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匯報(bào)人:組員:專業(yè):環(huán)境科學(xué)土壤As、Cr污染的控制技術(shù)研究匯報(bào)人:土壤As、Cr污染的控制技術(shù)研究01土壤As的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)02土壤Cr的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)03土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復(fù)技術(shù)目錄01土壤As的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)02土壤Cr的存在、轉(zhuǎn)化01土壤As的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)ONE01土壤As的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)ONEAS的來源自然源人為源成土母質(zhì)高砷地區(qū)水侵蝕、植物吸收和火山活動(dòng)等自然過程環(huán)境As工礦業(yè)活動(dòng)廢棄物排放燃煤農(nóng)業(yè)活動(dòng)AS的來源(SourcesofAs)AS的來源自然源人為源成土母質(zhì)高砷地區(qū)水侵蝕、植物吸收和火山AS的循環(huán)(Biogeochemicalcycleofarsenic)AS的循環(huán)(BiogeochemicalcycleofAs(Ⅲ)As(Ⅴ)還原條件氧化條件As的形態(tài)有機(jī)砷1.毒性一甲基砷酸MMA(Ⅴ)二甲基砷酸DMA(Ⅴ)砷酸鹽亞砷酸鹽甲基化無機(jī)砷AS的形態(tài)(SpeciationofAs)As(Ⅲ)As(Ⅴ)還原條件氧化條件As的形態(tài)有機(jī)砷1.毒性AS的形態(tài)(SpeciationofAs)2.AS的賦存形態(tài)可交換態(tài)(SOL-As)碳酸鹽結(jié)合態(tài)(EX-As)鐵-錳氧化物結(jié)合態(tài)(FMO-As)有機(jī)結(jié)合態(tài)(OM-As)殘?jiān)鼞B(tài)(RES-As)AS的形態(tài)(SpeciationofAs)2.AS的可交AS的分布(DistributionofAs)AS的分布(DistributionofAs)食用菌產(chǎn)業(yè)清潔化生產(chǎn)操作技術(shù)工藝氧化-還原過程甲基化-脫甲基化過程AS的轉(zhuǎn)化(ConversionofAs)食用菌產(chǎn)業(yè)清潔化生產(chǎn)操作技術(shù)工藝氧化-還原過程甲基化-脫甲基易溶性砷難溶、低毒和低移動(dòng)的砷

