第五章-土壤污染與修復(fù)概述課件

第五章土壤污染與修復(fù)概述1可編輯課件PPT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)效果評定方法2可編輯課件PPT第一節(jié)土壤污染一、土壤污染二、土壤污染分類三、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)3可編輯課件PPT一、土壤污染土壤污染的定義目前對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際意義即當(dāng)進(jìn)入土壤的污染物超過土壤的自凈能力，或污染物在土壤中的積累量超過土壤基準(zhǔn)量，給生態(tài)系統(tǒng)造成了危害，此時才能被稱為土壤污染，這也可視為“相對性”定義。我國不同部門按照部門職責(zé)需要對土壤污染進(jìn)行的定義。4可編輯課件PPT二、土壤污染分類1.化學(xué)污染2.物理污染3.生物污染4.放射性污染物5可編輯課件PPT三、土壤污染的形成土壤中污染物的來源主要有三種途徑：（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所，大量有害的無機(jī)和有機(jī)污染物質(zhì)隨此而進(jìn)入土壤。6可編輯課件PPT（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。7可編輯課件PPT四、土壤污染的特點(diǎn)1.隱蔽性和潛伏性2.不可逆性和長期性3.后果嚴(yán)重性4.難以治理5.防治基礎(chǔ)薄弱8可編輯課件PPT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)9可編輯課件PPT（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)10可編輯課件PPT（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.電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)11可編輯課件PPT（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)。一般來說，植物對土壤中的無機(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，有的植物甚至同時具有上述幾種作用。12可編輯課件PPT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)。植物降解一般對某些結(jié)垢構(gòu)比較簡單的有機(jī)污染物去除效率很高，但對結(jié)垢構(gòu)復(fù)雜的污染物質(zhì)則無能為力。13可編輯課件PPT2.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。14可編輯課件PPT通過十余年的不斷研究，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、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)之一15可編輯課件PPT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。16可編輯課件PPT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17可編輯課件PPT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)18可編輯課件PPT1.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19可編輯課件PPT二、土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的建立近年來，對于污染土壤的修復(fù)研究一直是熱點(diǎn)領(lǐng)域。但是對于污染土壤修復(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清楚土壤修復(fù)到什么程度可以認(rèn)為是清潔的。20可編輯課件PPT（一）我國污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀在我國污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)尚未建立起來之前，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農(nóng)田、蔬菜地等污染土壤的修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。但是隨著時間的推移和科學(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)效果評價。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質(zhì)性差異．21可編輯課件PPT（二）建立土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的方法一個土壤修復(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.分析檢測方法3.修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的分類4.對地下水的保護(hù)5.生態(tài)毒理學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)22可編輯課件PPT1.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．我國當(dāng)前土壤污染物主要分為四大類：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23可編輯課件PPT2.分析檢測方法在評定土壤中無機(jī)污染物影響時，不能以總量的方式，應(yīng)主要考慮重金屬有效態(tài)的含量。在建立我國土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)充分考慮到我國實驗設(shè)備條件因不同部門、不同實驗室和不同地區(qū)的差異，規(guī)范測試方法．同時也可以考慮參考國外其他國家的一些做法，建立分析檢測規(guī)程認(rèn)證制度。24可編輯課件PPT3.修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的分類我們認(rèn)為我國土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的分類方式不應(yīng)局限在現(xiàn)有土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)的分類方法中，應(yīng)充分考慮到城市土地修復(fù)后再利用的問題。國外的土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)一般都是按照土壤類型或土壤修復(fù)后再利用的目的進(jìn)行分類的．我國的土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)修復(fù)后再利用的目的分為4類是比較適宜的25可編輯課件PPT土壤經(jīng)過修復(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Φ叵滤奈廴荆?6可編輯課件PPT4.對地下水的保護(hù)我國近年來，地面污染物造成地下水污染的事故逐年增加。國外已經(jīng)制定污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的國家，無不把污染土壤修復(fù)后是否還會對地下水構(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)。27可編輯課件PPT5.生態(tài)毒理學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)世界各國的土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)大多建立在健康毒理學(xué)(國內(nèi)亦稱為衛(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)人類健康風(fēng)險評價建立的28可編輯課件PPT第三節(jié)污染土壤修復(fù)效果評定方法一、污染土壤修復(fù)效果評定的概念及內(nèi)涵二、土壤修復(fù)效果評定方法三、污染土壤修復(fù)效果評定的研究展望29可編輯課件PPT一、污染土壤修復(fù)效果評定的概念及內(nèi)涵污染土壤修復(fù)效果的評定就是結(jié)合有效的化學(xué)分析手段，通過對土壤生態(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)測修復(fù)后土壤中污染物對土壤生態(tài)系統(tǒng)和人類健康產(chǎn)生有害影響的可能性。土壤在修復(fù)過程中其物理、化學(xué)和生物特性都會改變，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)效果的評定，不能表征土壤的整體質(zhì)量特征。30可編輯課件PPT二、土壤修復(fù)效果評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，完全可以應(yīng)用于污染土壤修復(fù)效果的評定。1.植物毒性評定法2.陸生無脊椎動物評定法3.土壤微生物評定法31可編輯課件PPT1.植物毒性評定法（1）植物的受害癥狀評定法（2）植物體內(nèi)污染物含量評定法（3）藻類毒性評定法32可編輯課件PPT2.陸生無脊椎動物評定法以不同陸生無脊椎動物毒理試驗評價土壤修復(fù)狀況，是將那些對土壤污染具有敏感指示作用的物種作為指示動物，將它們暴露于土壤污染物中，以適當(dāng)?shù)脑囼炏到y(tǒng)準(zhǔn)確地、精確地記錄污染土壤對棲息動物危害與風(fēng)險，從而達(dá)到對土壤修復(fù)狀況(污染或清潔)的指示作用。33可編輯課件PPT目前常用指示動物主要是蚯蚓和跳尾目昆蟲以蚯蚓作為受試動物來對污染土壤進(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際濃度。34可編輯課件PPT3.土壤微生物評定法微生物學(xué)參數(shù)可作為評定污染土壤修復(fù)效果的指標(biāo)。目前，比較有效的利用微生物對污染土壤評定的方法有：敏感細(xì)菌與耐性細(xì)菌相比較的評定法土壤微生物商評定法微生物代謝商評定法等。35可編輯課件PPT三、污染土壤修復(fù)效果評定的研究展望近年來，國內(nèi)外一些學(xué)者在利用非化學(xué)分析評價方面有了很大的進(jìn)展。許多的評價方法還局限在對土壤污染的評價上。專門應(yīng)用于污染土壤修復(fù)效果評定的方法還很少。在污染土壤修復(fù)效果評定的方法方面，還有許多問題有待進(jìn)一步研究。36可編輯課件PPT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)的評價方法也應(yīng)根據(jù)敏感程度的不同而與不同的土地再用目的相對應(yīng)。37可編輯課件PPT當(dāng)前，污染土壤評定方法大多還局限于通過對土壤中單個污染物的殘余量的評定，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)效果的評定中，要著重通過對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)合污染對種群和群落變化影響的研究，來對修復(fù)效果進(jìn)行綜合評定。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、儀器檢測水平等，盡快建立起污染土壤的修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。38可編輯課件PPT總之，污染土壤的修復(fù)效果評定方法研究，需要研究者共同努力，豐富學(xué)科研究內(nèi)涵，促進(jìn)研究的進(jìn)一步發(fā)展。39可編輯課件PPT思考題1、土壤污染的定義2、土壤污染分類3、土壤中污染物的來源主要有哪幾種途徑4