污染土壤的修復(fù)技術(shù)簡(jiǎn)介分解課件

污染土壤的修復(fù)技術(shù)10級(jí)環(huán)境工程孫軍軍污染土壤的修復(fù)技術(shù)10級(jí)環(huán)境工程一、污染土壤的物理修復(fù)一、污染土壤的物理修復(fù)一、高溫?zé)峤?/p>

高溫?zé)峤夥礋崽幚砑夹g(shù)（ThermalTreatment），是通過(guò)向土壤中通入熱蒸汽或用射頻加熱等方法把已經(jīng)污染的土壤加熱，使污染物產(chǎn)生熱分解或?qū)]發(fā)性污染物趕出土壤并收集起來(lái)進(jìn)行處理的方法。主要用于：土壤有機(jī)污染物及揮發(fā)性重金屬（例如汞）污染的修復(fù)。熱處理技術(shù)對(duì)于大多數(shù)無(wú)機(jī)污染物是不適用的。主要缺點(diǎn)：黏粒含量高的土壤處理困難；處理含水量高的土壤耗電多。一、高溫?zé)峤飧邷責(zé)峤夥礋崽幚砑夹g(shù)（Ther1、熱解吸技術(shù)（ThermalDesorption）包括兩個(gè)過(guò)程：（1）污染物通過(guò)揮發(fā)作用從土壤轉(zhuǎn)移到蒸汽中（2）以濃縮污染物或高溫破壞污染物的方式處理第一階段產(chǎn)生的廢氣中的污染物預(yù)處理解吸固相后處理氣體后處理

適用的污染物：揮發(fā)和半揮發(fā)有機(jī)污染物、鹵化或非鹵化有機(jī)污染物、多環(huán)芳烴、重金屬、氰化物、炸藥等；

不適用于：多氯聯(lián)苯、二惡英、呋喃、除草劑和農(nóng)藥、石棉、非金屬、腐蝕性物質(zhì)。1、熱解吸技術(shù)（ThermalDesorption）2、焚燒（Incineration）在高溫條件下（800～2500℃），通過(guò)熱氧化作用以破壞污染物的異位熱處理技術(shù)稱為焚燒技術(shù)。Kelin燃燒器液體化床式燃燒器遠(yuǎn)紅外燃燒器

適用的污染物：揮發(fā)和半揮發(fā)性有機(jī)污染物、鹵化或非鹵化有機(jī)污染物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二惡英、呋喃、除草劑和農(nóng)藥、氰化物、炸藥、石棉、腐蝕性物質(zhì)等；

不適用于：非金屬和重金屬。2、焚燒（Incineration）在高溫條二、真空/蒸汽抽提

土壤蒸汽抽提技術(shù)（Soilvaporextraction,SVE）的基本原理是通過(guò)降低土壤孔隙內(nèi)的蒸氣壓把土壤介質(zhì)中的化學(xué)污染物轉(zhuǎn)化為氣態(tài)而加以去除。

適合于：揮發(fā)性有機(jī)物和一些半揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤的修復(fù)，也可以用于促進(jìn)原位生物修復(fù)過(guò)程。原位生物強(qiáng)化土壤蒸汽抽提技術(shù)原位充氣修復(fù)技術(shù)原位熱修復(fù)技術(shù)二、真空/蒸汽抽提土壤蒸汽抽提技術(shù)（Soil三、固化/填埋