pH和Eh值溶解-沉淀過程生物富集過程

砷生物態(tài)1.生物吸著作用2.超富集植物主動(dòng)和被動(dòng)過程吸收AS的轉(zhuǎn)化(ConversionofAs)易溶性砷難溶、低毒和低移動(dòng)的砷pH和Eh值溶解-沉淀過砷土壤金屬鋁型砷Al-As鐵型砷Fe-As鈣型砷Ca-As閉蓄型砷O-As水溶性砷SOL-As毒性AS的轉(zhuǎn)化(ConversionofAs)砷土壤金屬鋁型砷Al-As鐵型砷Fe-As鈣型砷Ca-1.As(Ⅴ)還原導(dǎo)致的地下水污染。2.進(jìn)入土壤或滲入水體,在農(nóng)作物、藥用植物及其他生物體內(nèi)富集。3.阻滯植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育或使砷在其可食部分累積。4.增加癌癥患病率,影響人體健康A(chǔ)S的危害(HazardsofAs)1.As(Ⅴ)還原導(dǎo)致的地下水污染。AS的危害(Hazard土壤As污染的修復(fù)(RemediationofAs)1.As的修復(fù)人工修復(fù)自然人工自然生物地球化學(xué)循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)生物修復(fù)傳統(tǒng)物理修復(fù)工程措施化學(xué)修復(fù)①客土法②換土法③深耕翻土④玻璃化法⑤電動(dòng)修復(fù)①固化/穩(wěn)定化技術(shù)②土壤淋洗法③電化學(xué)-PRB復(fù)合修復(fù)法①微生物修復(fù)②植物修復(fù)(綠色修復(fù))①土壤水分調(diào)節(jié)②改變作物種類土壤As污染的修復(fù)(RemediationofAs)1.任春強(qiáng)等,2012客土法換土法深耕翻土法玻璃化法電動(dòng)修復(fù)法客土法是指向污染土壤內(nèi)加入大量干凈的土壤,覆蓋在表層或混合均勻,使污染物含量降低或減少污染物與植物根系的接觸,以增加土壤的環(huán)境容量,增強(qiáng)土壤自凈能力的方法。(≥15cm)換土法就是將污染的土壤取走,換入新的干凈土壤。一般適用于事故后的簡(jiǎn)單處理。深耕翻土法就是深翻土壤,使聚集在表層的污染物分散在土壤的深層,達(dá)到稀釋和自處理的目的。玻璃化法是一種原位固化、穩(wěn)定化技術(shù),即在砷污染區(qū)土壤中插入電極,并通入高壓電流產(chǎn)生高溫將土壤融化,冷卻后形成化學(xué)惰性的、非擴(kuò)散的堅(jiān)硬玻璃體,砷酸鹽進(jìn)而轉(zhuǎn)化為硅酸化砷酸鹽固定其中.電動(dòng)修復(fù)法是一種原位修復(fù)技術(shù),將電極插入污染土壤,并施加微弱直流電(mA/cm2或電勢(shì)為V/cm)形成電場(chǎng),利用電場(chǎng)產(chǎn)生的電滲析、電遷移和電泳等效應(yīng),驅(qū)動(dòng)污染物沿電場(chǎng)方向定向遷移,從而將污染物富集至電極區(qū),隨后進(jìn)行集中處理或分離的方法。傳統(tǒng)物理修復(fù)工程措(Traditionalphysicalrepair)限制條件工程量大,成本高,不適于大面積砷污染土壤。翻土需費(fèi)較多人力,應(yīng)用較有限。需要大量電能維持高溫,成本高,且會(huì)產(chǎn)生含砷尾氣等問題,限制了該技術(shù)的大范圍應(yīng)用。適合小范圍、低滲透性的黏土和淤泥土。尚未工程化應(yīng)用。需對(duì)換出土進(jìn)行治理,可能對(duì)操作人有危害任春強(qiáng)等,2012客土法換土法深耕翻土法玻璃化法電動(dòng)修復(fù)法客任春強(qiáng)等,2012固化/穩(wěn)定化修復(fù)土壤淋洗技術(shù)固化穩(wěn)定化(solidificationstabilizationSS)修復(fù)技術(shù)是指向土壤中添加固化穩(wěn)定劑,通過吸附、沉淀或共沉淀、離子交換等作用改變重金屬在土壤中的存在形態(tài),降低砷在土壤環(huán)境中的溶解遷移性、浸出毒性和生物有效性的修復(fù)方法。(二次破壞?。┩寥懒芟?soilwashing)修復(fù)技術(shù)是從污染土壤中去除有機(jī)和無機(jī)污染物的過程,通過污染土壤和淋洗劑的高能量接觸(包括物理和化學(xué)作用)實(shí)現(xiàn)污染物的分離、隔離和無害化轉(zhuǎn)變?;瘜W(xué)修復(fù)(Chemicalrepair)任春強(qiáng)等,2012固化/穩(wěn)定化修復(fù)土壤淋洗技術(shù)固化穩(wěn)定化(s化學(xué)固定化修復(fù)(Solidification)具有快速、簡(jiǎn)單、成本低且二次污染小等優(yōu)點(diǎn),但該技術(shù)只是改變了砷在土壤中的存在形態(tài),并沒有將其去除。

鐵氧化物鋁氧化物錳氧化物As3+溶解、遷移性降低

As3+

固化劑+As5+

化學(xué)固定化修復(fù)(Solidification)具有快速、簡(jiǎn)單土壤化學(xué)淋洗技術(shù)(Soilwashing)

污染土壤As淋洗劑該技術(shù)適用于面積小、污染重的土壤治理,操作靈活、效率高,但也容易引起某些營(yíng)養(yǎng)元素的淋失和沉淀

無機(jī)淋洗劑(H3PO4)生物表面活性劑草酸、EDTA、檸檬酸99.9%79%~82%70.58%土壤化學(xué)淋洗技術(shù)(Soilwashing)植物修復(fù)(plantrepair)超富集植物

蜈蚣草22600mg/kg羽葉:5070mg/kg大葉井口邊草Shoot:6000mg/kg藨草Root:251.40mg/kgShoot:12.38mg/kg蘆葦Root:92.91mg/kgShoot:4.03mg/kg粉葉蕨Shoot:2438.33mg/kg濕地超富集植物

美人蕉芋頭(修復(fù)效率最高)68mg/(m2·d)紙莎草130-172mg/kg柳樹可作為砷污染地區(qū)植物修復(fù)材料香蒲莎草植物修復(fù)(plantrepair)超富集植物蜈蚣草大微生物修復(fù)(microorganismRemediation)降低砷毒性、可移動(dòng)性As3+

微生物氧化菌+As5+

修復(fù)效果好、投資少、費(fèi)用低,易于管理與操作不會(huì)產(chǎn)生二次污染。但目前該技術(shù)很難同時(shí)修復(fù)多種重金屬污染土壤,應(yīng)用難度較大

