第九章 污染土壤的修复.pptVIP

第九章 污染土壤的修复 第一节 土壤修复概念与分类 土壤修复：通过技术手段促使受污染土壤恢复其基本功能和重建生产力的过程 物理修复：移除、覆盖、稀释、热挥发 化学修复：物质之间的化学反应或环境 条件的改变 生物修复：动植物、微生物 第二节 污染土壤的物理修复 一、翻土和客土 污染集中在表层 翻土：使聚集在表层的污染物分散到较深 的层次－稀释法 适用于污染浓度较低的土壤 案例：台湾大米镉污染 表层30cm 30-150cm 稀释 Cd 1~5mg/kg 1mg/kg 客土：在污染土壤上加入大量干净的土壤 有机质含量高 注意：①主客土pH接近 ②厚度要大于耕作层厚度 换土：将表层污染土壤挖走换上新土 优缺点：效果显著，但需大量人力、物力，对 土壤肥力有一定影响，要防止二次污染 适用于小面积污染土壤的治理 英国Geevor废弃铜矿山污染土壤修复 试验田A：对照 试验田B：表土剥离 试验田C：使用矿物进行修复 试验田D：新土覆盖 二、高温热解 方法：向土壤通入热蒸汽或加热 对象：易热分解或易挥发 石油、汞 缺点：土壤有机质和结构水遭到破 坏，驱赶水分耗能 美国：汞污染治理 北京原化工三厂土壤修复工程 背景：化工生产基地 近五十年历史，污染物 主要为四丁基锡、邻苯二甲酸二辛酯、 滴滴涕和重金属铅、铬等。 用途：住宅用地 修复策略：异位修复 高浓度有机物污染土壤：焚烧处理 1000oC 轻度污染土壤：无害化处理后组合填埋 工艺流程 三、真空/蒸气抽提 基本原理： 降低土壤孔隙内的蒸气压将挥发性或半挥发性的污染物以气态形式去除。 四、固化/填埋 将重金属或放射性物质污染严重的土壤按一定比例与固化剂混合，经熟化最终形成渗透性很低的固体混合物 固化剂：水泥、硅酸盐、石灰、沥青等 第三节 污染土壤的化学修复 一、化学钝化剂及改良剂 降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性 无机钝化剂：石灰、碱性肥料－pH、沉淀 沸石－吸附作用 拮抗作用 Zn/Cd 有机改良剂：腐殖质 氧化剂/还原剂 H2O2 催化/光降解 TiO2、Fe2O3、O3、O2 二、淋洗/萃取 物理淋洗： 污染土壤 土粒分级 化学淋洗： 清洗法：①用清水或溶液冲洗土壤(溶 解、配位反应) ②沉淀反应 提取法：将水、溶剂及淋洗助剂注入土壤 提取污染物 影响淋洗的因素 （1）土壤质地 砂质黏粒 （2）污染物类型及赋存状态 （3）淋洗剂类型的适宜性 有机淋洗剂：表面活性剂、EDTA 无机淋洗剂：酸碱溶液 氧化剂和还原剂 泵出处理（P/T） 土壤深层污染 注入井、抽水井 萃取 适用PCBs、PAHs等有机污染物污染的土壤 三、电动修复 直流电压 ①电迁移：带电离子 ②电渗流：土壤带电双电层中的阳离子 ③电泳：带电胶体粒子 在两极产生大量H+、OH- 阴极pH控制：加有机酸盐NaAC、更新碱溶液、阳离子交换膜 第四节 污染土壤的微生物修复 降解：有机污染物 改变存在形态：重金属 对土壤扰动：原位修复、异位修复 一、有机物污染土壤的微生物修复 存在降解或转化污染物的微生物 有机化合物大部分可生物降解 可利用微生物的来源： 土著微生物、外源微生物、基因工程菌 土著微生物 优点： ①可在诱导下产生相应的酶系 ②在实际中广为应用 ③一般只具有单一降解性 缺点：生长速度缓慢，代谢活性不高 数量下降、降解能力降低 外源微生物 优点：促进污染物的降解 难点：与土著微生物竞争（大量接种） ①美国 小球状反硝化细菌 三氯丙(丁)酸 ②意大利 2,4-D 除草剂 ③日本 红酵母 PCBs 基因工程菌 优点：高效降解性 缺点：①与土著微生物竞争 引入外加碳源－选择性基质 ②基因交流 二、重金属污染土壤的微生物修复 降低重金属毒性－改变存在形态 Cr6+ Cr3+