第六章-重金属污染土壤修复理论与技术(4h)PPT课件

第一节 土壤污染
二、土壤污染物和污染源 1、土壤污染物 根据污染物的性质，可以把土壤污染物大致分为无机
污染物和有机污染物两大类。 （1）无机污染物 包括可能对生物有危害的元素和化合物，主要是重金
属、放射性物质。营养物质和其他无机物质等。重 金属如Hg、Cd、Cr、Pb、As、Zn、Cu、Co、Ni、 Se、Sn、Ti、Ba等；放射性元素主要指Se、U、Sr 等；营养物质主要指N、P、S、B等，其他物质包括 氟、酸、碱、盐等。
溉，污染物随之进入了土壤； 其次，工业“三废”、生活“三废”直接进入
土壤，而且，长期以来，土壤就是各类废弃 物的处理场所，这是造成土壤污染的重要原 因； 再次，大气、水体等环境中的污染物可通过各 种途径进入土壤，形成二次污染。
第一节 土壤污染
三、土壤污染的发生类型 根据污染物进入土壤的途径，土壤污染主要可
第二节 土壤有机污染与修复
一、有机农药 3、农药在土壤中的残留 农药在土壤中的持续性常用半衰期和残留期来表示。 半衰期是指附着于土壤的农药因降解等原因含量减少
一半所需要的时间； 残留期是指土壤中的农药因降解等原因含量减少
75%~100%所需要的时间。 有机氯类农药在土壤中残留期最长，一般有数年之久；
第二节 土壤有机污染与修复
一、有机农药 1、农药在土壤中的降解 （3）生物降解 土壤中农药的微生物分解作用是农药在土壤中
降解的最重要途径。凡影响土壤微生物正常 活动的因素如温度、含水量、通透性、养分 含量和pH等，都能影响农药的降解过程。另 外，农药的性质对其降解也有很大关系，一 般含羟基、羧基、氨基、硝基等集团的农药 都易于生物降解。
土壤污染与修 复
内容
土壤污染 土壤有机污染与修复 土壤有机污染与修复

环 境 质量
健 康质 量 保证最大生产力 最佳生物学质量
不引发二次环境污染
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● 自然体、环境介质，具有多功能性
负 荷 承接污染物的载体 容 量
净化污染物的活体
功 能 强 度
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2-1 土壤污染基本特征
1、系统之间
与大气环境、水环境不同
2、研究过程 3、污染效应
理论体系、化学形态、迁移 转化、恢复治理机制不同
迁移 降解 吸附与解析 植物吸收积累 挥发过程
供试化学品
多环 芳烃类
有机氯类 与农药
杂环 化合物
菲
1,2,4-三氯苯
荧蒽 邻苯二甲酸二丁酯
苯并芘 邻苯二甲酸二异辛酯
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多效唑 西玛津
离子型有 机化合物
直链烷基 苯磺酸钠
效应研究
对宏观系统的影响
对微观系统的影响
生物量 生 物多 生物学 对土壤微生物 对植物形态 样性 质 量 土壤酶的影响 学上的影响
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3-2 外源微生物引入—需要考虑的因素
(1) 是否能够降解大部分目标污染物; (2) 遗传稳定性如何; (3) 在环境中是否能快速生长并具有较高酶活性; (4) 是否具有较强的与土著微生物生存生长竞争能力； (5) 是否无致病性且不产生有毒代谢产物等。
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3-3 微生物的适应性---机制与影响因素
土地环境资源保护研究 土地环境污染研究
70年代: 区域性
土壤环境评价及污染 综合防治研究
80年代:土壤环境背景容量及基准
土壤--植物系统
净化功能及其应用研究
90年代:土地植物系统污染生物地球化学 长期定位研究 无公害农业及绿色食品生产技术 应用技术研究 流域及湖泊水污染治理关键技术

重金属植物修复技术
植物积累重金属污染物的环境因素作用机理 • Eh（氧化还原电位）
重金属在不同的氧化还原状态下，有不同的形态且可互相转化。 例如，在还原条件下，有机结合态 Cd 最稳定，但在氧化条件下，有机结合 态镉则被转化为生物可利用的水溶态、可交换态或溶解络合态而释放到水 体中，并随 Eh 增大，其释放量增多。
重金属植物修复技术
植物与重金属污染物作用机理 植物挥发
植物的挥发与植物吸收 是相连的。它是利用植 物的吸取、积累、挥发 而减少土壤污染物，即 植物 吸收 植物体内 Hg(Ⅱ) 厌氧菌
以汞的 去除为 例： 甲基汞(MeHg 植物 吸收
Hg(Ⅱ)
利用一些植物来促进重
金属转变为可挥发的形 态，并将之挥发出土壤 或植物表面。目前这方 面研究最多的是类金属 元素 Hg 和非金属元素 Se。
水科植物浮萍和水葫芦
可有效吸收清除水体中 的Cd，Cu和As等重金 属。
重金属植物修复技术
植物积累重金属污染物的环境因素作用机理
从环境条件的角度看，污染物的可修复性并不是污染物本身固有的，而是环境 状态表现的结果改变了环境状态，本来难以修复的污染物可能变得易修复了。
影响植物修复的因素
PH 值
Eh（氧化还原电位）
重金属植物修复技术 术
土壤重金属污染植物修复技术
植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些污染的理论
为基础，利用植物及其共存微生物体系消除环境中的污染物的一 门环境污染治理技术。
与传统修复方法相比，该技术成本低、过程简单，且环境友好。 植物修复一般针对污染环境的重金属。
技术研究发展历程简述
a. 50-70年代开始植物修复技术理论研究 这一阶段的研究工作使人们初步认识了植物忍耐重金属的机理， 提出了回避机制、排除机制、细胞壁作用机制、重金属进入细胞质机

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邱廷省等.重金属污染土壤治理技术应用现状与展望 ,四川有色 金属,2003(3):48-51
郭观林等.重金属污染土壤原位化学固定修复研究进展,应用生 态学报,2005,16(10):1990-1996
陈承利,廖敏,重金属污染土壤修复技术研究进展, 广东微量元素 科学,2004,11(10):1-5
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(3)利用某些低等动物修复措施
• 土壤中的某些低等动物(如蚯蚓和鼠类)能吸收土壤中的重金属,因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的 含量.
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ห้องสมุดไป่ตู้
展望
(1)超累积植物筛选与培育。超累积植物是在重金属胁迫条件下的一种 适应性突变体，往往生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很 强的富集专一性。因此，筛选、培育吸收能力强，同时能吸收多种重金 属元素，且生物量大的植物是生物修复的一项重要任务。
主要内容
• 土壤重金属污染的现状 • 土壤重金属污染的来源、特点及危害 • 土壤重金属污染的修复技术 • 展望
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现状
有资料表明，我同重金属污染的农业土地面积约2 500万m2，每年被 重金属污染的粮食多达1 200万t，因重金属污染而导致粮食减产高达l 000多万t，合计经济损失至少200亿元。农业部环保监测系统曾对全国 24省、市320个严重污染区土壤调查发现，大田类农产品超标面积占污 染区农田面积的20％，其中重金属超标占污染土壤和农作物的80％。 据中国农业部的调查结果,目前我国污水灌区面积约140万hm2,遭受重 金属污染的土地面积占污灌总面积的64.8%。其中,轻度污染面积占 46.7%,中度污染面积占9.7%,严重污染面积占8.4%,并且以Hg和Cd的 污染面积最大。