假單胞桿菌硫鐵桿菌類微生物修復(fù)(microorganismRemediatio02土壤Cr的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)TWO02土壤Cr的存在、轉(zhuǎn)化、TWO土壤鉻的形態(tài)與來源

(SpeciationandSourcesofCr)

大氣沉降污水灌溉礦山開采隨固體廢物進(jìn)入土壤12345隨農(nóng)用物資進(jìn)入土壤Cr的形態(tài)Cr(Ⅵ)Cr(Ⅱ)Cr(Ⅲ)土壤鉻的形態(tài)與來源

(SpeciationandSourTransformation

膠體吸附Adsorptionofsoilcolloid絡(luò)合作用Complexation沉淀溶解Precipitationanddissolution生物轉(zhuǎn)運(yùn)BiotransformationCrTransformation

膠體吸附絡(luò)合作用沉淀溶解生物轉(zhuǎn)Effects鉻性皮膚潰瘍(鉻瘡)鉻性皮炎及濕疹鉻性鼻炎皮膚skin呼吸道眼及耳腸胃道對(duì)人體健康的危害Harmfultopeople眼球結(jié)膜充血、有異物感、流淚刺痛、視力減弱;鼓膜及外耳引起潰瘍反胃嘔吐,劇烈腹痛;六價(jià)鉻化合物有致癌性的,會(huì)造成肺癌。Effects鉻性皮膚潰瘍(鉻瘡)鉻性鼻炎皮膚skin呼吸道Cr污染的修復(fù)(RepairofCrpollution)物理修復(fù)物理固定化修復(fù)化學(xué)清洗化學(xué)還原化學(xué)固定電動(dòng)修復(fù)化學(xué)修復(fù)生物修復(fù)植物修復(fù)微生物修復(fù)聯(lián)合修復(fù)Cr污染的修復(fù)(RepairofCrpollution電動(dòng)修復(fù)(Electricremediation)陽極Anode陰極CathodeOH-Cr2O72-NO3-膠體電泳Gelelectrophoresis離子遷移IonmigrationH+H+電滲析運(yùn)動(dòng)ElectrodialysisH+Cr3+Me2+土壤毛細(xì)孔Soilcapillary電動(dòng)修復(fù)(Electricremediation)陽極陰極物理固定化修復(fù)(Solidification)惰性材料污染土壤固化劑沸石硅土膨潤(rùn)土物理固定化修復(fù)(Solidification)惰性材料污染土化學(xué)固定化修復(fù)(Solidification)Cr6+遷移性和活性降低

Cr6+

固化劑吸附沉淀配合+適用于低濃度鉻污染土壤,且無法對(duì)土壤中的鉻離子進(jìn)行消除,鉻離子仍然存留在土壤環(huán)境中

化學(xué)固定化修復(fù)(Solidification)Cr6+遷移性化學(xué)清洗化修復(fù)(Soilwashing)

污染土壤Cr清洗液EDTASDSNTA54%僅對(duì)砂壤等滲透系數(shù)大的土壤適用,且清洗劑廢液容易對(duì)環(huán)境造成二次污染

化學(xué)清洗化修復(fù)(Soilwashing)化學(xué)還原化修復(fù)(Reduction)鉻的遷移性、生物可利用性降低

Cr6+

還原劑鐵屑硫酸亞鐵+Cr3+

存在于土壤顆粒內(nèi)部的六價(jià)鉻,難以與還原劑發(fā)生還原反應(yīng)。需要額外的超量還原劑來還原它,還原劑有可能造成二次污染

硫化物化學(xué)還原化修復(fù)(Reduction)鉻的遷移性、生物可利用性微生物修復(fù)(Microorganism)鉻的遷移性、生物可利用性降低

Cr6+

土著、馴化微生物硫酸鹽還原菌大腸桿菌

+Cr3+

不會(huì)破壞植物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu),可原地處理,操作簡(jiǎn)單方便,處理費(fèi)用低,不會(huì)產(chǎn)生二次污染。但是,目前這個(gè)技術(shù)還需系統(tǒng)地研究