固化技術(shù)（Solidification）是將重金屬污染的土壤按一定比例與固化劑混合，經(jīng)熟化最終形成滲透性很低的固體混合物。

固化劑的種類：主要是水泥、石灰、粉煤灰、熱塑塑料等，也包括一些有專利的添加劑。

優(yōu)點(diǎn)：

可以同時(shí)處理被多種污染物污染的土壤，設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低。

缺點(diǎn)：

不破壞、不減少土壤中的污染物，而僅僅是限制污染物對(duì)環(huán)境的有效性，隨時(shí)間的遷移，被固定的污染物有可能重新釋放出來(lái)，對(duì)環(huán)境造成危害。三、固化/填埋固化技術(shù)（Solidifica二、污染土壤的化學(xué)修復(fù)二、污染土壤的化學(xué)修復(fù)一、化學(xué)鈍化劑及改良劑該方法是通過(guò)施用化學(xué)鈍化劑等來(lái)降低土壤污染物的水溶性、擴(kuò)散性和生物有效性，從而降低它們進(jìn)入植物體、微生物體和水體的能力，減輕對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的危害。中性化技術(shù)（石灰、鈣鎂磷肥等）無(wú)機(jī)鈍化劑（褐藻土、鋼渣、粉煤灰等）有機(jī)改良劑（各種有機(jī)肥、腐殖酸、活性炭等）氧化劑/還原劑催化/光降解一、化學(xué)鈍化劑及改良劑該方法是通過(guò)施用化學(xué)鈍氧化劑/還原劑重金屬元素在不同的氧化還原狀態(tài)下，具有不同的溶解性以及不同的生物有效性和毒性。Cr3+Cr6+絕大部分以固態(tài)存在，有效性低大部分溶解于土壤溶液中，有效性較高，毒性也較高土壤氧化還原的控制水分管理污染土壤淹水種稻可以抑制鎘、銅的有效性氧化劑/還原劑重金屬元素在不同的氧化還原狀態(tài)催化/光降解催化作用催化劑（TiO2、Fe2O3）敏化劑（土壤中的腐殖質(zhì)）氧化劑（如H2O2、O3、O2等）光降解許多有機(jī)化合物能夠吸收可見光和紫外光，吸收光能后可以加速化合物的降解。例如：在光催化下，芳香族化合物的苯環(huán)被裂解、開環(huán)。催化/光降解催化作用催化劑（TiO2、Fe2O3）敏化劑（土二、淋洗/萃取土壤淋洗土壤淋洗技術(shù)是指在淋洗劑（水或酸或堿溶液、螯合劑、還原劑、絡(luò)合劑一集表面活化劑溶液）的作用下，將土壤污染物從土壤顆粒去除的一種修復(fù)技術(shù)。反應(yīng)原理運(yùn)行方式操作位置物理淋洗法化學(xué)淋洗法單級(jí)淋洗法多級(jí)淋洗法原位淋洗技術(shù)異位淋洗技術(shù)清洗法提取法單級(jí)平衡淋洗單級(jí)非平衡淋洗二、淋洗/萃取土壤淋洗土壤淋洗技術(shù)是指在淋洗是指在田間直接將淋洗劑加入污染土壤，經(jīng)過(guò)必要的混合，使土壤污染物溶解進(jìn)入淋洗溶液，而后使淋洗溶液向下滲透或水平排出，最后將含有污染物的淋洗溶液收集、再處理的過(guò)程。操作系統(tǒng)溝渠淋洗劑加入設(shè)備淋出液處理系統(tǒng)土壤下層淋出液收集系統(tǒng)原位淋洗技術(shù)是指在田間直接將淋洗劑加入污染土壤，經(jīng)過(guò)必要異位淋洗技術(shù)是指將污染土壤挖掘出來(lái)，用水或其他化學(xué)溶液進(jìn)行清洗使污染物從土壤分離開來(lái)的一種化學(xué)處理技術(shù)。

典型的土壤清洗系統(tǒng)包括如下幾個(gè)步驟：用水將土壤分散并制成漿狀高壓水龍頭沖洗土壤用過(guò)篩或沉降的方法將不同粒徑的顆粒分離利用不同的性質(zhì)差異進(jìn)一步將污染物濃縮利用過(guò)濾或絮凝的方法使土壤顆粒脫水異位淋洗技術(shù)異位淋洗技術(shù)是指將污染土壤挖掘出來(lái)，用水或其萃取是一種異位修復(fù)技術(shù)。在該過(guò)程中，污染物轉(zhuǎn)移進(jìn)入有機(jī)溶劑或超臨界液體，而后溶劑被分離以進(jìn)一步處理或棄置。

適用于：揮發(fā)和半揮發(fā)有機(jī)污染物、鹵化或非鹵化有機(jī)污染物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二惡英、呋喃、除草劑和農(nóng)藥、炸藥等；

不適用于：氰化物、非金屬和重金屬、腐蝕性物質(zhì)、石棉等。

缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜、費(fèi)用較高，目前很少使用。萃取是一種異位修復(fù)技術(shù)。在該過(guò)程中，污染三、電動(dòng)修復(fù)

