污染场地土壤修复技术的应用分析
污染场地土壤修复技术及前景的探讨

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污染 场地 土壤修 复技术及前景 的探讨
李 向阳
( 神马 实业股份 有限公 司, 河南 平顶 山 4 6 7 0 1 3 ) 摘 要: 污染场地修复是污染场地管理的重要环 节, 土壤 修复技 术是使 遭受 污染的土壤恢复正 常功能的技术措施 。技 术 包括原位修 复技 术与异位修复技 术 , 目前最常用的创新技 术是 生物 强化修复 。 关键词 : 土壤 污 染 ; 修 复技 术 ; 治 理 随着我国城市化进程 的加快 , 越来越多的化工 、 冶金 、 电镀等企业 复合污染土壤的修复。因此 , 在选择修复技术时 , 应根据污染物性质 、 : 仁 搬迁, 遗留下来大量的可能存在环境风险的场地 , 但是场地再利用需求 壤 、 污染程度 、 预期修复目标 、 时间限制、 成本及修复技术的适用范 围等 量大, 场地开发市场规模急剧膨胀 , 如果这些场地未经环境影响评价或 因素加以综合考虑。 修复 , 场地再利用存在健康隐患 , 甚至引发严重后果 , 因此科学工作者 3生物修复技术发展中存在的问题 正在进行寻求经济有效 、 安全简便的方法来消除这些污染 。 污染场地修 生物修复技术作为近 2 0年发展起来的一项用于污染土壤治理的 复是污染场地管理的重要环节,目前该领域在我国还处于起步阶段 , 全 新技术 , 虽取得很大进步和成功, 但处于实验室或模拟实验阶段的研究 商业性应用还待开发 。j l f _  ̄ f , , 由于生物修复效果受到如共柞 面了解污染场地修复技术 的分类 、 适用范围、 筛选程序 以及应用现状与 结果较多 , 的有毒物质 C o — t o x i c a n t s 1 伎Ⅱ 重金属时 生物降解作用 的抑制 ; 物理因 产 趋势, 对于在我国开展污染场地的修复与管理工作具有重要意义。 土壤修复技术是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施 。目 口 低温剧 起的低反应速率 ; 污染物的生物不可利用性 ; 污染物被转化 污染物分布的不均一 陛; 缺乏具有降解污染物生物 前理论和技术上可行的原位修复技术主要有 S V E 、 生物修复 、 稳定 / 固 成有毒的代谢产物 ; 化、 生物通风, 常用 的异位修复技术有稳定 / 固化 、 焚烧 、 热解 、 化学喷 化学能力的微生物等因素制约。因此 ,目前经生物修复处理的污染土 其污染物含量还不能完全达到指标的浓度要求。 淋、 气提、 和生物修复等 , 其 中生物修复是 物理修复如热解 , 通过焚烧净 壤 , 化土壤中的大部分污染物, 但同时也破坏了土壤结构和组分 , 且价格昂 4应 用前 景及 建议 贵, 化学修复如溶剂浸提也可获得较好的效果 , 但所采用的化学试剂的 随着生物技术和基因工程技术的发展 ,土壤生物修复技术研究 j 二次污染问题限制了其应用 。 生物修复相比而言较为经济和彻底, 是实 应用将不断深入并走向成熟 , 特别是微生物修复技术 、 植物生物修复抟 现土壤生物修复的有效手段 ,但修复速度 巨是其发展应用中的一个突 术和菌根技术的综合运用将为有毒、 难降解 、 有机物污染土壤 的修复带 来希望。为此, 建议今后在生物修复技术的研究和开发方面加强做好以 出制约 , 目前最常用的创新技术——生物强化修复。 1 土壤污染修复技术简介 下几项工作 : ( 1 ) 进一步深入研究植物超积累污染物的机理 , 超积累效率 1 . 1稳定 / 固化指通过固态形式在物理上隔离污染物或将污染物 与土壤 中形态及环境 因素的关系。