芽抱桿菌屬

假單胞菌屬

微生物修復(fù)(Microorganism)鉻的遷移性、生物可利(1)植物萃取(phytoextration)超積累植物(hyperaccumulator)將土壤中的金屬提取出來,富集搬運(yùn)到植物根部可收割部位和地上莖葉部位的過程。淺層受重金屬污染程度較低(2.5~100mg·kg-1)的土壤的修復(fù)(2)植物過濾(phytofiltration)植物通過生物或非生物過程,將根際周圍液體中的污染物吸收或沉淀在根部表面,或者吸收并轉(zhuǎn)移至根內(nèi)部。常適用于低濃度、水量高的情況植物修復(fù)(Plantrepair)(1)植物萃取(phytoextration)超積累植物(3)植物固定(phytostablization)被植物的根吸收、在體內(nèi)富集,或者被吸附到根表面,或者在根際區(qū)沉淀下來;植物及其根部可防止污染物被風(fēng)或水侵蝕而遷移,還可防止其在土壤中滲漏及擴(kuò)散。植物修復(fù)(Plantrepair)PaspalumdistichumLeersiahexan-draSwartz(3)植物固定(phytostablization)被植物聯(lián)合修復(fù)(Jointrepair)有機(jī)質(zhì)根系分泌物鐵載體質(zhì)子酶活化污染土壤中的重金屬鉻從而促進(jìn)鉻積累植物的吸收富集

聯(lián)合修復(fù)(Jointrepair)有機(jī)質(zhì)根系分泌物鐵載體質(zhì)Cr污染的修復(fù)總結(jié)修復(fù)方法限制條件資源需求健康分析成本元/t電動(dòng)修復(fù)法適于低滲透性的土壤,浸水,對(duì)殘?jiān)t無效電、水耗人少接觸毒害少320固化穩(wěn)定法需將鉻污染的土壤中挖出來,沒有從根本上去除污染物固化劑揮發(fā)性有機(jī)污染120化學(xué)清洗法僅對(duì)砂壤等滲透系數(shù)大的土壤適用,易對(duì)環(huán)境造成二次污染水、化學(xué)劑易造成污染轉(zhuǎn)移140化學(xué)還原法未做防滲處理的渣