向土壤施加直流電場(chǎng)，在電解、電遷移、擴(kuò)散、電滲透、電泳等作用的共同作用下，使土壤溶液中的離子向電極附近富集從而被去除的技術(shù)，稱為電動(dòng)修復(fù)技術(shù)。電遷移電滲透電泳指帶電離子在土壤溶液中朝向帶相反電荷電極方向的運(yùn)動(dòng)指土壤微孔中的液體在電場(chǎng)作用下由于其帶雙電層與電場(chǎng)的作用而作相對(duì)于帶電土壤表層的移動(dòng)指帶電粒子相對(duì)于穩(wěn)定液體的運(yùn)動(dòng)三、電動(dòng)修復(fù)向土壤施加直流電場(chǎng)，在電解、電遷

可以影響的污染物：重金屬、放射性核素、有毒陰離子、稠的非水相液體、氰化物、石油烴、炸藥、有機(jī)/離子混合污染物、鹵代烴、非鹵化污染物、多環(huán)芳烴等；

最適合：金屬污染物

主要針對(duì)：低滲透性的、黏質(zhì)的土壤

適合電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)的土壤應(yīng)具有如下特征：水力傳導(dǎo)率較低污染物水溶性較高水中的離子化物質(zhì)濃度相對(duì)較低可以影響的污染物：重金屬、放射性核素、有毒陰三、污染土壤的微生物修復(fù)三、污染土壤的微生物修復(fù)污染土壤的微生物修復(fù)指利用天然存在的或特別培養(yǎng)的微生物在可調(diào)控的環(huán)境條件下將土壤中有毒污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)的處理技術(shù)。概念生物修復(fù)技術(shù)可以進(jìn)行如下分類：自然生物修復(fù)人工生物修復(fù)原位生物修復(fù)異位生物修復(fù)污染土壤的微生物修復(fù)指利用天然存在的或特別培一、有機(jī)物污染土壤的微生物修復(fù)用微生物方法修復(fù)有機(jī)污染土壤必須具備兩個(gè)條件：一、在土壤中存在能夠降解或轉(zhuǎn)化污染物的微生物二、有機(jī)化合物大部分具有可生物降解性微生物的來(lái)源土著微生物外源微生物基因工程菌一、有機(jī)物污染土壤的微生物修復(fù)用微生物方法修復(fù)有機(jī)污染土壤必二、重金屬污染土壤的微生物修復(fù)利用微生物修復(fù)受重金屬污染的土壤，主要是依靠微生物降低土壤中重金屬的毒性，或者通過(guò)微生物來(lái)促進(jìn)植物對(duì)重金屬的吸收等其他修復(fù)過(guò)程。生物吸附生物氧化、還原二、重金屬污染土壤的微生物修復(fù)利用微生物修復(fù)三、原位微生物修復(fù)原位微生物修復(fù)是指在不經(jīng)攪動(dòng)、挖出的情況下，通過(guò)向污染土壤中補(bǔ)充氧氣、營(yíng)養(yǎng)物或接種微生物對(duì)污染物就地進(jìn)行處理，以達(dá)到污染去除效果的生物修復(fù)工藝。三、原位微生物修復(fù)原位微生物修復(fù)是指在不經(jīng)攪生物通氣法生物通氣法是一種利用微生物以降解吸附在不飽和土層的土壤上的有機(jī)污染物的原位修復(fù)技術(shù)。生物通氣法生物通氣法是一種利用微生物以降解吸

生物通氣的目的在于產(chǎn)生最大化的好氧降解。其效果對(duì)于土壤含水量的依賴性很強(qiáng)，飽和帶土壤的處理首先必須降低地下水位。

生物通氣系統(tǒng)通常用于那些蒸汽揮發(fā)速度低于蒸汽提取系統(tǒng)要求的污染物。

最適合于：中等分子質(zhì)量的石油污染物，如柴油和噴氣燃料。分子質(zhì)量小的如汽油，分子質(zhì)量更大的如潤(rùn)滑油都不適用。

例子：美國(guó)猶他州的一個(gè)空軍基地曾采用生物通氣法處理被噴氣燃料污染的5000m3，處理歷時(shí)2年，處理后土壤石油烴的含量降低到6mg/kg，總費(fèi)用約60萬(wàn)美元。生物通氣的目的在于產(chǎn)生最大化的好氧降解。其效四、異位微生物修復(fù)該工藝是將受污染的土壤、沉積物移到另外的位置，采用生物和工程手段進(jìn)行處理，使污染物降解，恢復(fù)污染土壤原有的功能。堆肥化處理挖掘堆置處理土地耕作法泥漿相生物反應(yīng)器四、異位微生物修復(fù)該工藝是將受污染的土壤、沉四、污染土壤的植物修復(fù)四、污染土壤的一、植物修復(fù)技術(shù)的概念與分類