( 2 ) 力 Ⅱ 强微生物分解污染物的代谢过 转化成化学性质不活泼的形态 , 降低污染物的危害 , 可分为原位和异位 程 、 植物 一 微生物共存体系的研究以及植物 一 微生物联合修复对污染 稳定 / 固化修复技术。 原位稳定 / 固化技术适用于重金属污染土壤 的修 物的修复作用与植物种类具有密切关系。( 3 ) 府用现代分子生物学与基 复; 异位稳定 / 固化技术通常适用于处理无机污染物。 因工程技术 , 使超积累植物的生物学 『 生 状 体大小 、 生物量 、 生长速率 、 1 . 2化学淋洗指借助能促进土壤环境中的污染物溶解或迁移作用 生长周期等) i 一步改善与提高 , 培养筛选专一或广谱 眭的微生物种群 的溶剂 , 通过水力压头推进清洗液 , 将注入被污染土层中 , 然后再将包 ) , 并构建高效降解污染物的微生物基因工程菌 , 提高植物与微生物 含污染物 的液体从土层中抽提出来 , 进行分离和污水处理的技术。 原位 对污染土壤生物修复的效率。 0 造良好的土壤环境’ 协调土著微生物 化学淋洗技术适用于水力传导系数大于 1 0 — 3 c m/ s 的多空隙、 易渗透的 和外来微生物的关系 , 使微生物的修复效果达到最佳, 并充分发挥生物 土; 异位化学淋洗技术适用于土壤粘粒含量低于 2 5 %、 被重金属、 放射 修复与其他修复技术( ! c 口 化学修复) 的联合修复作用。 ( 5 ) 尽快建立生物修 性核素 、 石油烃类 、 挥发『 生 有机物、 多氯联苯和多环芳烃等污染的土壤。 复过程 中污染物的生态化学过程量化数学模型 、 生态风险及安全评价 、 1 . 3热处理指通过直接或间接交换 , 将污染介质及其所含的有机污 监测和管理指标体系。 染物加热到足够的温度 , 使有机污染物从污染介质挥发或分离的过程 , 5 结论 我们 不 难发 现 由于土 壤 污染来 源复 杂 , 土 壤 中污 染成 分不 同 、 不 同 适用于处理土壤中挥发 陛有机物、 半挥 陛有机物 、 农药 、 高沸点氯代 化合物 , 不适用于重金属 、 腐蚀 I 生 有机物 、 活 肚氧化剂和还原剂。 污染物的相互作用产生各种复合污染物的复杂f 生 增加了对土壤重金 1 . 4生物修复 : 指利用微生物、 植物和动物将土壤 、 地下水 中的危险 治理和修复难度 , 我们还不应该忘记必须加强企业 自身的环保意识 , 提 污染物降解 、 吸附或富集 的生物工程技术系统 , 适用于烃类及衍生物 , 高企业 自我约束能力, 把企业对环境的污染程度降到最低限度 , 形成伞 如汽油 、 燃油 、 乙醇、 酮、 乙醚等, 不适用于处理持久 I 生 有机物。 社会都来重视土壤污染问题的 良好环保氛围,逐步改善我们的土壤生 2影响污染土壤生物修复的主要因子 态环境 , 且土壤污染对动植物和人体的危害具有长期性 、 潜在性和不可 2 . 1污染物的性质 : 污染物在土壤中常以多种形态贮存, 不同的化 逆性 , 所以要更好的防治土壤污染还需要广大科研工作者不懈的努力 , 学形态对植物的有效性不同。某种生物可能对某种单一污染物具有较 研发出更好的效率更高的修复治理技术。 强的修复作用。 此外, 土壤污染 的方式弹 一污染或复合污染) , 污染物浓 参考文献 度的高低也是影响修复效果的重要因素 。有机污染物的结构不同, 其在 f 1 r 污染场地土壤修复技术导则. 土壤 中的降解差异也较大。 『 2 ] 土壤 环境 监测技 术规 范 H J 厂 r l 6 6 _ 2 o 0 4 ' 国家环境保 护 总局 , 2 0 0 4 2 . 2环境因子 : 了解和掌握土壤的水分 、 营养等供给状况 , 拟订合适 [ 3 ] 李法云, 徐亚同, 史家梁, 张明. 生物修复技术的作用机理和应用( 中) 『 j I . 的施肥 、 灌水 、 通气等管理方案 , 补充微生物和植物在对污染物修复过 上 海化 工, 2 0 0 1 ( 1 9 1 : 4 - 7 . 