重金属污染土壤之复育技术台大农业化学系.ppt

土壤污染防治概論 臺灣大學 農業化學系 李達源　教授 土壤資源保育之重要性土壤之功能（「土壤與人類」DVD觀賞） 土壤污染 係指人類將在生產和消費活動中產生的廢污直接或間接地向土壤系統排放，而當排入土壤系統的廢污量過多，破壞土壤系統原有功能或正常用途，或危害國民健康及生活環境時，即發生土壤污染。 土壤污染知多少 台灣地區土壤污染之情形 農地、加油站、大型石化儲槽、非法廢棄物棄置場、工廠之土壤污染 污染物包括:重金屬（As、Cd、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Hg）及有機毒性物質（苯、五氯酚 、總石油碳氫化合物 、農藥、戴奧辛 、多氯聯苯 等） 農地污染 儲油槽洩漏造成之土壤污染 加油站土壤污染 大型石化儲槽可能洩漏造成之土壤污染 非法廢棄物棄置場址造成之土壤污染 工廠廢水或廢棄物不當排放或棄置造成之土壤污染 土壤遭受污染可造成之危害 污染土壤種植作物會被人類直接食用或經食物鏈方式間接攝取，影響人類健康；土壤污染物亦會揮發溢出地面或滲入地下水，造成空氣與水污染問題。 土壤污染防治 預防: 防止污染物進入土壤。 整治: 污染土壤經處理復育後回復原來之功能。 土壤及地下水污染整治法 土壤污染管制標準 土壤污染管制標準(續) 土壤污染管制標準(續) 土壤污染管制標準(續) 土壤污染管制標準(續) 如何讓污染的土壤重現生機 重金屬污染土壤之復育技術 有機化合物污染土壤之復育技術 重金屬污染土壤之復育技術 萃取法 安定化/固化法 化學氧化/還原/中和法 電動力法 排土客土法 ? 植生復育法 萃取法 稀酸溶液或螯合劑(如EDTA、檸檬酸、NTA等)溶液淋洗處理重金屬污染土壤 安定化/固化(stabilization/solidification) 方法概述 加入固化劑或穩定劑於土壤中，降低污染物之毒性及移動性 ，為一侷限之處理方式。固化穩定化可經由挖掘受污染土壤後於現場操作，亦可不經由挖掘程序藉由藥劑的注入或滲入處理。 安定化/固化法 化學氧化/還原/中和法 方法概述 利用化學藥劑之注入，產生氧化、還原或中和反應，降低重金屬之毒性、移動性或使其沉澱。此法亦可當作固化/穩定化法或其他處理技術之前處理法。 化學氧化/還原/中和法: 氧化法 (oxidation) 使金屬失去電子，改變其氧化態。如將三價砷氧化成五價砷，使其毒性、溶解性及移動性降低。商業化之氧化劑包括過錳酸鉀、過氧化氫、次氯酸鹽、氯氣 化學氧化/還原/中和法: 氧化法 (oxidation) 化學氧化/還原/中和法: 還原法 (reduction) 提供金屬電子，改變其氧化態。常見之例子為使六價鉻還原成三價鉻，以降低其毒性，並使其容易沉澱。商業化之還原劑包括鹼金屬 (Na；K) 、二氧化硫、亞硫酸鹽、硫酸亞鐵 化學氧化/還原/中和法: 中和法(neutralization) 中和法常用以調整極酸或極鹼之土壤，使不溶解性之金屬鹽類自水中沉澱，或做為氧化法或還原法之前處理 電動力法 方法概述 在受污染土壤兩端設置電極對，並施予低強度之直流電，建立電化學場，並藉由該電場做為孔隙中流體的驅動力。土壤系統在電場作用下，帶電荷離子向其相反電性的電極移動，在離子移動的同時拖曳水分子移動，藉此引導孔隙流體的移動而形成電滲透流，引導污染物至電極上，以濃縮或移除土壤中之污染物 電動力法 (續) 排土客土法 移除上層污染土壤後，再覆蓋別處取來的乾淨土壤 上層污染土壤和下層土壤混合稀釋 排土客土法: 土壤翻轉稀釋法 植生復育法: 植生萃取技術 (phytoextraction) 植物特性 高生質量 累積高濃度污染物 生長迅速 由根部往地上部傳輸 植生復育法: 植生萃取技術 (phytoextraction) (續) 植物特性 忍受重金屬毒害 穩定土壤重金屬 降低土壤沖蝕及淋洗 根部及地上部吸收濃度低 五彩石竹吸收重金屬之田間大面積試驗(彰化和美重金屬污染區之大面積植生復育研究計畫) 有機化合物污染土壤之復育技術 土壤蒸氣萃取法 化學氧化/還原法 生物復育法 土壤蒸氣萃取法(soil vapor extraction, SVE) 化學氧化/還原法: 化學氧化法 (chemical oxidation) 方法概述 利用氧化劑的注入，使其與受污染之介質接觸，使有機污染物完全氧化成二氧化碳或轉換成自然界常見的無害物質 。本法可利用現地或非現地之方式進行 化學氧化/還原法: 化學氧化法(chemical oxidation) (續) 化學氧化/還原法: 化學還原法(chemical reduction) 方法概述 現地還原法藉控制地表下的氧化還原作用，使之成為還原狀態。當污染物移動至還原區域時，將進行還原性分解或因沉澱而被固定。當污染物被分解時，會