土壤污染及其修復(fù)課件

1、第九章 土壤污染及其修復(fù) 第一節(jié) 土壤污染概述第二節(jié) 土壤環(huán)境的自凈作用 第三節(jié) 污染土壤修復(fù)技術(shù) 一、土壤的組成和功能 1. 土壤的組成土壤：是由固、液、氣三相物質(zhì)組成的具有肥力并能生長植物的疏松的地殼表層。 土壤固相礦物質(zhì)（原生礦物，次生礦物）有機(jī)質(zhì)（腐殖質(zhì)，土壤生物）液相：土壤水分或溶液 氣相：土壤空氣 第一節(jié) 土壤污染概述 有機(jī)質(zhì)：普通有機(jī)物、腐殖酸 有機(jī)物 活性有機(jī)體：土壤微生物、土壤動物 固態(tài) 無機(jī)物 液態(tài)水 氣態(tài)水455一、土壤的組成和功能 土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)含量土壤有機(jī)質(zhì)絕大部分集中于土壤表層(0-15或0-20cm),我國土壤有機(jī)質(zhì)含量在15%之間來源植物的根茬、莖稈、落葉

2、、土壤中的動物殘骸以及施入土壤的有機(jī)肥料等作用土壤有機(jī)質(zhì)主要以腐殖質(zhì)為主,它作為土壤有機(jī)膠體來說，具有吸收性能、土壤緩沖性能以及與土壤重金屬的絡(luò)合性能等,這些性能對土壤的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、質(zhì)量都有重大影響。對金屬元素和人為釋放的污染物在地表的遷移和富集有重要意義土壤水土壤水是含有復(fù)雜溶質(zhì)的稀溶液，因此常將土壤水及其所含溶質(zhì)稱為土壤溶液。土壤中各種形態(tài)水分,對土壤中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程和土壤的形成過程起著決定性作用。土壤溶液是植物生長所需要的水分和養(yǎng)分的主要供給源。土壤空氣是存在于土壤中的氣體的總稱。土壤空氣土壤空氣組成： 氧氣10.3520.03%、 二氧化碳0.150.65% 、氮?dú)?8.880.2%

3、相對濕度100%近地大氣組成： 氧氣20.94% 、二氧化碳0.03%、 氮?dú)?8.08% 、 其他氣體0.95% 相對濕度6090%土壤的功能土壤為植物生長的介質(zhì)，可以提供植物生長所需的養(yǎng)分、 水分及機(jī)械的支持; 土壤在生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)中，影響著水的命運(yùn); 土壤是一自然循環(huán)體系; 土壤是各種生物居住生存的場所; 在人類建構(gòu)的生態(tài)系中，土壤提供為建筑材料。 二、土壤污染概述 當(dāng)土壤環(huán)境中所含污染物的數(shù)量超過土壤環(huán)境自凈能力或污染物在土壤環(huán)境中的積累超過土壤環(huán)境基準(zhǔn)或土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，稱為土壤污染。 土壤污染的概念：三、土壤污染物與污染源土壤污染物：把輸入土壤中的足以影響土壤環(huán)境正常功能，降低作物

4、產(chǎn)量和生物學(xué)質(zhì)量，有害于人體健康的物質(zhì)。無機(jī)污染物有機(jī)污染物土壤中主要的無機(jī)污染物質(zhì)2、土壤污染源土壤環(huán)境在生物圈中的地位和功能：土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動對象和獲得生命能源的生產(chǎn)基地。土壤是作為廢物的堆放、處置與處理場所，大量有機(jī)和無機(jī)污染物進(jìn)入土壤，是造成土壤環(huán)境污染的重要途徑和污染來源。土壤環(huán)境是開放的系統(tǒng)，大氣、水體和生物體中的污染物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化而進(jìn)入土壤，使土壤環(huán)境遭受二次污染，這也是土壤環(huán)境污染的重要來源。2、土壤污染源根據(jù)人為污染物的來源不同可分為：工業(yè)污染源（廢氣、廢水、廢渣）農(nóng)業(yè)污染源（化學(xué)農(nóng)藥、化肥、有機(jī)肥、地膜）生物污染源（各種含病原微生物和寄生蟲生活污水、醫(yī)院污水、垃圾、河水等