程中的养分和水分消耗 , 可提高生物修复的效率。一般来说土壤盐度 、 『 4 1 臧树 良, 罗义. 污染土壤生物修 复枝木研 究叨. 生态学杂志, 2 0 0 3 , 2 2 ( I ) : - 3 9 . 酸碱度和氧化还原条件与污染物化学形态、生物可利用性及生物活性 35 有密切关系, 也是影响生物对污染土壤修复效率 的重要环境条件。 『 5 伶 亚同 , 史家梁’ 张明. 生物修复技术的 作用 机理和应用 f 中 ) . 上海化工, 2 . 3生物体本身: 微生物的种类和活 陛直接影响修复的效果。由于 2 0 0 1 ( 1 9 ) ' . 4 - 7 . 微生物的生物体很小 , 吸收的污染物量较少 , 难 以后续处理 , 限制了利 用微生物进行大面积现场修复的应用。 植物体由于生物量大且易于后续处理 ,利用植物对污染位点进行 修复成为解决环境中土壤污染问题的一个很有前景的选择 。但 由于超 积累污染植物一般生长缓 慢, 且对土壤污染存在选择作用 , 不适于多种
污染场地修复入门篇土壤修复技术大全PPT.

內容大綱
污染土壤修复技术分类体系 典型污染土壤修复技术介绍 污染土壤修复技术选择与发展趋势
一、污染土壤修复技术分类体系
污染场 地修复 的基本 步骤
评估 预设 修复 目标
筛选 评估 修复 技术
可行性研究启动
确认土地使用类型
确认风险可接受水平
确定关注污染物
确定预修复目标 值
评价与筛选修复技术
场地修复技术筛选指标体系
场地 条件
技术 指标
经济 指标
环境 指标
土壤 土壤 湿度 pH值 影响 影响
土壤 阳离 子交 换量 影响
粘土 含量、 操作 渗透 难易 性影 程度 响
技术 成熟 度
技术 可获 得性 程度
修复 周期
污染 物质 的去 除率
设备 投资
运行 成本
监测 费用
后处 理费 用
技术预评估
确定修复范围
预目标是否可达
否
是
详细分析修复技术
选择单一技术
选择技术组合
确定比选指标和权重 技术经济环境分析评价 评分法确定修复技术
制定 修复 技术 方案
技术集成
确定工艺参数 估算理论土方量
成本效益分析 制定安全计划 确定进度计划 编制可研报告 可行性研究结束
制定监测计划
修复技术的分类体系
修复技术的分类体系
处理技术 采用各种物理、化学、生物、热、电等技术手段对污染土壤
进行处理,从而改变待处理污染物的结构,或减小污染物毒性、 迁移性或数量的单一或系列的技术单元。
工程控制措施 工程控制措施是通过不同形式的人工阻隔系统,将污染
物封存起来,或限制污染物迁移,或切断曝露途径,从而降 低污染物的曝露风险,保护受体安全。常用的工程控制措施 包括水平覆盖、底部防渗、固化/稳定化和垂直阻隔墙幕等。
土壤修复技术的原理和应用

生物修复技术原理
定义:利用生物有 机体及其新陈代谢 过程降解和转化污 染物为无害物质
原理:通过生物作 用,将土壤中的污 染物转化为无害物 质
方法:包括植物修 复、动物修复和微 生物修复三种方法
应用范围:适用于 各种有机物、重金 属等污染物的修复
联合修复技术原理
联合修复技术定义
联合修复技术应用场景
农业污染土壤的修复与再利用
修复技术:针对 农业污染土壤, 采用物理、化学 和生物等修复技 术,如机械分离、 化学清洗和生物 降解等
再利用:修复后 的土壤可以用于 农业种植、园林 景观和生态修复 等,提高土地资 源利用效率
案例:介绍国内 外成功案例,如 某地区农业污染 土壤修复后用于 城市绿化和某企 业采用生物降解 技术修复农药污 染土壤等
联合修复:综合利用物理、化学和 生物等多种手段对土壤进行修复的 方法,如物理-化学修复、化学-生 物修复等。
土壤修复技术的发展历程和应用领域
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发展历程:从19世纪中叶至今,土壤修复技术经历了多个阶段,包括污染土壤治理 与修复技术的萌芽期、土壤污染防治法与修复技术体系的初步形成期、污染土壤治 理与修复理论体系的全面发展期等。