場(chǎng),會(huì)引起二次污染大量的還原劑人不直接接觸污染150生物修復(fù)法修復(fù)時(shí)間長(zhǎng),且尚未具體應(yīng)用到大面積土壤修復(fù)鉻富集植株微生物菌株人不直接接觸、無二次污染110Cr污染的修復(fù)總結(jié)修復(fù)方法限制條件資源需求健康分析成本元/t03土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復(fù)技術(shù)Three03土壤As、Cr污染的Three土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復(fù)技術(shù)PRBFeOOH+Fe0改性紅泥CNT-Co去除率增加1.6-2.2倍效果顯著優(yōu)于EK63%EK-PRB聯(lián)合修復(fù)技術(shù)不攪動(dòng)土層,并可縮短修復(fù)時(shí)間,比較適合于低滲透的載土和淤泥土,且可回收砷,具有經(jīng)濟(jì)效益高、后處理方便、二次污染少等優(yōu)點(diǎn)。土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復(fù)技術(shù)PRBFeOOH04As、Cr污染修復(fù)技術(shù)未來發(fā)展方向Four04As、Cr污染修復(fù)技術(shù)未來發(fā)展方向Four聯(lián)合修復(fù)技術(shù)生物-植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)化學(xué)-物化生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)Ⅲ物理化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)生物-植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)化學(xué)-物化生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)參考文獻(xiàn)(Reference)05[1]李雨奎,笪婷婷.土壤中重金屬砷賦存形態(tài)和檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,45(21):123-125.[2]謝正苗,黃昌勇.不同價(jià)態(tài)砷在不同母質(zhì)土壤中的形態(tài)轉(zhuǎn)化及其與土壤性質(zhì)的關(guān)系[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),1988(5):23-26.[3]韓永和.根際土壤—微生物—蜈蚣草系統(tǒng)中砷的形態(tài)轉(zhuǎn)化與解毒機(jī)制[D].南京大學(xué),2017.[4]劉坤.土壤中重金屬污染調(diào)查研究——以砷和汞為例[J].黑龍江科技信息,2017(9):30-30.[5]李生志,楊居榮.土壤中砷的毒性與存在形態(tài)的關(guān)系[J].河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1987(2):57-62.[6]宋書巧,周永章,周興,等.土壤砷污染特點(diǎn)與植物修復(fù)探討[J].熱帶地理,2004,24(1):6-9.[7]王新,賈永鋒.土壤砷污染及修復(fù)技術(shù)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2007,30(2):107-110.[8]高松,謝麗.中國(guó)土壤砷污染現(xiàn)狀及修復(fù)治理技術(shù)研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(14):6587-6589.[9]唐敏,張煥禎,李亮.砷污染土壤檸檬酸萃取修復(fù)技術(shù)研究[J].環(huán)境污染與防治,2010,32(12):44-47+71.[10]吳佳,謝明吉,楊倩,等.砷污染微生物修復(fù)的進(jìn)展研究[J].環(huán)境科學(xué),2011,32(3):817-824.參考文獻(xiàn)(Reference)05[1]李雨奎,笪婷婷.參考文獻(xiàn)(Reference)05[11]任春強(qiáng),張?jiān)?楊明.土壤砷污染修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2014,34(6):30-33.[12]王婷.鉻污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].科技視界,2014(7):5-5.[13]張峰,馬烈,張芝蘭,等.化學(xué)還原法在Cr污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用[J].化工環(huán)保,2012,32(5):419-423.[14]王曉雯.土壤中鉻污染修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,2014,39(6):210-212.[15]高玉梅,劉帥霞.植物修復(fù)鉻污染土壤的研究進(jìn)展[J].廣東化工,2014,41(5):88-89.[16]高鵬.電動(dòng)/PRB聯(lián)合修復(fù)鉻、砷污染土壤試驗(yàn)研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京),2014.[17]余天紅,黎華壽.砷污染土壤微生物修復(fù)機(jī)制及其研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染與防治,2014,36(12):77-82.[18]紀(jì)冬麗,孟凡生,薛浩,等.國(guó)內(nèi)外土壤砷污染及其修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào),2016,6(1):90-99.[19]李世業(yè),成杰民,宋國(guó)香,等.鉻污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)研究[J].綠色科技,2015(1):194-196.[20]聶楊.鉻污染土壤電動(dòng)修復(fù)聚焦現(xiàn)象研究[D].重慶大學(xué),2011.[21]吳軍年,劉鑫.鉻污染土壤修復(fù)方法比選[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(34):21198-21200.參考文獻(xiàn)(Reference)05[11]任春強(qiáng),張?jiān)?THANKS2017.11.13THANKS演講完畢,謝謝觀看!演講完畢,謝謝觀看!匯報(bào)人:組員:專業(yè):環(huán)境科學(xué)土壤As、Cr污染的控制技術(shù)研究匯報(bào)人:土壤As、Cr污染的控制技術(shù)研究01土壤As的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)02土壤Cr的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)03土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復(fù)技術(shù)目錄01土壤As的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)02土壤Cr的存在、轉(zhuǎn)化01土壤As的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)ONE01土壤As的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)ONEAS的來源自然源人為源成土母質(zhì)高砷地區(qū)水侵蝕、植物吸收和火山活動(dòng)等自然過程環(huán)境As工礦業(yè)活動(dòng)廢棄物排放燃煤農(nóng)業(yè)活動(dòng)AS的來源(SourcesofAs)AS的來源自然源人為源成土母質(zhì)高砷地區(qū)水侵蝕、植物吸收和火山AS的循環(huán)(Biogeochemicalcycleofarsenic)AS的循環(huán)(BiogeochemicalcycleofAs(Ⅲ)As(Ⅴ)還原條件氧化條件As的形態(tài)有機(jī)砷1.毒性一甲基砷酸MMA(Ⅴ)二甲基砷酸DMA(Ⅴ)砷酸鹽亞砷酸鹽甲基化無機(jī)砷AS的形態(tài)(SpeciationofAs)As(Ⅲ)As(Ⅴ)還原條件氧化條件As的形態(tài)有機(jī)砷1.毒性AS的形態(tài)(SpeciationofAs)2.AS的賦存形態(tài)可交換態(tài)(SOL-As)碳酸鹽結(jié)合態(tài)(EX-As)鐵-錳氧化物結(jié)合態(tài)(FMO-As)有機(jī)結(jié)合態(tài)(OM-As)殘?jiān)鼞B(tài)(RES-As)AS的形態(tài)(SpeciationofAs)2.AS的可交AS的分布(DistributionofAs)AS的分布(DistributionofAs)食用菌產(chǎn)業(yè)清潔化生產(chǎn)操作技術(shù)工藝氧化-還原過程甲基化-脫甲基化過程AS的轉(zhuǎn)化(ConversionofAs)食用菌產(chǎn)業(yè)清潔化生產(chǎn)操作技術(shù)工藝氧化-還原過程甲基化-脫甲基易溶性砷難溶、低毒和低移動(dòng)的砷