5、）四、土壤污染的發(fā)生類型及其影響因素1、土壤污染的發(fā)生類型根據(jù)土壤主要污染物的來源和土壤污染的途徑，可將土壤污染的發(fā)生類型分為：水質(zhì)污染型（污染源主要是工業(yè)廢水、城市生活廢水和受污染的地面水體）分布特點(diǎn)：已被污染的河流或干渠呈樹枝狀或呈片狀分布。大氣污染型（煤燃燒產(chǎn)生的廢氣、汽車尾氣、工業(yè)廢氣中的粒狀浮游物質(zhì)、工廠的含氟廢氣、核的大氣層實(shí)驗(yàn)）分布特點(diǎn)：以大氣污染源為中心呈橢圓狀或條帶狀分布，長軸沿主風(fēng)向伸長。1、土壤污染的發(fā)生類型固體廢棄物污染型（工礦業(yè)廢渣、污泥和城市垃圾）污染特征：屬點(diǎn)源性質(zhì)農(nóng)業(yè)污染型（化肥、農(nóng)藥、城市垃圾堆肥、污泥等）污染特征：污染物質(zhì)主要集中于表層或耕層，分布比較廣泛，

6、屬面源污染綜合污染型（可能以某一污染類型或某兩污染類型 為主）特點(diǎn)：多源性質(zhì)的2、影響土壤污染的因素人類的生產(chǎn)活動所排放的“三廢”，通過多種途徑輸入土壤環(huán)境與當(dāng)?shù)氐墓喔?、施肥制度、施用農(nóng)藥方式以及施用城市污泥、垃圾等是否按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和方法有關(guān)不同污染物在土壤環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化、降解、殘留規(guī)律不同，對土壤環(huán)境造成的威脅和危害成都也不同與土壤的類型和性質(zhì)以及土壤生物和栽培作物種類等因素的影響五、土壤污染的危害1、土壤污染危害的特點(diǎn)隱蔽性和潛伏性積累性和地域性不可逆性和長期性治理難而周期長2 土壤污染的主要危害土壤污染導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失土壤污染導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)下降土壤污染對人體健康的影響： 重金

7、屬污染的影響（如砷中毒） 農(nóng)藥化學(xué)品物質(zhì)的影響（如急性、慢性中毒） 土壤病原體污染的影響（如結(jié)核桿菌） 放射性物質(zhì)污染的影響（如放射性元素）土壤污染危害生態(tài)環(huán)境： 對水質(zhì)的影響：地表水污染、農(nóng)業(yè)面源污染 隨大氣質(zhì)量的影響：大氣揚(yáng)塵 會使土壤生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，破 壞土壤生態(tài)平衡。 污灌型鋅污染第二節(jié) 土壤環(huán)境的自凈作用 土壤環(huán)境的自凈作用，即土壤環(huán)境的自然凈化作用（或凈化功能的作用過程），是指在自然因素的作用下，通過土壤自身的作用，使污染物在土壤環(huán)境中的數(shù)量、濃度或毒性、活性降低的過程。 土壤環(huán)境的自凈作用按其作用機(jī)理的不同，可分為物理凈化作用、物理化學(xué)凈化作用、化學(xué)凈化作用和

8、生物凈化作用四個(gè)方面。1 物理凈化作用 土壤膠體具有很強(qiáng)的表面吸附能力。進(jìn)入土壤中的難溶固體被機(jī)械阻留；可溶性污染物被稀釋、遷移；部分污染物被轉(zhuǎn)化成氣態(tài)污染物被遷移、擴(kuò)散。 土壤的物理凈化能力與土壤空隙、土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、土壤含水率、土壤溫度等因素有關(guān)。2 物理化學(xué)凈化作用 指污染物的陰、陽離子與土壤膠體上原來吸附的陰、陽離子之間的離子交換吸附的作用。如：（土壤膠體）Ca2+HgCl2 （土壤膠體）Hg2+CaCl2（土壤膠體）3OH-+AsO43- （土壤膠體）AsO42-+3OH- 物理化學(xué)作用只能使污染物在土壤溶液中的離子濃度降低，相對的減輕危害，而并沒有從根本上將污染物從土壤環(huán)境中清除。