土壤修复技术的 原理
物理修复技术原理
定义:利用物理手段对土壤进行修复的方法 原理:通过改变土壤中的水分、温度、压力等条件,达到修复土壤的目的 方法:包括热解吸、蒸气浸提、固化/稳定化等 应用:适用于不同污染类型的土壤修复,如重金属、有机物等
化学修复技术原理
去除有害物质
修复土壤结构
改善土壤质量
促进植物生长
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应用领域:土壤修复技术被广泛应用于农业、工业和城市环境等各个领域。其中, 农业领域的土壤修复主要包括农田土壤污染治理与修复、农田水利工程中的水土流 失治理与生态修复等;工业领域的土壤修复主要包括石油化工、煤炭、冶炼等行业 的废水、废气、废渣所带来的土壤污染治理与修复;城市环境领域的土壤修复主要 包括城市垃圾处理厂的土壤污染治理与修复、城市道路交通的土壤污染治理与修复 等。
土壤修复淋洗实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解土壤淋洗修复技术的基本原理和操作方法。
2. 评估不同淋洗剂对土壤重金属污染的去除效果。
3. 探讨淋洗剂对土壤微生物群落结构的影响。
二、实验材料与方法1. 实验材料(1)土壤样品:采集自我国某污染场地,经风干、研磨、过筛等预处理。
(2)淋洗剂:HCl、硫代硫酸钠、柠檬酸、酒石酸、草酸、EDTA、腐植酸等。
(3)实验仪器:振荡器、恒温培养箱、电子分析天平、pH计、电热恒温水浴锅等。
2. 实验方法(1)土壤重金属形态分析:采用BHP法(BTEX-HNO3-HClO4)提取土壤中的重金属,通过ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)进行测定。
(2)土壤微生物群落结构分析:采用高通量测序技术(如16S rRNA基因测序)对土壤微生物群落结构进行分析。
(3)淋洗实验:将土壤样品分别加入不同浓度的淋洗剂,在振荡器中振荡一定时间,过滤、洗涤、干燥后测定重金属含量。
三、实验结果与分析1. 不同淋洗剂对土壤重金属的去除效果实验结果表明,HCl、硫代硫酸钠、柠檬酸、酒石酸、草酸和EDTA均能有效去除土壤中的Cu。
其中,HCl和柠檬酸的去除率最高,可达到70%以上;硫代硫酸钠和EDTA的去除率也较高,达到50%左右。
腐植酸对Cu的去除效果较差,去除率在20%左右。
2. 淋洗剂对土壤微生物群落结构的影响通过高通量测序技术分析淋洗前后土壤微生物群落结构,发现淋洗剂对土壤微生物群落结构有一定影响。
淋洗后30d内,细菌群落丰富度先降低后升高,群落多样性提高。
淋洗后,Chloroflexi、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、Fibrobacteres、Armatimonadetes等菌群的相对丰度增加,Actinobacteria、Firmicutes等菌群的相对丰度降低。
3. 土壤重金属形态变化淋洗后,土壤中的Cd和Zn被活化,可迁移性提高;Pb的可氧化态和残渣态比例升高,可迁移性降低。
污染场地修复解决方案(3篇)

第1篇随着我国经济的快速发展,工业、农业、城市建设等领域对土地资源的需求不断增加,导致大量土地受到污染。
污染场地不仅破坏了生态环境,还威胁着人们的健康和生命安全。
为了解决这一问题,本文将针对污染场地修复提出一系列解决方案。
一、污染场地修复概述1. 污染场地类型污染场地主要分为以下几类:(1)工业污染场地:包括化工厂、炼油厂、电镀厂等工业企业的生产、储存、使用、处理、处置等过程中产生的污染物。
