土壤重金属污染修复.ppt

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1、土壤重金属污染的治理措施前言土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质的施用，土壤重金属污染日益严重，几乎威胁着每个国家。土壤重金属污染是指比重大于5的金属或其化合物在土壤环境中所造成的污染。目前，全世界平均每年排放Hg约1.5万吨，Cu340万吨，Pb500万吨，Mn1500万吨，Ni100万吨。我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万hm2,约占总耕地面积的1/5。重金属：指密度大于5g/cm3的金属，或在元素周期表金属栏内原子

2、量超过40以上之金属元素均称为重金属元素。1、什么是重金属？环境污染重金属：指铅、镉、铬、汞和类金属砷等生物毒性显著的重金属。PbCdCrHgAs2、土壤重金属污染来源土壤中重金属的浓度受自然成土条件和人为活动的双重影响。自然来源（1）成土母质的风化过程对土壤重金属本底含量的影响（2）风力和水力的自然物理和化学迁移过程人为干扰输入（1）不同工矿企业生产对土壤重金属的额外输入（2）农业生产活动影响下的土壤重金属输入（3）交通运输对土壤重金属污染的影响Hg中毒慢性As中毒电子产品造成的铅污染，已经成为铅污染的主要途

3、径之一。Cd中毒Cr中毒3、土壤重金属污染修复技术由于土壤重金属污染具有以上特点，且可经由水环境直接毒害植物体，并可最终通过食物链危害人类健康。因此，其治理和恢复的难度大，但又显得极为迫切。土壤重金属污染特点表聚性长期性不可逆性隐蔽性目前，综合国内外各种研究，修复措施主要有四种：工程措施物理化学修复生物修复农业生态修复3.1工程措施主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。深耕翻土用于轻度污染的土壤，而客土和换土则是用于重污染区的常见方法。工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施，它具有彻底、稳定的优点，但实施工程

4、量大、投资费用高，破坏土体结构，引起土壤肥力下降，并且还要对换出的污土进行堆放或处理。3.2物理化学修复A电动修复污染土壤通电流金属离子等向电极运输集中收集处理达到治污目的电动修复是一种原位修复技术，不搅动土层，并可以缩短修复时间，是一种经济可行的修复技术。B电热修复污染土壤高频电压产生电磁波热能对土壤加热污染物从土中解吸挥发性重金属分离达到修复目的熔化土壤冷却后形成玻璃态物质C土壤淋洗污染土壤淋洗液淋洗土壤固相中重金属土壤液相中将液相回收处理达到修复目的D化学修复污染土壤加入改良剂降低重金属生物有效性达到修复

5、目的3.3生物修复生物修复是利用生物技术治理污染土壤的一种新方法。利用生物削减、净化土壤中的重金属或降低重金属毒性。主要包含植物修复技术与微生物修复技术两种方法。3.3.1植物修复技术(phytoremediation)是以植物忍耐和超积累某种或某些污染物的理论为基础，利用自然生长或遗传工程培育的植物，清除环境中污染物的环境污染治理技术。包括植物提取、植物挥发、植物稳定三种方式。植物提取(phytoextraction)即利用重金属超积累植物从土壤中吸取金属污染物，随后收割地上部分并进行集中处理，连续种植该植物

6、，达到降低或去除土壤重金属污染的目的。植物挥发(phytovolatilization)其机理是利用植物根系吸收重金属，将其转化为气态物质挥发到大气中，以降低土壤污染。目前研究较多的是Hg和Se。植物稳定(phytostabilization)利用一些植物来促进重金属转变为低毒性形态的过程。在这一过程中，土壤的重金属含量并不减少，只是形态发生变化。总结——优点与传统的修复技术相比,植物修复是一种容易接受、成本低、技术要求低的修复方法,它可应用于空气、地表水、地下水、土壤中污染物的修复。总结——缺点要求植株具有高

7、的生物量；对污染物的耐受性要高;受植物根系分布的限制;受气候、土质等的影响;清除污染物所需的时间长;转基因技术的应用可能会造成潜在的环境污染等等。、。几种吸附土壤重金属的植物小花南芥：修复Pb、Zn复合污染蜈蚣草：修复As污染东南景天：修复Cd、Pb、Zn、Cu复合污染花葵：修复Cd污染油菜:修复Cd污染小花南芥蜈蚣草东南景天花葵油菜微生物在修复被重金属污染的土壤方面具有独特的作用。其主要作用原理是：微生物可以降低土壤中重金属的毒性；微生物可以吸附积累重金属；微生物可以改变根际微环境，从而提高植物对重金属的吸收

8、，挥发或固定效率。利用真菌与根系形成的菌根吸收和固定重金属(Fe,Mn,Zn,Cu)取得了良好的效果。3.3.2微生物修复技术(bioremediation)难降解有机污染物和重金属及其相应的降解转化微生物微生物对重金属的转化与固定微生物虽然不能降解重金属，但是可以降低其毒性，并可将其累积在菌体内使之固定。①汞的去甲基化及还原例如：蓝绿色假单胞菌、变形杆菌可使汞离子转化成元素汞，经10