土壤污染与修复优质PPT.ppt
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o“综合性综合性”定义:
不但要看含量的增加,还要看后不但要看含量的增加,还要看后果,即加入土壤的物质给生态系统造成了危害。
果,即加入土壤的物质给生态系统造成了危害。
DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering1.1污染土壤的定义o三种定义的出发点虽然不同,但有一点是共三种定义的出发点虽然不同,但有一点是共同的,即认为土壤中某种成分的含量明显高同的,即认为土壤中某种成分的含量明显高于原有含量时即构成了污染。
所以,于原有含量时即构成了污染。
所以,土壤污土壤污染就是指人为因素有意或无意地将对人类或染就是指人为因素有意或无意地将对人类或其他生命体有害的物质施加到土壤中,使其其他生命体有害的物质施加到土壤中,使其某种成分的含量明显高于原有含量、并引起某种成分的含量明显高于原有含量、并引起土壤环境质量恶化的现象。
土壤环境质量恶化的现象。
DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering1.2土壤污染的特点o(11)隐蔽性或潜伏性)隐蔽性或潜伏性:
水体和大气的污染比较直观,水体和大气的污染比较直观,严重时通过人的感官即能发现严重时通过人的感官即能发现;
而土壤污染则往往而土壤污染则往往要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来,从遭受污食的人或动物的健康状况才能反映出来,从遭受污染到产生恶果有一个相当长的逐步积累过程,具有染到产生恶果有一个相当长的逐步积累过程,具有隐蔽性或潜伏性。
日本的第二公害病隐蔽性或潜伏性。
日本的第二公害病痛痛病痛痛病6060年代发生于富山县神通川流域,直至年代发生于富山县神通川流域,直至7070年代才基本年代才基本证实是镉污染土壤所生产的证实是镉污染土壤所生产的“镉米镉米”所致。
所致。
DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineeringo(22)不可逆性和长期性)不可逆性和长期性:
土壤一旦遭到污染后极难恢土壤一旦遭到污染后极难恢复,重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程,而许复,重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程,而许多有机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时间,多有机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时间,例如例如19661966年冬至年冬至19771977年春,沈阳年春,沈阳抚顺污水灌区发生的抚顺污水灌区发生的石油、酚类以及后来张土灌区的镉污染,造成大面积的石油、酚类以及后来张土灌区的镉污染,造成大面积的土壤毒化、水稻矮化、稻米异味,含镉量超过食品卫生土壤毒化、水稻矮化、稻米异味,含镉量超过食品卫生标准。
经过十余年的艰苦努力,包括施用改良剂、深翻、标准。
经过十余年的艰苦努力,包括施用改良剂、深翻、清灌、客土、选择品种等各种措施,才逐步恢复其部分清灌、客土、选择品种等各种措施,才逐步恢复其部分生产力,付出了大量的劳力和代价。
生产力,付出了大量的劳力和代价。
1.2土壤污染的特点DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineeringo(33)后果的严重性)后果的严重性:
由于土壤污染的隐蔽性或由于土壤污染的隐蔽性或潜伏性、以及它的不可逆性或长期性,因而往潜伏性、以及它的不可逆性或长期性,因而往往往通过食物链危害动物和人体的健康通过食物链危害动物和人体的健康。
研究表。
研究表明,土壤和粮食的污染与一些地区居民肝肿大明,土壤和粮食的污染与一些地区居民肝肿大之间有着明显的剂量之间有着明显的剂量反应关系,污灌引起的反应关系,污灌引起的污染越严重,人群的肝肿大串越高。
污染越严重,人群的肝肿大串越高。
DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineeringDepartmentofEnvironmentalScienceandEngineeringo土壤污染源可分为土壤污染源可分为天然污染源和人为污染源天然污染源和人为污染源。
后者是土壤污染研究和污染土壤修复的主要对后者是土壤污染研究和污染土壤修复的主要对象,而在这些污染源中,化学物质对土壤的污象,而在这些污染源中,化学物质对土壤的污染是人们最为关注的。
染是人们最为关注的。
o污染物进入土壤的途径按照所划分的土壤污染污染物进入土壤的途径按照所划分的土壤污染源可分为源可分为污水灌溉污水灌溉、固体废物的利用固体废物的利用、农药和农药和化肥、大气沉降物化肥、大气沉降物等。
等。