(2)农业污染场地:包括农药、化肥、畜禽粪便等农业污染物。
(3)城市污染场地:包括垃圾填埋场、污水处理厂、垃圾焚烧厂等城市基础设施产生的污染物。
(4)其他污染场地:包括土壤侵蚀、矿山开采、油罐泄漏等。
2. 污染场地修复目标污染场地修复的目标主要包括以下几个方面:(1)去除或降低污染物浓度,确保土壤、地下水和地表水环境质量符合国家标准。
(2)改善土壤结构,提高土壤肥力,恢复土地功能。
(3)消除污染源,防止污染物再次进入环境。
(4)提高公众对污染场地修复的认知度,营造良好的社会氛围。
二、污染场地修复解决方案1. 预处理阶段(1)调查评估:对污染场地进行全面调查,包括污染源、污染范围、污染物种类和浓度等。
(2)风险评估:根据调查结果,评估污染对环境和人体健康的影响。
(3)修复方案设计:根据污染场地类型、污染程度和修复目标,制定相应的修复方案。
2. 主要修复技术(1)物理修复技术1)土壤置换:将受污染土壤挖除,用未受污染的土壤进行置换。
2)土壤固化/稳定化:将受污染土壤与固化/稳定化材料混合,提高土壤稳定性和污染物的吸附能力。
3)热处理:通过高温加热受污染土壤,使污染物挥发或分解。
(2)化学修复技术1)化学淋洗:利用化学药剂将污染物从土壤中淋洗出来。
2)化学氧化还原:通过氧化还原反应将污染物转化为无害物质。
3)化学稳定化/固化:将污染物与稳定化/固化材料混合,提高污染物的稳定性和迁移性。
(3)生物修复技术1)植物修复:利用植物吸收、降解和转化污染物。
美国经典案例分析——以土壤资源化利用推进污染场地修复

美国经典案例分析——以土壤资源化利用推进污染场地修复近年来,政府和民间均感受到了来自土地资源日益紧张、土壤污染趋向恶化的巨大压力。
然而,由于技术和人才储备的不足,法律及法规的缺失使得修复进度并不尽如人意。
更重要的是,目前估算出的全国土壤修复成本令人望而生畏,让人在思考如何才能以有限资源完成必需的修复之时,也增加了未来国家战略的不确定性。
所谓“前事不忘,后事之师”,三十多年来,大洋彼岸的美国在土壤修复领域,特别是近十年来在土壤资源化利用方面取得了不俗的成绩。
研究其东北部老工业地带的相关案例,可为我们提供一窥其究竟的机会。
1860年,南北战争中北方工业集团的胜利,标志着战后数十年间美国经济腾飞的开端。
在这股工业化浪潮中,宾夕法尼亚州阿帕拉契山脉脚下的利哈依(Lehigh)河谷,因其丰富的矿产资源和优越的地理位置,被彼时的锌金属巨头——新泽西锌公司选中,成为其在美国东部的锌金属冶炼、加工和物流中心,还于1898年为众多因该产业而聚集在一起的工人及家属建立起一个小镇,更以当时公司总裁的姓氏将小镇命名为帕尔默顿(Palmerton)。
其后数十年间,该工厂生意蒸蒸日上,小镇也日益繁荣,居民自出生到去世都享受着由公司提供的待遇和福利。
这一切,使帕尔默顿一度成为美国工业小镇的典范。
然而,世上不存在永久的理想中的乌托邦。
到20世纪中叶,帕尔默顿因多年的锌金属冶炼,造成了严重的土壤和地下水污染。
新泽西锌业公司多年倾倒的累计超过三千万吨的矿渣堆积成了占地数百英亩、高达数十米的矿渣山,并因长年雨水冲刷产生了高污染的渗滤液,严重影响附近河流与地下水;此外,因工厂烟囱经年累月排出含有高浓度重金属的粉尘,全镇表层土壤和地下水均受到严重的重金属污染(表1),附近三千英亩山地也因此几乎寸草不生;而植被缺失造成的严重水土流失,又加剧了污染物在环境中的扩散和对附近居民健康的威胁。
帕尔默顿地区惊人的环境污染随着1980年《综合环境反应,赔偿与责任法》的出台,再也无法掩盖,其污染的严峻态势也终于大白天下。
土壤工程修复技术方案书(3篇)
第1篇一、项目背景随着我国经济的快速发展,工业、农业、城市化进程不断加快,土壤污染问题日益严重。
土壤污染不仅对生态环境造成严重影响,还威胁到人类的健康。