9、3 化學(xué)凈化作用主要指凝聚與沉淀、氧化還原、絡(luò)合-螯合、酸堿中和,水解、分解和化合等。土壤環(huán)境化學(xué)凈化能力因素有:土壤環(huán)境化學(xué)凈化能力的大小與土壤的物質(zhì)組成、性質(zhì)，以及污染物本身的組成、性質(zhì)有關(guān)。如富含碳酸鈣的石灰性土壤，對酸性物質(zhì)的化學(xué)凈化能力很強(qiáng)。土壤環(huán)境化學(xué)凈化能力與土壤環(huán)境條件有關(guān)。如增施有機(jī)膠體，石灰等。同時(shí)輸入土壤環(huán)境中的幾種污染物也可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而發(fā)生沉淀、中和、絡(luò)合、分解等。4 生物凈化作用 依靠土壤中的有機(jī)物生活的為微生物的氧化分解有機(jī)物的巨大能力，進(jìn)行生物降解的過程。土壤的生物降解作用是土壤環(huán)境自凈作用的主要途徑。土壤中天然有機(jī)物的礦質(zhì)化作用就是生物凈化過程。 例如，

10、淀粉、纖維素等糖類物質(zhì)最終轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和H2O；蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸等含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3、CO2和H2O；有機(jī)磷化合物釋放出無極磷酸等。但是微生物不能凈化重金屬，甚至能使重金屬在土體中富集（重金屬成為土壤的最危險(xiǎn)污染物的根本原因）。第四節(jié) 污染土壤修復(fù)技術(shù)污染土壤修復(fù)的目的在于降低土壤中污染物的濃度、固定土壤污染物、將土壤污染物轉(zhuǎn)化成毒性較低或無毒的物質(zhì)、阻斷土壤污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)移途徑，從而減小土壤污染物對環(huán)境、人體或其他生物體的危害。污染土壤修復(fù)技術(shù)根據(jù)其位置變化與否可分為原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)。按操作原理污染土壤修復(fù)技術(shù)技術(shù)可分為物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)和植

11、物修復(fù)技術(shù)四大類。物理修復(fù)技術(shù)土壤蒸氣提取技術(shù)原位土壤蒸氣提取技術(shù)異位土壤蒸氣提取技術(shù)固化/穩(wěn)定化技術(shù)原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)玻璃化技術(shù)原位玻璃化技術(shù)異位玻璃化技術(shù)熱處理技術(shù)熱解吸技術(shù)焚燒技術(shù)電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)稀釋和覆土一、 物理修復(fù)技術(shù)1 土壤蒸汽提取技術(shù) 該方法適用于去除不飽和土壤中高揮發(fā)性有機(jī)組分污染的土壤，如汽油、苯和四氯乙烯污染的土壤。 原位土壤蒸氣提取技術(shù)主要用于揮發(fā)性有機(jī)鹵代物的處理修復(fù)，通常是亨利系數(shù)大于0.01或者蒸汽壓大于66.66Pa的揮發(fā)性有機(jī)化合物。通常，采取原位土壤蒸氣提取技術(shù)的土壤應(yīng)具有質(zhì)地均一、滲透力強(qiáng)、孔隙度大、濕度小、地下水位較深的特點(diǎn)。 異位

12、土壤蒸氣提取技術(shù)主要用于處理揮發(fā)性的有機(jī)鹵代物和非有機(jī)鹵代物污染土壤的修復(fù)。1 土壤蒸汽提取技術(shù)2 固化/穩(wěn)定化技術(shù) 固化/穩(wěn)定化是指通過物理或化學(xué)的作用以固定土壤污染的一組技術(shù)。黏結(jié)劑主要是水泥、石灰。固化技術(shù)是指向土壤添加粘結(jié)劑而引起石塊固體形成的過程。穩(wěn)定化技術(shù)是通過化學(xué)物質(zhì)與污染物之間的化學(xué)反應(yīng)使污染物轉(zhuǎn)化成為不溶態(tài)的過程。優(yōu)點(diǎn)：可同時(shí)處理被多種污染物污染的土壤，設(shè)備簡單，費(fèi)用較低。缺點(diǎn)：該技術(shù)不破壞、不減少土壤中的污染物，僅僅限制污染物對環(huán)境的有效性。3 玻璃化技術(shù) 玻璃化技術(shù)是指高溫熔融的污染土壤形成玻璃體或固結(jié)成團(tuán)的技術(shù)。既適合于原位處理，也適合于異位處理。土壤熔融后，污染物被固

