幅度超过50%的技 术或产品出现。因此，学术界暂时只能把如韶关凡口矿区 和大宝山地区周边等重金属严重超标的受污染耕地种植区 域建议改变其种植结构，短期内已经无法修复并种出合格 农产品。
土壤重金属污染修复47页PPT
土壤重金属污染修复
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
第六章 污染土壤的化学修复原理与技术PPT课件
3工业废弃物如粉煤灰赤泥4生物炭5有机物料如桔杆家禽粪便城市污染有机堆肥等6纳米铁或含铁纳米材料4农艺措施6262化学氧化修复技术化学氧化修复技术621621技术介绍技术介绍通过在污染区设置不同深度的钻井然后通过钻井中的泵将化学氧化剂注入土壤使氧化剂与污染物发生反应降低污染物浓度化学氧化剂分散技术技术要素技术要素适用范围适用范围难以降解的污染物如油有机溶剂农药及非水溶态氯化物等污染土壤化学氧化修复技术示意图化学氧化修复技术的三个优点反应后的产物毒性低可无毒泵出的液体不需要进行再次处理可处理地层深处的污染化学氧化技术中的氧化剂选取的原则反应必须足够强烈使污染物可被彻底氧化氧化剂及反应产物应对人体无害氧化剂易得常用氧化剂双氧水高锰酸钾臭氧常用三种氧化剂的特点竖直井水平井过滤装置处理栅氧化剂分散技术自然需氧量nodnaturaloxidantdemand
举例三：加入氧化还原物质 调节土壤的Eh
措施： 调节土壤的水分含量 或向水中施加还原性物物质
H2S
实例： 将汞或砷污染的水田改为旱地；铬污染的 旱地改为水田
6.1.3 钝化材料
1）含磷材料
其机理表现在以下方面： 提高pH，使重金属生成生成氢氧化物沉
淀 利用释放的磷酸根与重金属离子作用，
（1）土壤参数：土壤结构、土壤渗透性 、地下水位、土壤消耗的氧化剂、缓冲 容量
（2）注入系统参数：注入点之间的水平 距离、注入氧化剂的量、日注入量等
6.3 化学还原修复技术
6.3.1技术介绍 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或其它活性降低
适用范围 一般用于污染物在地下较深范围很大区域成斑块扩散
可渗透反应墙
可渗透反应墙－概念
墙体是由天然物质和一种或几种活性物质混合在一起构成，这些反应材料能 够降解和滞留流经该墙体地下水的污染组分，从而达到治理污染组分的目的
举例三：加入氧化还原物质 调节土壤的Eh
措施： 调节土壤的水分含量 或向水中施加还原性物物质
H2S
实例： 将汞或砷污染的水田改为旱地；铬污染的 旱地改为水田
6.1.3 钝化材料
1）含磷材料
其机理表现在以下方面： 提高pH，使重金属生成生成氢氧化物沉
淀 利用释放的磷酸根与重金属离子作用，
（1）土壤参数：土壤结构、土壤渗透性 、地下水位、土壤消耗的氧化剂、缓冲 容量
（2）注入系统参数：注入点之间的水平 距离、注入氧化剂的量、日注入量等
6.3 化学还原修复技术
6.3.1技术介绍 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或其它活性降低
适用范围 一般用于污染物在地下较深范围很大区域成斑块扩散
可渗透反应墙
可渗透反应墙－概念
墙体是由天然物质和一种或几种活性物质混合在一起构成，这些反应材料能 够降解和滞留流经该墙体地下水的污染组分，从而达到治理污染组分的目的
土壤重金属修复PPT课件
第20页/共23页
邱廷省等.重金属污染土壤治理技术应用现状与展望 ,四川有色 金属,2003(3):48-51
郭观林等.重金属污染土壤原位化学固定修复研究进展,应用生 态学报,2005,16(10):1990-1996
陈承利,廖敏,重金属污染土壤修复技术研究进展, 广东微量元素 科学,2004,11(10):1-5
第16页/共23页
(3)利用某些低等动物修复措施
• 土壤中的某些低等动物(如蚯蚓和鼠类)能吸收土壤中的重金属,因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的 含量.