为了解决这一问题,我国政府高度重视土壤污染防治工作,提出了“土壤污染防治行动计划”,明确要求加大土壤污染防治力度,推进土壤污染治理修复。
本方案旨在针对某污染场地,提出一套科学、合理、可行的土壤工程修复技术方案。
二、项目目标1. 达到国家土壤污染风险管控标准,确保土壤环境质量达到安全利用要求。
2. 提高土壤质量,促进土地资源合理利用。
3. 降低土壤污染对周边环境和人体健康的影响。
4. 为类似污染场地修复提供参考。
三、项目内容1. 污染场地调查与评价(1)现场踏勘:对污染场地进行实地调查,了解场地周边环境、污染源、土壤污染程度等。
(2)采样与分析:采集土壤、地下水、地表水等样品,进行实验室分析,确定污染物种类、浓度及分布情况。
(3)风险评估:根据污染物的种类、浓度、分布等因素,评估土壤污染对环境和人体健康的风险。
2. 修复方案设计(1)修复目标:针对污染场地,制定修复目标,包括污染物去除率、土壤质量提升等。
(2)修复技术选择:根据污染物的性质、场地条件等因素,选择合适的修复技术,如化学修复、生物修复、物理修复等。
(3)修复工艺流程:制定详细的修复工艺流程,包括预处理、修复、稳定化、监测等环节。
3. 修复实施(1)预处理:针对污染场地,进行必要的预处理,如清理地表污染物、设置围堰等。
(2)修复:根据修复方案,采用化学修复、生物修复、物理修复等方法进行土壤修复。
(3)稳定化:对修复后的土壤进行稳定化处理,确保污染物不反弹。
(4)监测:对修复过程和修复效果进行监测,确保修复效果达到预期目标。
4. 修复效果评估(1)土壤质量评估:对修复后的土壤进行采样分析,评估土壤质量是否达到安全利用要求。
(2)环境风险评估:对修复后的土壤进行环境风险评估,确保修复效果对环境和人体健康无影响。
土壤气相抽提(SVE)技术在污染场地土壤修复中的应用
土壤气相抽提(SVE)技术在污染场地土壤修复中的应用2.陕西省西安市生态环境局长安分局环境监测站 710100摘要:随着我国工业化、城市化、农业集约化的不断发展,土壤资源的利用及保护问题日益突出。
大量未经科学处理的污水直接灌溉农田、化学农药的施用及残留、生活垃圾和固体废物的简单填埋等活动都在直接或间接的污染着人类赖以生存的土壤资源。
另外,工业企业搬迁地块的污染场地土壤修复问题也受到各地政府和居民的高度重视。
因此,必须采取科学有效的土壤修复措施,加强土壤污染修复治理。
目前,土壤气相抽提(SVE)技术具有操作简单、投入成本低、对附近的环境产生影响较小,高效修复效果等优点,被广泛应用在污染场地的修复阶段中。
本文主要通过对土壤气相抽提(SVE)技术的基本概述、适用性与实际的应用进行分析,以期提供相应的参考。
关键词:土壤气相抽提(SVE)技术;土壤修复;技术应用引言:近年来我国土壤污染程度日益严重,政府对农业用地、矿业用地、工业用地、搬迁企业用地等污染地块的土壤修复要求更加严格规范。
土壤气相抽提(soilvaporextraction, SVE),也称叫做“土壤通风”或“真空抽提”,属于土壤原位修复技术,第一次的应用出现在上个世纪70年代末,因其对石油类污染土壤修复效果显著得以广泛推广,同时,SVE技术在操作上具有操作简单、投入成本低、对附近的环境产生影响较小,高效修复效果等优点[1]。
1.SVE技术概述SVE技术主要由抽提系统、尾气处理系统及中央控制系统三部分组成。
抽提阶段使用真空泵的抽提进而使土壤孔隙中挥发性有机物(VOCs)流向抽取系统,经过这个步骤可以促使污染物发生变化后转变成气态并与空气同时被抽出来。
在这样的方式下可以快速去除污染物,起初这项技术主要应用于非水相液体(NAPLs)污染物的去除,目前也应用于挥发性农药污染物充分分撒等不含NAPL的土壤体系中。
2.SVE的适用性SVE技术主要适用于挥发性较强的有机污染物修复,并且要求土壤质地均一、渗透性较好、孔隙率较大、含水率较小及地下水位低。