13、結(jié)于穩(wěn)定的玻璃體中，不再對其他環(huán)境產(chǎn)生污染，但是土壤也完全喪失生產(chǎn)力。玻璃化作用對砷、鉛、硒和氯化物的固定效率比其他無機(jī)污染物低，且處理費(fèi)用較高。4 熱處理技術(shù) 熱處理技術(shù)是利用高溫所產(chǎn)生的一些 物理或化學(xué)作用，如揮發(fā)、燃燒、熱解，將土壤中的有毒物質(zhì)去除或破壞的過程。最常用于處理有機(jī)污染的土壤，也適用于部分重金屬污染的土壤。常用的熱源主要有：加熱的空氣、明火，可以直接或間接與土壤接觸的熱傳導(dǎo)液體。熱解吸技術(shù)適用的污染物有揮發(fā)和半揮發(fā)的有機(jī)污染物、鹵化或非鹵化有機(jī)污染物、多環(huán)芳烴、重金屬、氰化物、炸藥等。焚燒技術(shù)適用的污染物包括揮發(fā)和半揮發(fā)有機(jī)污染物、鹵化或非鹵化有機(jī)污染物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、

14、二噁英等5 電動力學(xué)修復(fù)技術(shù) 電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)是指向土壤兩側(cè)施加直流電壓形成電場梯度，土壤中的污染物在電解、電遷移、擴(kuò)散、點(diǎn)滲透、電泳等作用的共同作用下，使土壤溶液中的離子向電極附近富集從而被去除的技術(shù)。 電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)可以處理的污染物包括：重金屬、放射性核素、有毒陰離子、氰化物、石油烴、炸藥、有機(jī)/離子混合污染物、鹵代烴、非鹵化污染物、多花芳烴。 電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)主要是針對低滲透性、黏質(zhì)的土壤。一般水力傳導(dǎo)率較低、污染物水溶性較高、水中的離子化物質(zhì)濃度相對較低。5 電動力學(xué)修復(fù)技術(shù) 在電動力學(xué)過程中最重要的發(fā)生在電極的電子遷移作用是水的電解作用：H2O 2H+ + 1/2O2（g） + 2

15、e- 陰極反應(yīng)2H2O + 2e- 2OH- + H2 （g） 陽極反應(yīng)電解產(chǎn)生的H+ 在電遷移和擴(kuò)散的作用下向陽極移動，降低了陽極附近的PH。與此同時(shí)，電解產(chǎn)生的OH- 向陰極移動，提高了陰極附近的PH。6 稀釋和覆土 稀釋作用：將污染物含量低的清潔土壤混合于污染土壤以降低污染土壤污染物的含量。可以降低土壤污染物的濃度，在田間，可通過翻耕、客土清潔土壤來實(shí)現(xiàn)稀釋。 覆土：客土的一種方式，即在污染土壤上覆蓋一層清潔土壤，以避免污染土層物進(jìn)入食物鏈。優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)性比較簡單，操作容易。缺點(diǎn)：不能去除土壤污染物，沒有徹底排除土壤污染物的潛在危害；只能抑制土壤污染物對食物鏈的影響，并不能減少土壤污染物對