pH和Eh值溶解-沉淀過程生物富集過程

砷生物態(tài)1.生物吸著作用2.超富集植物主動(dòng)和被動(dòng)過程吸收AS的轉(zhuǎn)化(ConversionofAs)易溶性砷難溶、低毒和低移動(dòng)的砷pH和Eh值溶解-沉淀過砷土壤金屬鋁型砷Al-As鐵型砷Fe-As鈣型砷Ca-As閉蓄型砷O-As水溶性砷SOL-As毒性AS的轉(zhuǎn)化(ConversionofAs)砷土壤金屬鋁型砷Al-As鐵型砷Fe-As鈣型砷Ca-1.As(Ⅴ)還原導(dǎo)致的地下水污染。2.進(jìn)入土壤或滲入水體,在農(nóng)作物、藥用植物及其他生物體內(nèi)富集。3.阻滯植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育或使砷在其可食部分累積。4.增加癌癥患病率,影響人體健康A(chǔ)S的危害(HazardsofAs)1.As(Ⅴ)還原導(dǎo)致的地下水污染。AS的危害(Hazard土壤As污染的修復(fù)(RemediationofAs)1.As的修復(fù)人工修復(fù)自然人工自然生物地球化學(xué)循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)生物修復(fù)傳統(tǒng)物理修復(fù)工程措施化學(xué)修復(fù)①客土法②換土法③深耕翻土④玻璃化法⑤電動(dòng)修復(fù)①固化/穩(wěn)定化技術(shù)②土壤淋洗法③電化學(xué)-PRB復(fù)合修復(fù)法①微生物修復(fù)②植物修復(fù)(綠色修復(fù))①土壤水分調(diào)節(jié)②改變作物種類土壤As污染的修復(fù)(RemediationofAs)1.任春強(qiáng)等,2012客土法換土法深耕翻土法玻璃化法電動(dòng)修復(fù)法客土法是指向污染土壤內(nèi)加入大量干凈的土壤,覆蓋在表層或混合均勻,使污染物含量降低或減少污染物與植物根系的接觸,以增加土壤的環(huán)境容量,增強(qiáng)土壤自凈能力的方法。(≥15cm)換土法就是將污染的土壤取走,換入新的干凈土壤。一般適用于事故后的簡(jiǎn)單處理。深耕翻土法就是深翻土壤,使聚集在表層的污染物分散在土壤的深層,達(dá)到稀釋和自處理的目的。玻璃化法是一種原位固化、穩(wěn)定化技術(shù),即在砷污染區(qū)土壤中插入電極,并通入高壓電流產(chǎn)生高溫將土壤融化,冷卻后形成化學(xué)惰性的、非擴(kuò)散的堅(jiān)硬玻璃體,砷酸鹽進(jìn)而轉(zhuǎn)化為硅酸化砷酸鹽固定其中.電動(dòng)修復(fù)法是一種原位修復(fù)技術(shù),將電極插入污染土壤,并施加微弱直流電(mA/cm2或電勢(shì)為V/cm)形成電場(chǎng),利用電場(chǎng)產(chǎn)生的電滲析、電遷移和電泳等效應(yīng),驅(qū)動(dòng)污染物沿電場(chǎng)方向定向遷移,從而將污染物富集至電極區(qū),隨后進(jìn)行集中處理或分離的方法。傳統(tǒng)物理修復(fù)工程措(Traditionalphysicalrepair)限制條件工程量大,成本高,不適于大面積砷污染土壤。翻土需費(fèi)較多人力,應(yīng)用較有限。需要大量電能維持高溫,成本高,且會(huì)產(chǎn)生含砷尾氣等問題,限制了該技術(shù)的大范圍應(yīng)用。適合小范圍、低滲透性的黏土和淤泥土。尚未工程化應(yīng)用。需對(duì)換出土進(jìn)行治理,可能對(duì)操作人有危害任春強(qiáng)等,2012客土法換土法深耕翻土法玻璃化法電動(dòng)修復(fù)法客任春強(qiáng)等,2012固化/穩(wěn)定化修復(fù)土壤淋洗技術(shù)固化穩(wěn)定化(solidificationstabilizationSS)修復(fù)技術(shù)是指向土壤中添加固化穩(wěn)定劑,通過吸附、沉淀或共沉淀、離子交換等作用改變重金屬在土壤中的存在形態(tài),降低砷在土壤環(huán)境中的溶解遷移性、浸出毒性和生物有效性的修復(fù)方法。(二次破壞小)土壤淋洗(soilwashing)修復(fù)技術(shù)是從污染土壤中去除有機(jī)和無機(jī)污染物的過程,通過污染土壤和淋洗劑的高能量接觸(包括物理和化學(xué)作用)實(shí)現(xiàn)污染物的分離、隔離和無害化轉(zhuǎn)變?;瘜W(xué)修復(fù)(Chemicalrepair)任春強(qiáng)等,2012固化/穩(wěn)定化修復(fù)土壤淋洗技術(shù)固化穩(wěn)定化(s化學(xué)固定化修復(fù)(Solidification)具有快速、簡(jiǎn)單、成本低且二次污染小等優(yōu)點(diǎn),但該技術(shù)只是改變了砷在土壤中的存在形態(tài),并沒有將其去除。

