第五章土壤污染與修復(fù)概述

第五章土壤污染與修復(fù)概述第一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)土壤污染第二節(jié)土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的建立第三節(jié)污染土壤修復(fù)效果評(píng)定方法第二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)土壤污染一、土壤污染二、土壤污染分類(lèi)三、土壤污染的形成四、土壤污染的特點(diǎn)五、土壤污染的修復(fù)技術(shù)第三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日一、土壤污染土壤污染的定義目前對(duì)于土壤污染的定義尚不統(tǒng)一。有三種定義現(xiàn)階段采用第三種定義更具有實(shí)際意義即當(dāng)進(jìn)入土壤的污染物超過(guò)土壤的自?xún)裟芰?，或污染物在土壤中的積累量超過(guò)土壤基準(zhǔn)量，給生態(tài)系統(tǒng)造成了危害，此時(shí)才能被稱(chēng)為土壤污染，這也可視為“相對(duì)性”定義。我國(guó)不同部門(mén)按照部門(mén)職責(zé)需要對(duì)土壤污染進(jìn)行的定義。第四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日二、土壤污染分類(lèi)1.化學(xué)污染2.物理污染3.生物污染4.放射性污染物第五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日三、土壤污染的形成土壤中污染物的來(lái)源主要有三種途徑：（1）土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件，為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，人們普遍施用化肥和農(nóng)藥，這是污染物質(zhì)進(jìn)入土壤的首要途徑。（2）土壤是垃圾、廢渣和廢水的重要處理場(chǎng)所，大量有害的無(wú)機(jī)和有機(jī)污染物質(zhì)隨此而進(jìn)入土壤。第六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（3）土壤是生態(tài)系統(tǒng)的組成部分之一，大氣圈和水圈中存在的污染物可經(jīng)過(guò)多種遷移和轉(zhuǎn)化途徑而進(jìn)入土壤，從而使土壤遭受污染。第七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日四、土壤污染的特點(diǎn)1.隱蔽性和潛伏性2.不可逆性和長(zhǎng)期性3.后果嚴(yán)重性4.難以治理5.防治基礎(chǔ)薄弱第八頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日五、土壤污染的修復(fù)技術(shù)（一）物理修復(fù)技術(shù)（二）化學(xué)修復(fù)技術(shù)（三）生物修復(fù)技術(shù)第九頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（一）物理修復(fù)技術(shù)1.土壤蒸氣提取技術(shù)2.穩(wěn)定化技術(shù)3.熱處理技術(shù)（1）熱解吸技術(shù)（2）焚燒技術(shù)第十頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（二）化學(xué)修復(fù)技術(shù)1.化學(xué)淋洗技術(shù)2.化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)3.電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)第十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（三）生物修復(fù)技術(shù)1.植物修復(fù)技術(shù)污染土壤植物修復(fù)技術(shù)指利用植物及其根際微生物對(duì)土壤污染物的吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修復(fù)技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，植物對(duì)土壤中的無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物都有不同程度的吸收、揮發(fā)和降解等修復(fù)作用，有的植物甚至同時(shí)具有上述幾種作用。第十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日植物修復(fù)技術(shù)分為植物提取修復(fù)、植物揮發(fā)修復(fù)、植物穩(wěn)定修復(fù)、植物降解修復(fù)、根際圈生物降解修復(fù)。植物降解一般對(duì)某些結(jié)垢構(gòu)比較簡(jiǎn)單的有機(jī)污染物去除效率很高，但對(duì)結(jié)垢構(gòu)復(fù)雜的污染物質(zhì)則無(wú)能為力。第十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日2.微生物修復(fù)技術(shù)大多數(shù)環(huán)境中都進(jìn)行著天然的微生物降解和凈化有毒有害有機(jī)污染物的過(guò)程。研究表明，大多數(shù)土壤含有能降解低濃度芳香化合物（如苯、甲苯、乙基苯和二甲苯）的微生物，只要地下水中含足夠的溶解氧，污染物的生物降解就可以進(jìn)行。第十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日通過(guò)十余年的不斷研究，微生物修復(fù)技術(shù)已應(yīng)用于地下儲(chǔ)油罐污染地、原油污染海灣、石油泄漏污染地及其廢棄物堆置場(chǎng)、含氯溶劑、苯、菲等多種有機(jī)污染土壤的生物修復(fù)如何提高微生物修復(fù)的功能是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一第十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日提高微生物修復(fù)作用的方法有以下幾種：①接種微生物。②添加外源營(yíng)養(yǎng)物。③添加電子受體。④植物-微生物聯(lián)合修復(fù)。⑤化學(xué)-微生物聯(lián)合修復(fù)。⑥調(diào)控其他環(huán)境因子。第十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的建立一、土壤污染的防治措施二、土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的建立第十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日一、土壤污染的防治措施1.發(fā)展清潔生產(chǎn)技術(shù)2.發(fā)展土壤污染修復(fù)技術(shù)第十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日1.發(fā)展清潔生產(chǎn)技術(shù)控制和消除土壤污染源是防止污染的根本措施。