植物修復(fù)技術(shù)（Phytoremediation）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)。廣義上分為：污染土壤的植物修復(fù)污水植物凈化植物對(duì)空氣的凈化一、植物修復(fù)技術(shù)的概念與分類植物修復(fù)技術(shù)（P二、重金屬污染土壤的植物修復(fù)蜈蚣草海州香薷東南景天遏藍(lán)菜二、重金屬污染土壤的植物修復(fù)蜈蚣草海州香薷東南景天遏藍(lán)菜植物萃取就是指通過(guò)植物根系吸收污染物并將污染物富集于植物體內(nèi)，然后將植物體收獲，集中處置的過(guò)程。超富集植物就是能超量吸收重金屬并將其運(yùn)移到地上部的特殊植物。Brooks

1977參考值（Baker,2000）：

植物葉片或地上部干重中，

＞100mg/kg鎘

＞1000mg/kg砷、鈷、銅、鎳、鉛

＞10000mg/kg錳、鋅植物萃取就是指通過(guò)植物根系吸收污染物并將污染鉛超富集植物砷超富集植物玉米印度芥菜砷污染土壤的植物修復(fù)鉛超富集植物砷超富集植物玉米印度芥菜砷污染土壤的植物修復(fù)植物揮發(fā)

植物揮發(fā)的原理是利用植物根系吸收污染元素并促進(jìn)其轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳]發(fā)的形態(tài)，從植物地上部分揮發(fā)到大氣中，以減輕土壤污染。主要針對(duì)：硒汞砷植物鈍化/穩(wěn)定化

植物鈍化是利用植物來(lái)固定或沉淀土壤中的有毒金屬，以降低其生物有效性，并防止其進(jìn)入地下水和食物鏈，從而減少其對(duì)環(huán)境和人類健康的威脅。植物揮發(fā)植物揮發(fā)的原理是利用植物根系吸收污染五、土壤修復(fù)的發(fā)展趨勢(shì)五、土壤修復(fù)的發(fā)展趨勢(shì)一、向綠色與環(huán)境友好的土壤生物修復(fù)技術(shù)發(fā)展原由：利用太陽(yáng)能和自然植物資源的植物修復(fù)、土壤中高效專性微生物資源的微生物修復(fù)、土壤中不同營(yíng)養(yǎng)層食物網(wǎng)的動(dòng)物修復(fù)、基于監(jiān)測(cè)的綜合土壤生態(tài)功能的自然修復(fù),將是21世紀(jì)土壤環(huán)境修復(fù)科學(xué)技術(shù)研發(fā)的主要方向。農(nóng)田耕地土壤污染的修復(fù)技術(shù)要求能原位地有效消除影響到糧食生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的微量有毒有害污染物,同時(shí)既不能破壞土壤肥力和生態(tài)環(huán)境功能,又不能導(dǎo)致二次污染的發(fā)生。發(fā)展綠色、安全、環(huán)境友好的土壤生物修復(fù)技術(shù)能滿足這些需求,并能適用于大面積污染農(nóng)地土壤的治理,具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的雙重優(yōu)勢(shì)。一、向綠色與環(huán)境友好的土壤生物修復(fù)技術(shù)發(fā)展原由：利用太陽(yáng)能和二、從異位向原位的土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展原由：將污染土壤挖掘、轉(zhuǎn)運(yùn)、堆放、凈化、再利用是一種經(jīng)常采用的離場(chǎng)異位修復(fù)過(guò)程。這種異位修復(fù)不僅處理成本高,而且很難治理深層土壤及地下水均受污染的場(chǎng)地,不能修復(fù)建筑物下面的污染土壤或緊靠重要建筑物的污染場(chǎng)地。例如原位蒸氣浸提技術(shù)原位生物修復(fù)技術(shù)原位自然修復(fù)二、從異位向原位的土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展原由：將污染土壤挖