鐵氧化物鋁氧化物錳氧化物As3+溶解、遷移性降低

As3+

固化劑+As5+

化學(xué)固定化修復(fù)(Solidification)具有快速、簡(jiǎn)單土壤化學(xué)淋洗技術(shù)(Soilwashing)

污染土壤As淋洗劑該技術(shù)適用于面積小、污染重的土壤治理,操作靈活、效率高,但也容易引起某些營(yíng)養(yǎng)元素的淋失和沉淀

無機(jī)淋洗劑(H3PO4)生物表面活性劑草酸、EDTA、檸檬酸99.9%79%~82%70.58%土壤化學(xué)淋洗技術(shù)(Soilwashing)植物修復(fù)(plantrepair)超富集植物

蜈蚣草22600mg/kg羽葉:5070mg/kg大葉井口邊草Shoot:6000mg/kg藨草Root:251.40mg/kgShoot:12.38mg/kg蘆葦Root:92.91mg/kgShoot:4.03mg/kg粉葉蕨Shoot:2438.33mg/kg濕地超富集植物

美人蕉芋頭(修復(fù)效率最高)68mg/(m2·d)紙莎草130-172mg/kg柳樹可作為砷污染地區(qū)植物修復(fù)材料香蒲莎草植物修復(fù)(plantrepair)超富集植物蜈蚣草大微生物修復(fù)(microorganismRemediation)降低砷毒性、可移動(dòng)性As3+

微生物氧化菌+As5+

修復(fù)效果好、投資少、費(fèi)用低,易于管理與操作不會(huì)產(chǎn)生二次污染。但目前該技術(shù)很難同時(shí)修復(fù)多種重金屬污染土壤,應(yīng)用難度較大

假單胞桿菌硫鐵桿菌類微生物修復(fù)(microorganismRemediatio02土壤Cr的存在、轉(zhuǎn)化、危害及修復(fù)TWO02土壤Cr的存在、轉(zhuǎn)化、TWO土壤鉻的形態(tài)與來源

(SpeciationandSourcesofCr)

大氣沉降污水灌溉礦山開采隨固體廢物進(jìn)入土壤12345隨農(nóng)用物資進(jìn)入土壤Cr的形態(tài)Cr(Ⅵ)Cr(Ⅱ)Cr(Ⅲ)土壤鉻的形態(tài)與來源

(SpeciationandSourTransformation

膠體吸附Adsorptionofsoilcolloid絡(luò)合作用Complexation沉淀溶解Precipitationanddissolution生物轉(zhuǎn)運(yùn)BiotransformationCrTransformation

膠體吸附絡(luò)合作用沉淀溶解生物轉(zhuǎn)Effects鉻性皮膚潰瘍(鉻瘡)鉻性皮炎及濕疹鉻性鼻炎皮膚skin呼吸道眼及耳腸胃道對(duì)人體健康的危害Harmfultopeople眼球結(jié)膜充血、有異物感、流淚刺痛、視力減弱;鼓膜及外耳引起潰瘍反胃嘔吐,劇烈腹痛;六價(jià)鉻化合物有致癌性的,會(huì)造成肺癌。Effects鉻性皮膚潰瘍(鉻瘡)鉻性鼻炎皮膚skin呼吸道Cr污染的修復(fù)(RepairofCrpollution)物理修復(fù)物理固定化修復(fù)化學(xué)清洗化學(xué)還原化學(xué)固定電動(dòng)修復(fù)化學(xué)修復(fù)生物修復(fù)植物修復(fù)微生物修復(fù)聯(lián)合修復(fù)Cr污染的修復(fù)(RepairofCrpollution電動(dòng)修復(fù)(Electricremediation)陽極Anode陰極CathodeOH-Cr2O72-NO3-膠體電泳Gelelectrophoresis離子遷移IonmigrationH+H+電滲析運(yùn)動(dòng)ElectrodialysisH+Cr3+Me2+土壤毛細(xì)孔Soilcapillary電動(dòng)修復(fù)(Electricremediation)陽極陰極物理固定化修復(fù)(Solidification)惰性材料污染土壤固化劑沸石硅土膨潤(rùn)土物理固定化修復(fù)(Solidification)惰性材料污染土化學(xué)固定化修復(fù)(Solidification)Cr6+遷移性和活性降低

Cr6+

固化劑吸附沉淀配合+適用于低濃度鉻污染土壤,且無法對(duì)土壤中的鉻離子進(jìn)行消除,鉻離子仍然存留在土壤環(huán)境中

化學(xué)固定化修復(fù)(Solidification)Cr6+遷移性化學(xué)清洗化修復(fù)(Soilwashing)