1.3土壤中污染物的来源DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering1.3土壤中污染物的来源大气沉降大气沉降(土壤酸化、多环芳烃和二恶英等土壤酸化、多环芳烃和二恶英等)污水排灌(重金属、多环芳烃等)污水排灌(重金属、多环芳烃等)化肥农药施用(硝酸盐、化肥农药施用(硝酸盐、PCB、DDT等)等)固体废物堆放处置(各种污染物)固体废物堆放处置(各种污染物)工业生产工业生产(石油、多环芳烃和重金属污染等石油、多环芳烃和重金属污染等)交通运输交通运输(汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土(汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤壤)全球物质循环全球物质循环DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineeringDepartmentofEnvironmentalScienceandEngineeringo土壤污染的类型目前并无严格的划分,如从土壤污染的类型目前并无严格的划分,如从污污染物的属性染物的属性来考虑,一般可分为有机物污染、来考虑,一般可分为有机物污染、无机物污染、生物污染和放射性物质的污染。
无机物污染、生物污染和放射性物质的污染。
o(11)有机物污染)有机物污染:
石油、有机农药等;
o(22)无机物污染:
)无机物污染:
重金属污染等;
o(33)生物污染:
)生物污染:
细菌、真菌等;
o(44)放射性污染:
)放射性污染:
放射性核素等。
1.4土壤污染的类型DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineeringo(11)影响人体和生物健康)影响人体和生物健康:
土壤可以通过食物土壤可以通过食物链影响人体健康;
链影响人体健康;
o(22)影响农产品的产量和质量:
)影响农产品的产量和质量:
植物可从污染植物可从污染土壤中吸收污染物,从而引起代谢失调,生长土壤中吸收污染物,从而引起代谢失调,生长发育受阻或导致遗传变异。
发育受阻或导致遗传变异。
o(33)影响生态系统安全:
)影响生态系统安全:
通过生态系统的能量通过生态系统的能量流动和物质循环影响整个生态系统。
流动和物质循环影响整个生态系统。
1.5土壤污染的危害DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering2污染土壤修复现场的调查与评价开展生物修复之前需要对修复现场进行调查评价,开展生物修复之前需要对修复现场进行调查评价,确定生物修复的适应性。
主要指标包括:
确定生物修复的适应性。
污染物的污染物的性质;
污染物的浓度和分布;
现场的微生物活性;
性质;
现场的水力条件;
现场的氧化还原电位;
土壤和水现场的水力条件;
土壤和水的特性;
养分的有效性等。
的特性;
现场评估必须回答这些现场评估必须回答这些问题,获得足够的数据,便于工程设计。
问题,获得足够的数据,便于工程设计。
DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering2.1现场调查
(1)污染物的性质;
)污染物的性质;
(2)污染物的浓度与分布;
污染物的浓度与分布;
(3)地下水的水文概况;
)地下水的水文概况;
(4)地质概况。
)地质概况。
了解现场特性的目的一是收集使土壤修复过了解现场特性的目的一是收集使土壤修复过程最优化的信息,二是收集控制环境条件使之程最优化的信息,二是收集控制环境条件使之维持最佳条件的信息。
因此,第一阶段是收集维持最佳条件的信息。
因此,第一阶段是收集有关修复原理的数据,第二阶段是收集有关工有关修复原理的数据,第二阶段是收集有关工程设计和过程控制等数据。
程设计和过程控制等数据。
DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering2.2生物过程评价
(1)微生物可利用的碳源和能源;
(2)可利用的受体和氧化还原条件;
(3)现有的微生物活性和可能的毒性;
(4)营养物的有效性;
(5)现场环境条件。
DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering2.3原位修复评价
(1)了解污染物的类型和所在位置;
(2)了解亚表层的地质和水文条件;
(3)污染区的水文隔离;
(4)最低传质可能的位置;
(5)设计亚表层注入或抽取的系统;
(6)预测化学品注入后的土壤化学反应;
(7)建立过程控制的亚表层监测系统。
DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering2.4过程控制评价
(1)流体的流向;
(2)流速;
(3)污染物迁移时间;
(4)养分迁移;
(5)评价含水层导水率变化;
(6)确定运行中注入或回收速率。
DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering3污染土壤修复的可处理性研究所谓污染土壤修复的可处理性研究,是指在实际工程建设之所谓污染土壤修复的可处理性研究,是指在实际工程建设之前,进行的小试和中试实验研究,通过可处理性研究为土壤前,进行的小试和中试实验研究,通过可处理性研究为土壤修复工程设计提出标准、费用和运行方案等。
修复工程设计提出标准、费用和运行方案等。
目的是节省修目的是节省修复项目建设工程的投资复项目建设工程的投资,一个造价千万美元的土壤修复工程,一个造价千万美元的土壤修复工程一般可处理性研究费用为一般可处理性研究费用为520万美元,可以节省万美元,可
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- 土壤污染 修复