應(yīng)大力推廣清潔工藝，以減少或消除污染源，可以采取的措施：進(jìn)行廢棄物資源化對(duì)排放的"三廢"要凈化處理禁止或限制使用劇毒、高殘留農(nóng)藥合理施用肥料第十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日二、土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的建立近年來(lái)，對(duì)于污染土壤的修復(fù)研究一直是熱點(diǎn)領(lǐng)域。但是對(duì)于污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的制定卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于修復(fù)方法的研究這就很難說(shuō)清楚土壤修復(fù)到什么程度可以認(rèn)為是清潔的。第二十頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（一）我國(guó)污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀在我國(guó)污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)尚未建立起來(lái)之前，土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上可以間接作為我國(guó)農(nóng)田、蔬菜地等污染土壤的修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。但是隨著時(shí)間的推移和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，該土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)存在的不足也越來(lái)越明顯這樣就使土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)很難適用于當(dāng)今的污染土壤修復(fù)效果評(píng)價(jià)。而且污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)與土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)兩者之間存在著許多實(shí)質(zhì)性差異．第二十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（二）建立土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的方法一個(gè)土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)方法體系的建立是由多方面因素決定的．除了修復(fù)技術(shù)水平、儀器可檢出水平、環(huán)境背景水平、法規(guī)可調(diào)控清潔水平外，還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1.污染物的選擇2.分析檢測(cè)方法3.修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)4.對(duì)地下水的保護(hù)5.生態(tài)毒理學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)第二十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日1.污染物的選擇污染物的選擇是制定污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的首要工作．我國(guó)當(dāng)前土壤污染物主要分為四大類(lèi)：一是有害重金屬二是農(nóng)藥、獸藥、抗生素等污染物；三是持久性毒害有機(jī)污染物四是大量施用化肥第二十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日2.分析檢測(cè)方法在評(píng)定土壤中無(wú)機(jī)污染物影響時(shí)，不能以總量的方式，應(yīng)主要考慮重金屬有效態(tài)的含量。在建立我國(guó)土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)充分考慮到我國(guó)實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件因不同部門(mén)、不同實(shí)驗(yàn)室和不同地區(qū)的差異，規(guī)范測(cè)試方法．同時(shí)也可以考慮參考國(guó)外其他國(guó)家的一些做法，建立分析檢測(cè)規(guī)程認(rèn)證制度。第二十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日3.修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)我們認(rèn)為我國(guó)土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)方式不應(yīng)局限在現(xiàn)有土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)的分類(lèi)方法中，應(yīng)充分考慮到城市土地修復(fù)后再利用的問(wèn)題。國(guó)外的土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)一般都是按照土壤類(lèi)型或土壤修復(fù)后再利用的目的進(jìn)行分類(lèi)的．我國(guó)的土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)修復(fù)后再利用的目的分為4類(lèi)是比較適宜的第二十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日土壤經(jīng)過(guò)修復(fù)后的最佳目標(biāo)就是恢復(fù)其農(nóng)業(yè)用地的功能對(duì)于污染特別嚴(yán)重的土地。首先要考慮的就是要采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐蛊鋵?duì)地下水的污染．第二十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日4.對(duì)地下水的保護(hù)我國(guó)近年來(lái)，地面污染物造成地下水污染的事故逐年增加。國(guó)外已經(jīng)制定污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家，無(wú)不把污染土壤修復(fù)后是否還會(huì)對(duì)地下水構(gòu)成潛在的威脅作為制訂污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)。第二十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日5.生態(tài)毒理學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)世界各國(guó)的土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)大多建立在健康毒理學(xué)(國(guó)內(nèi)亦稱(chēng)為衛(wèi)生毒理學(xué))和生態(tài)毒理學(xué)的基礎(chǔ)上。