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环境修复原理与技术1.环境修复原理与技术简介环境修复,就是借助外界的作用力,使环境的某个受损的特定对象的部分或全部恢复成为原来初始的状态. 修复(remediation)本来是工程上的一个概念,顾名思义,它是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。
严格说来,修复包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。
恢复(restoration)是指使部分受损的对象向原初状态发生改变;重建(reconstruction)是指使完全丧失功能的对象恢复至原初水平;改建(renewal)则是指使部分受损的对象进行改善,增加人类所期望的“人造”特点,减小人类不希望的自然特点。
污染环境的修复技术包括物理方法、化学方法和生物方法等三大类。
其中生物修复方法已成为环境保护技术的重要组成部分。
生物修复是利用生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。
包括:1.污染土壤的生物修复。
2.污染河流的生物修复。
3.污染湖泊的生物修复。
4.污染地下水的生物修复。
5.污染海洋的生物修复。
6.污染大气的生物修复。
7.固体废物污染的生物修复。
生物修复(Bioremedia tion)是环境工程领域刚刚兴起的一门新技术,用一种或多种微生物来降解土壤中的有机毒物,如农药、石油烃类和有机磷、有机氯等,使这类物质变成无毒的或变成二氧化碳,这个过程国际上叫“生物修复工程”。
目前已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。
广义的生物修复,指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术。
它包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物,使污染物的浓度降低到可接受的水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质,也包括将污染物稳定化,以减少其向周边环境的扩散。
一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。
根据生物修复的污染物种类,它可分为有机污染生物修复和重金属污染的生物修复和放射性物质的生物修复等。
第一章绪论环境,是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。
环境问题:是指由于人类不恰当的生产活动引起全球环境或区域环境质量的恶化,出现了不利于人类生存和发展的问题。
环境问题的产生和发展:(1)环境问题萌芽阶段(从人类出现直到工业革命前夕)主要特点:主要表现为生态环境破坏。
如大量砍伐森林、破坏草原、盲目开荒等,往往引起的严重水土流失,水旱灾频繁和沙漠化问题。
影响:主要对小区域范围的生态影响。
影响力度增长缓慢。
(2)环境问题的发展恶化阶段(19世纪工业革命至20世纪50年代。
)主要特点:蒸汽机的发明和使用后,大工业日益发展,生产力有了很大的提高,环境问题也随之发展并逐步恶化。
例如:从1873年-1892年间的冬季英国伦敦多次发生有毒烟雾事件。
影响:①环境问题,尤其污染问题集中在工业发达国家。
②环境质量开始恶化,但未引起重视。
(3)环境问题的第一次高潮(20世纪50年代至80年代前夕)主要特点:环境问题更加突出,震惊世界的公害事件接连不断。
形成因素:①人口的迅猛增长,都市化的速度加快。
②工业不断集中和扩大,能源的集中大增。
影响:①工业发达国家把环境问题列入国家的议事日程,包括制定法律、建立机构、加强管理、采用新技术等。
②到70年代中期环境污染得到有效控制,城市和工业的环境质量有明显改善。
(4)环境问题的第二次高潮(20世纪80年代至今)主要特点:①开始共同关注在全球范围内出现的环境问题②全球性大气污染。
例如温室效应和全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨。
③大面积生态破坏。
大面积森林破坏、草场退化、沙漠化等。
④突发性的严重污染事件。
影响:全球性环境问题严重威胁着人类的生存和发展。
修复是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。
严格说来,修复包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。
恢复:是指使部分受损的对象向原初状态发生改变;重建:是指使完全丧失功能的对象恢复至原初水平;改建:则是指使部分受损的对象进行改善,增加人类所期望的“人造”特点,减小人类不希望的自然特点环境修复:就是指对被污染的环境采取物理、化学和生物学技术措施,使存在于环境中的污染物质浓度减少或毒性降低或完全无害化,使得环境能够部分或者全部的恢复到原始状态。
物理分离修复技术定义:利用污染物与环境中其他要素的物理学特性的差异将污染物从环境中去除、分离的方法。
基本原理:根据污染物的密度、形状、大小、磁性、表面特性等物理性质,利用相关的物理技术将其从环境中提取、分离基本类型:粒径分离,水动力学分离,密度分离,浮选分离,磁分离采用物理分离技术的适用粒度范围:分离过程粒度范围(μm)粒径分离干筛分>3000湿筛分>150水动力学分离淘选机>50 水力旋风分离器5~15 机械粒度分级机5~100密度分离振动筛>150螺旋富集器75~3000摇床75~3000比目床5~100脱水分离:一般采用的脱水方法有过滤、压滤、离心和沉淀。