土壤修复技术及优缺点
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,改变土壤的酸碱性、氧化还原条件或离子构成情况,进而对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用产生影响的稳定化技术。
但固化 /稳定化方法只是改变了重金属在土壤中的形态,不能使重金属真正的土壤中脱离,随着环境条件的改变,其生物有效性也可能变化,容易再度活化而危害土壤环境。
土壤淋洗技术是运用试剂与土壤固相中的重金属作用,形成溶解性的重金属离子或金属络合物,然后用清水把污染物冲至根层外,再利用含有一定配位体的化合物冲淋土壤,使之与重金属离子形成更稳定的络合物,或用带有阴离子的溶液,如碳酸盐、磷酸盐冲洗土壤,使重金属形成化合物沉淀。
土壤污染治理中的植物修复技术
土壤污染治理中的植物修复技术土壤污染是当前全球环境问题中的一大挑战,它严重影响着人类的生存环境和生态平衡。
由于农业、工业和城市发展等活动,土壤污染问题愈发严重,给人类健康和生态系统造成了严重威胁。
在土壤污染治理中,植物修复技术因其绿色、环保、经济等特点成为一种备受瞩目的治理手段。
植物修复技术,简单来说就是利用植物的生长特性和代谢能力来修复受到污染的土壤。
通过植物的吸收、吸附、降解等作用,可以减少或去除土壤中的有害物质,恢复土壤的生态功能,达到治理土壤污染的目的。
在这篇文章中,我们将详细介绍土壤污染治理中的植物修复技术的相关概念、原理、分类、应用以及未来发展趋势。
一、植物修复技术的基本概念和原理植物修复技术是利用植物的吸附、富集、转运、代谢等作用,修复土壤中的有机物、重金属等污染物的技术。
它依托植物的生长特性和代谢能力,通过植物根系和微生物的共同作用,对土壤中的有害物质进行治理。
植物修复技术的原理主要包括以下几点:1. 植物的吸收能力:植物根系具有吸收水分和养分的功能,同时也能吸收土壤中的有害物质,如重金属离子、有机物等;2. 植物的转运和富集作用:植物根系吸收土壤中的有害物质后,通过植物的整体生物过程,将其转移到植物的茎、叶、果实等地方,从而减少土壤中污染物的浓度;3. 植物与微生物的协同作用:植物根际和根系内部的微生物可以协助植物降解土壤中的有害物质,提高土壤的治理效果;4. 生物多样性的促进:在植物修复过程中,选择具有较强适应性、生长迅速、吸收能力强的植物种类,同时保持植物群落的多样性,可以提高土壤修复的效果。
二、植物修复技术的分类植物修复技术根据不同的修复机制和作用方式,可以分为植物吸收技术、植物修复技术和植物-微生物联合修复技术等几类。
1. 植物吸收技术:指利用植物根系对土壤中有害物质进行吸收和富集,达到减少有害物质在土壤中的浓度的目的。
植物吸收技术一般适用于有机物、重金属等某一类污染物的修复。
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科技论文与案例交流
生态足迹法在城市总体规划环境影响评价中的
应用研究——以丹东市为例
尤琦
(辽宁省环境规划院有限公司辽宁沈阳110031
摘
要:生
态承载力分析是城市总体规划环境影响评
价的重要内容,本研究利用生态足迹分析方法对丹东市的
生态承栽力进行定量核算,得到丹东市的生态盈亏现状,
为城市的科学规划和合理开发提供了决策依据。
关键词
:生态足迹;城市总体规划;环境影响评价
1引言
《规划环境影响评价技术导则——城市总体规划》(征求意见
稿)要求城市总体规划环评的生态承载力分析应明确支撑和保障
城市可持续发展的主要生态功能区和城市生态安全保障的基本
条件;明确限制城市规划实施的主要生态因子或问题。
生态足迹法作为生态承载力的分析方法,可以衡量资源利用
和废弃物排放强度与区域生态承载力之间的关系,借助此方法从