例如：美國(guó)新澤西州的《土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn))》中居住區(qū)和非居住區(qū)標(biāo)準(zhǔn)就是依據(jù)人類(lèi)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)建立的第二十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)污染土壤修復(fù)效果評(píng)定方法一、污染土壤修復(fù)效果評(píng)定的概念及內(nèi)涵二、土壤修復(fù)效果評(píng)定方法三、污染土壤修復(fù)效果評(píng)定的研究展望第二十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日一、污染土壤修復(fù)效果評(píng)定的概念及內(nèi)涵污染土壤修復(fù)效果的評(píng)定就是結(jié)合有效的化學(xué)分析手段，通過(guò)對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)中不同物種生物組分損傷的觀察，定性或定量預(yù)測(cè)修復(fù)后土壤中污染物對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)健康產(chǎn)生有害影響的可能性。土壤在修復(fù)過(guò)程中其物理、化學(xué)和生物特性都會(huì)改變，目標(biāo)污染物的減少并不意味著土壤在生態(tài)學(xué)意義上就是清潔的或是安全的。單純依靠化學(xué)方法進(jìn)行土壤修復(fù)效果的評(píng)定，不能表征土壤的整體質(zhì)量特征。第三十頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日二、土壤修復(fù)效果評(píng)定方法一些土壤污染診斷的方法可以把土壤的健康狀況與修復(fù)的效果緊密聯(lián)系起來(lái)，完全可以應(yīng)用于污染土壤修復(fù)效果的評(píng)定。1.植物毒性評(píng)定法2.陸生無(wú)脊椎動(dòng)物評(píng)定法3.土壤微生物評(píng)定法第三十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日1.植物毒性評(píng)定法（1）植物的受害癥狀評(píng)定法（2）植物體內(nèi)污染物含量評(píng)定法（3）藻類(lèi)毒性評(píng)定法第三十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日2.陸生無(wú)脊椎動(dòng)物評(píng)定法以不同陸生無(wú)脊椎動(dòng)物毒理試驗(yàn)評(píng)價(jià)土壤修復(fù)狀況，是將那些對(duì)土壤污染具有敏感指示作用的物種作為指示動(dòng)物，將它們暴露于土壤污染物中，以適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)系統(tǒng)準(zhǔn)確地、精確地記錄污染土壤對(duì)棲息動(dòng)物危害與風(fēng)險(xiǎn)，從而達(dá)到對(duì)土壤修復(fù)狀況(污染或清潔)的指示作用。第三十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日目前常用指示動(dòng)物主要是蚯蚓和跳尾目昆蟲(chóng)以蚯蚓作為受試動(dòng)物來(lái)對(duì)污染土壤進(jìn)行診斷是目前最常用土壤診斷方法之一，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。蚯蚓的分布數(shù)量、死亡率和污染物質(zhì)在蚯蚓體內(nèi)的濃度，不能全面地反映土壤中污染物的實(shí)際濃度。第三十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日3.土壤微生物評(píng)定法微生物學(xué)參數(shù)可作為評(píng)定污染土壤修復(fù)效果的指標(biāo)。目前，比較有效的利用微生物對(duì)污染土壤評(píng)定的方法有：敏感細(xì)菌與耐性細(xì)菌相比較的評(píng)定法土壤微生物商評(píng)定法微生物代謝商評(píng)定法等。第三十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日三、污染土壤修復(fù)效果評(píng)定的研究展望近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者在利用非化學(xué)分析評(píng)價(jià)方面有了很大的進(jìn)展。許多的評(píng)價(jià)方法還局限在對(duì)土壤污染的評(píng)價(jià)上。專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于污染土壤修復(fù)效果評(píng)定的方法還很少。在污染土壤修復(fù)效果評(píng)定的方法方面，還有許多問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。第三十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日污染土壤的修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)一般是根據(jù)土壤修復(fù)后的再用目的確立不同的標(biāo)準(zhǔn)水平，相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法也應(yīng)根據(jù)敏感程度的不同而與不同的土地再用目的相對(duì)應(yīng)。第三十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日當(dāng)前，污染土壤評(píng)定方法大多還局限于通過(guò)對(duì)土壤中單個(gè)污染物的殘余量的評(píng)定，但是土壤中往往含有多種污染物，造成復(fù)合污染。今后復(fù)合污染土壤修復(fù)效果的評(píng)定中，要著重通過(guò)對(duì)污染物濃度水平與污染物毒性效應(yīng)的研究，以及不同污染物的濃度水平對(duì)復(fù)合污染中污染物的作用機(jī)制、分子機(jī)理和復(fù)合污染對(duì)種群和群落變化影響的研究，來(lái)對(duì)修復(fù)效果進(jìn)行綜合評(píng)定。另外，應(yīng)結(jié)合污染土壤修復(fù)后再用目的、污染土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展水平、儀器檢測(cè)水平等，盡快建立起污染土壤的修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。第三十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日總之，污染土壤的修復(fù)效果評(píng)定方法研究，需要研究者共同努力，豐富學(xué)科研究?jī)?nèi)涵，促進(jìn)研究的進(jìn)一步發(fā)展。第三十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022