蒸汽浸提修复基本原理:在污染土壤内引入清洁空气产生驱动力,利用土壤固相、液相和气相之间的浓度梯度,在气压降低的情况下,将其转化为气态的污染物排出土壤外的过程。
蒸汽浸提修复适用对象:挥发性有机组分(VOCs),汽油、苯和四氯乙烯,油类、重金属及其有机物、多环芳烃或二噁英。
蒸汽浸提修复的技术类型:原位蒸汽浸提技术,异位蒸汽浸提技术,多相浸提技术(两相浸提技术,两重浸提技术)蒸汽浸提修复适用条件与限制因素:黏土、腐殖质含量较高或本身极其干燥的土壤,由于其本身对挥发性有机物的吸附性很强,采用原位处理时,污染物的去除效率很低;中、低渗透性土壤难于进行修复处理;对饱和土壤层中的吸附效果不好,但降低地下水位,可增加不饱和土壤层体积,从而改善这一状况;地下水水位太高(地下1~2m)会降低土壤蒸汽提取的效果;固化:将污染物包被起来,使之呈颗粒状或大块状存在,进而使污染物处于相对稳定状态。
主要是将污染物封装在结构完整的固态物质中。
稳定化:将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性变小的状态和形式,即通过降低污染物的生物有效性,实现其无害化或者降低其对生态系统危害性的风险。
应用:重金属和放射性物质污染土壤的无害化处理,原位或异位。
固化稳定化过程:利用吸附质如黏土、活性炭和树脂等吸附污染物;浇上沥青;添加某种凝固剂或黏合剂,使混合物成为一种凝胶;固化为硬块。
环境修复原理与技术1.环境修复原理与技术简介环境修复,就是借助外界的作用力,使环境的某个受损的特定对象的部分或全部恢复成为原来初始的状态. 修复(remediation)本来是工程上的一个概念,顾名思义,它是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。
严格说来,修复包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。
恢复(restoration)是指使部分受损的对象向原初状态发生改变;重建(reconstruction)是指使完全丧失功能的对象恢复至原初水平;改建(renewal)则是指使部分受损的对象进行改善,增加人类所期望的“人造”特点,减小人类不希望的自然特点。
污染环境的修复技术包括物理方法、化学方法和生物方法等三大类。
其中生物修复方法已成为环境保护技术的重要组成部分。
生物修复是利用生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。
包括:1.污染土壤的生物修复。
2.污染河流的生物修复。
3.污染湖泊的生物修复。
4.污染地下水的生物修复。
5.污染海洋的生物修复。
6.污染大气的生物修复。
7.固体废物污染的生物修复。
生物修复(Bioremedia tion)是环境工程领域刚刚兴起的一门新技术,用一种或多种微生物来降解土壤中的有机毒物,如农药、石油烃类和有机磷、有机氯等,使这类物质变成无毒的或变成二氧化碳,这个过程国际上叫“生物修复工程”。
目前已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。
广义的生物修复,指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术。
它包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物,使污染物的浓度降低到可接受的水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质,也包括将污染物稳定化,以减少其向周边环境的扩散。
一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。
根据生物修复的污染物种类,它可分为有机污染生物修复和重金属污染的生物修复和放射性物质的生物修复等。
生态恢复技术的原理与应用随着人类活动的不断扩张和科技的进步,地球上的生态环境遭受到了越来越多的破坏。
为了保护和修复受到损害的生态系统,科学家们不断探索和应用生态恢复技术。
本文将探讨生态恢复技术的原理和应用,并对其可行性和有效性进行评估。
一、生态恢复技术的原理生态恢复技术的原理基于促进自然恢复和人工辅助恢复两个方面。
自然恢复是指自然过程逐渐恢复受损生态系统的能力,而人工辅助恢复则是通过人类的干预来加速恢复过程。
1. 自然恢复原理自然恢复依靠生态系统的自我修复能力。
当生态系统遭受破坏时,自然界会通过自适应和演替等过程来逐渐修复。
例如,受到森林火灾破坏的森林可以通过种子散播、新生物种的迁移和植物的重新生长来恢复。
自然恢复的关键是提供一个适宜的环境条件,以便让生物重新建立和发展。
2. 人工辅助恢复原理人工辅助恢复是指通过人类的创造力和技术手段来加速生态系统的恢复过程。
这包括修复土地、改善水质、引入濒危物种等方法。
例如,人工重建湿地、清理河流污染物、引入濒危物种等都是人工辅助恢复的常见做法。
人工辅助恢复的关键在于科学规划和有效管理,以确保恢复手段的可行性和可持续性。
二、生态恢复技术的应用生态恢复技术广泛应用于各种生态系统的修复和保护。
下面将以湿地恢复和森林恢复为例,介绍生态恢复技术的具体应用。
1.湿地恢复湿地作为生态系统的重要组成部分,在过去的几十年里遭受了极大的破坏。
为了恢复湿地的功能和生态价值,科学家们采取了一系列的生态恢复技术。
首先,湿地生态系统需要恢复水文条件。
通过修复水系、防止水源污染和控制水位等方式可以维持湿地生态系统的湿度和水质。
其次,湿地植被的恢复也是关键。
通过人工引入或保护湿地植物,可以促进湿地植物群落的恢复和多样性的提高。
最后,湿地的保护和管理也是关键环节。
通过制定合理的湿地管理政策和加强监测能力,能够确保湿地的可持续恢复和利用。
2.森林恢复森林生态系统是地球上最重要的生态类型之一,在过去的几十年里也面临了严重的破坏。