评价尺度上更精确合理地对环境影响作出预测分析,对区域的可
持续发展作出判断。
2生态足迹概述
生态足迹分析法是由加拿大生态经济学家William和其博士
生Wackernagel于90年代初提出的一种度量可持续发展程度的
方法,它是一组基于土地面积的量化指标。生态足迹的概念表述
为:任何已知人口(某个个人、一个地区或一个国家)的生态足迹
是生产这些人口消费的所有资源和吸纳这些人口产生的所有废
弃物所必需的生物生产土地面积和水域的总和。生态足迹可以直
接反映一个区域的生态压力状况,是分析区域的生态承载力和生
态需求的一个定量指标,也是衡量区域可持续状态的定量指标。
3模型及计算方法
3.1生态足迹模型
EF=Nxef
(式i)
n
ef
=
X (〇«, )
i=l
(式2)
aa
.=—
Pi
(式3)
式中:为总的生态足迹;/V为人口数;e/为人均生态足迹;
%为人均第i种消费物品折算的生物生产面积;r,+为均衡因子;Pi
为第i种物品的人均消费量;为第i种物品的平均生产能力。
各类消费项目的人均生物生产土地面积分量计算:
计算公式为:
aa^c/P^P^EW-N
)
(式 4)
式中:产为第1种消费项目的年生产量,/;为第;种消费项目
的年进口量,五,为第丨种消费项目的年出口量,为计算区域的人
口数。
生态足迹计算:
人均生态足迹为:
ef= ^ r. x(aai )= ^ r. x(ci/Pi
)
(式5)
式中为均衡因子,j=(l,2,3,4,5,6)表示种生物生产土地面积。
3.2
生态承载力模型
在生态承载力计算中,不同国家或地区的土地由于利用类型
和资源禀赋的不同,不能利用实际面积直接比较,需要通过产量
因子进行调整,产量因子表示某个国家或地区的某种生物生产土
地的平均生态生产力与同类土地的世界平均生态生产力之间的
比率。将研究区域内的耕地、草地、林地、建筑用地、水域等各种类
型的土地面积乘以相应的均衡因子和产量因子,就可以得到该地
区基于世界平均生态生产力的均衡生物生产土地面积,即生态承
载力。同时根据世界环境与发展委员会(WCED)的报告,需要保留
12%以上的生态容量用于保护生物多样性。
生态承载力模型的计算与分析步骤如下:
(1) 人均生态承载力:
6
ec = ^ a XrXy (式 6)
1 1 1
式中:为人均生态承载力(hm2/人);为实际人均占有的第j类
生物生产土地面积;为均衡因子;为产量因子。
(2) 区域生态承载力:
EC=Nxec
(式 7)
式中:EC为区域总的生态承载力,N为区域总人口数。
3.3
生态赤字/盈余计算
生态赤字/盈余=生态承载力-生态足迹
如果生态足迹超过生态承载力,就出现生态赤字,表明该地区
人类负荷太大,其对自然生态系统的需求超过了系统的承载力,社
会发展处于相对不可持续状态;如果生态足迹小于生态承载力,就
出现生态盈余,表明该地区人类负荷处于生态系统承载力的范围
内,生态系统是安全的,人类社会的发展处于可持续状态。
4丹东市生态足迹的计算
4.1
生态足迹估算
根据《2015年丹东市统计年鉴》数据,运用生态足迹的基本计
算模型,对丹东市的生态足迹进行计算和分析。2014年丹东市常
住人口 242.6万人。
4.1.1生物资源账户计算
生物资源消费包括农作物、动物产品、水果和其他产品等,具
体包括粮食、大豆、油料、蔬菜、瓜类、水果、猪肉、牛肉等。根据丹
东市生态环境和资源特点,生物资源账户土地类型分为耕地、草
地、林地、水域四大类。由于猪和家禽主要以农作物为饲料,属于
间接农产品,所以将猪肉、禽肉和禽蛋归于耕地类。生物性生产面
积折算采用联合国粮农组织计算的有关生物资源的世界平均产
量作为全球平均生产力,将丹东市生产的生物资源统一转化为生
物生产性土地面积。2014年丹东市生态足迹生物资源账户计算结
科
技
论
文
与
案
例
交
流
《资源节约与环保》2016年第12期