污染土壤Cr清洗液EDTASDSNTA54%僅對(duì)砂壤等滲透系數(shù)大的土壤適用,且清洗劑廢液容易對(duì)環(huán)境造成二次污染

化學(xué)清洗化修復(fù)(Soilwashing)化學(xué)還原化修復(fù)(Reduction)鉻的遷移性、生物可利用性降低

Cr6+

還原劑鐵屑硫酸亞鐵+Cr3+

存在于土壤顆粒內(nèi)部的六價(jià)鉻,難以與還原劑發(fā)生還原反應(yīng)。需要額外的超量還原劑來還原它,還原劑有可能造成二次污染

硫化物化學(xué)還原化修復(fù)(Reduction)鉻的遷移性、生物可利用性微生物修復(fù)(Microorganism)鉻的遷移性、生物可利用性降低

Cr6+

土著、馴化微生物硫酸鹽還原菌大腸桿菌

+Cr3+

不會(huì)破壞植物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu),可原地處理,操作簡(jiǎn)單方便,處理費(fèi)用低,不會(huì)產(chǎn)生二次污染。但是,目前這個(gè)技術(shù)還需系統(tǒng)地研究

芽抱桿菌屬

假單胞菌屬

微生物修復(fù)(Microorganism)鉻的遷移性、生物可利(1)植物萃取(phytoextration)超積累植物(hyperaccumulator)將土壤中的金屬提取出來,富集搬運(yùn)到植物根部可收割部位和地上莖葉部位的過程。淺層受重金屬污染程度較低(2.5~100mg·kg-1)的土壤的修復(fù)(2)植物過濾(phytofiltration)植物通過生物或非生物過程,將根際周圍液體中的污染物吸收或沉淀在根部表面,或者吸收并轉(zhuǎn)移至根內(nèi)部。常適用于低濃度、水量高的情況植物修復(fù)(Plantrepair)(1)植物萃取(phytoextration)超積累植物(3)植物固定(phytostablization)被植物的根吸收、在體內(nèi)富集,或者被吸附到根表面,或者在根際區(qū)沉淀下來;植物及其根部可防止污染物被風(fēng)或水侵蝕而遷移,還可防止其在土壤中滲漏及擴(kuò)散。植物修復(fù)(Plantrepair)PaspalumdistichumLeersiahexan-draSwartz(3)植物固定(phytostablization)被植物聯(lián)合修復(fù)(Jointrepair)有機(jī)質(zhì)根系分泌物鐵載體質(zhì)子酶活化污染土壤中的重金屬鉻從而促進(jìn)鉻積累植物的吸收富集

聯(lián)合修復(fù)(Jointrepair)有機(jī)質(zhì)根系分泌物鐵載體質(zhì)Cr污染的修復(fù)總結(jié)修復(fù)方法限制條件資源需求健康分析成本元/t電動(dòng)修復(fù)法適于低滲透性的土壤,浸水,對(duì)殘?jiān)t無效電、水耗人少接觸毒害少320固化穩(wěn)定法需將鉻污染的土壤中挖出來,沒有從根本上去除污染物固化劑揮發(fā)性有機(jī)污染120化學(xué)清洗法僅對(duì)砂壤等滲透系數(shù)大的土壤適用,易對(duì)環(huán)境造成二次污染水、化學(xué)劑易造成污染轉(zhuǎn)移140化學(xué)還原法未做防滲處理的渣

場(chǎng),會(huì)引起二次污染大量的還原劑人不直接接觸污染150生物修復(fù)法修復(fù)時(shí)間長(zhǎng),且尚未具體應(yīng)用到大面積土壤修復(fù)鉻富集植株微生物菌株人不直接接觸、無二次污染110Cr污染的修復(fù)總結(jié)修復(fù)方法限制條件資源需求健康分析成本元/t03土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復(fù)技術(shù)Three03土壤As、Cr污染的Three土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復(fù)技術(shù)PRBFeOOH+Fe0改性紅泥CNT-Co去除率增加1.6-2.2倍效果顯著優(yōu)于EK63%EK-PRB聯(lián)合修復(fù)技術(shù)不攪動(dòng)土層,并可縮短修復(fù)時(shí)間,比較適合于低滲透的載土和淤泥土,且可回收砷,具有經(jīng)濟(jì)效益高、后處理方便、二次污染少等優(yōu)點(diǎn)。土壤As、Cr污染的EK-PRB聯(lián)合修復(fù)技術(shù)PRBFeOOH04As、Cr污染修復(fù)技術(shù)未來發(fā)展方向Four04As、Cr污染修復(fù)技術(shù)未來發(fā)展方向Four聯(lián)合修復(fù)技術(shù)生物-植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)化學(xué)-物化生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)Ⅲ物理化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)生物-植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)化學(xué)-物化生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)參考文獻(xiàn)(Reference)05[1]李

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