第17页/共23页
ห้องสมุดไป่ตู้
展望
(1)超累积植物筛选与培育。超累积植物是在重金属胁迫条件下的一种 适应性突变体，往往生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很 强的富集专一性。因此，筛选、培育吸收能力强，同时能吸收多种重金 属元素，且生物量大的植物是生物修复的一项重要任务。
主要内容
• 土壤重金属污染的现状 • 土壤重金属污染的来源、特点及危害 • 土壤重金属污染的修复技术 • 展望
第1页/共23页
现状
有资料表明，我同重金属污染的农业土地面积约2 500万m2，每年被 重金属污染的粮食多达1 200万t，因重金属污染而导致粮食减产高达l 000多万t，合计经济损失至少200亿元。农业部环保监测系统曾对全国 24省、市320个严重污染区土壤调查发现，大田类农产品超标面积占污 染区农田面积的20％，其中重金属超标占污染土壤和农作物的80％。 据中国农业部的调查结果,目前我国污水灌区面积约140万hm2,遭受重 金属污染的土地面积占污灌总面积的64.8%。其中,轻度污染面积占 46.7%,中度污染面积占9.7%,严重污染面积占8.4%,并且以Hg和Cd的 污染面积最大。
邱廷省等.重金属污染土壤治理技术应用现状与展望 ,四川有色 金属,2003(3):48-51
郭观林等.重金属污染土壤原位化学固定修复研究进展,应用生 态学报,2005,16(10):1990-1996
陈承利,廖敏,重金属污染土壤修复技术研究进展, 广东微量元素 科学,2004,11(10):1-5
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(3)利用某些低等动物修复措施
• 土壤中的某些低等动物(如蚯蚓和鼠类)能吸收土壤中的重金属,因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的 含量.
第17页/共23页
ห้องสมุดไป่ตู้
展望
(1)超累积植物筛选与培育。超累积植物是在重金属胁迫条件下的一种 适应性突变体，往往生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很 强的富集专一性。因此，筛选、培育吸收能力强，同时能吸收多种重金 属元素，且生物量大的植物是生物修复的一项重要任务。
主要内容
• 土壤重金属污染的现状 • 土壤重金属污染的来源、特点及危害 • 土壤重金属污染的修复技术 • 展望
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现状
有资料表明，我同重金属污染的农业土地面积约2 500万m2，每年被 重金属污染的粮食多达1 200万t，因重金属污染而导致粮食减产高达l 000多万t，合计经济损失至少200亿元。农业部环保监测系统曾对全国 24省、市320个严重污染区土壤调查发现，大田类农产品超标面积占污 染区农田面积的20％，其中重金属超标占污染土壤和农作物的80％。 据中国农业部的调查结果,目前我国污水灌区面积约140万hm2,遭受重 金属污染的土地面积占污灌总面积的64.8%。其中,轻度污染面积占 46.7%,中度污染面积占9.7%,严重污染面积占8.4%,并且以Hg和Cd的 污染面积最大。
环境生物技术土壤污染与修复技术(共64张PPT)
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（三氯乙稀等）
▪ 全球物质循环（持久性有机污染物）
土壤污染的类型（掌握）
▪ ⑥水分低于50％，或pH高于8.5时会抑制生物降解作用。
典型有机化合物的生物降解
▪ 2.2.2 脂烃类的降解特点
▪ (1) 链烃的降解方式：单末端氧化、双末端氧化、次末端氧化和直接 脱氢。
▪ (2) 环烷烃的生物降解：
典型有机化合物的生物降解
▪ 2.2.2 芳香烃的降解特点
▪ (2)单环芳烃的好氧降解
▪ 微生物对脂烃类的降解特点： ▪ ①很多微生物可以降解脂烃类；
▪ ②脂烃的生物降解一般都需要氧； ▪ ③长链脂肪烃（C10-C24）比短链脂肪烃(<C10)易于降解，小于C10的脂
肪烃大部分只能通过共代谢作用降解，大于C24则不容易降解； ▪ ④ 链烃比环烃容易降解，直链烷烃比直链烷烃容易降解；
▪ ⑤不饱和脂肪烃比饱和脂肪烃容易降解
土壤污染的特点（重点）
❖ （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。
影响微生物降解和转化的因素
▪ （（33））温温度度；； ▪ （4）营 营养养；； ▪ （55））酸酸碱碱度度；； ▪ （6）氧氧；；
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%
土壤污染与修复ppt课件
—Department of Environmental Science and Engineering— 6
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。
—Department of Environmental Science and Engineering— 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。
（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。
—Department of Environmental Science and Engineering— 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
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;
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。
—Department of Environmental Science and Engineering— 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。
（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。
—Department of Environmental Science and Engineering— 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
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;