16、地下水等其他環(huán)境部分的危害?；瘜W(xué)修復(fù)技術(shù)化學(xué)淋洗技術(shù)原位化學(xué)淋洗技術(shù)異位化學(xué)淋洗技術(shù)溶劑浸提技術(shù)原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)土壤改良修復(fù)技術(shù)施用改良劑調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位石灰性物質(zhì)有機(jī)物質(zhì)離子拮抗劑化學(xué)沉淀劑二、化學(xué)修復(fù)技術(shù)1 化學(xué)淋洗技術(shù) 化學(xué)淋洗技術(shù)是指借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑，通過水力壓頭推動清洗液，將其注入被污染土層中，然后再把包含污染物的液體從土層中抽取出來，進(jìn)行分離和污水處理的技術(shù)。 化學(xué)淋洗技術(shù)適用范圍較廣，可用來處理有機(jī)、無機(jī)污染物，目前，化學(xué)淋洗技術(shù)主要圍繞著用表面活性劑處理有機(jī)污染物，用螯合劑或酸處理重金屬來修復(fù)被污染的土壤。（1） 原位化學(xué)淋洗技術(shù) 是指在污

17、染現(xiàn)場直接向土壤中施加淋洗劑，使其向下滲透，穿過污染土壤通過解吸、螯合、溶解或絡(luò)合等物理、化學(xué)作用，最終使污染物形成可遷移態(tài)化合物。優(yōu)點(diǎn)：長效性、易操作性、高滲透性、費(fèi)用合理性，并且適合治理的污染物范圍很廣。缺點(diǎn)：在去除污染物的同時(shí)，也去除了部分土壤養(yǎng)分離子，還可以破壞土壤結(jié)構(gòu)，影響土壤微生物的活性，從而影響土壤整體的質(zhì)量，如操作不慎，可造成對地下水的二次污染。（2） 異位化學(xué)淋洗技術(shù) 把污染土壤挖掘出來，用水或其他化學(xué)試劑來清洗、去除污染物，再處理含有污染物的廢水和廢液，潔凈的土壤還可以回填或運(yùn)到其他地點(diǎn)。2 溶劑浸洗技術(shù)例如，在美國加利福尼亞北部的一個(gè)島上，利用溶劑浸洗法對PCBs濃度高達(dá)

18、17-640mg/kg的污染土壤進(jìn)行處理后， PCBs濃度從170mg/kg降到2mg/kg。 也稱化學(xué)浸提技術(shù)，是一種利用溶劑將有害化學(xué)物質(zhì)從污染土壤中提取出來進(jìn)入有機(jī)溶劑中，而后分離溶劑和污染物的技術(shù)。3 原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù) 主要是通過摻進(jìn)土壤中的化學(xué)氧化劑與污染物所產(chǎn)生的氧化反應(yīng)，使污染物氧化成無毒物質(zhì)的一項(xiàng)污染土壤修復(fù)技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：可以原位治理污染。在土壤的修復(fù)工作完成后，一般只在原污染區(qū)留下水、二氧化碳等無害的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。常用的氧化劑：H2O2、K2MnO4、O3，以液體的形式泵入地下污染區(qū)。應(yīng)用：修復(fù)油類、有機(jī)溶劑、多環(huán)芳烴、PCP、農(nóng)藥以及非水溶液氯化物等污染物污染的土壤。4

19、土壤改良修復(fù)技術(shù) 1）施用改良劑：是為了降低重金屬的活性（水溶性、擴(kuò)散性和生物有效性），從而降低他們進(jìn)入植物體、微生物和水體的能力，減輕他們對生態(tài)環(huán)境的危害。 改良劑主要有：石灰性物質(zhì)，有機(jī)物質(zhì)，離子拮抗劑，化學(xué)沉淀劑 2）調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位：土壤中重金屬的活性受土壤氧化還原狀況的影響，因而可通過調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位的方法來控制重金屬的遷移。三 植物修復(fù)技術(shù) 指利用植物及其根際微生物對土壤污染物的吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修復(fù)技術(shù)。其類型可分為：植物提取修復(fù)（研究最多且最有發(fā)展前途）植物揮發(fā)修復(fù)（主要集中在易揮發(fā)性的重金屬，Hg）植物穩(wěn)定修復(fù)（偏重于重金屬污染土壤的

20、穩(wěn)定修復(fù)）植物降解修復(fù)（對結(jié)構(gòu)簡單的有機(jī)污染物去除效率高）根際圈生物降解修復(fù)（效率高）植物修復(fù)技術(shù)的作用機(jī)理 （1）植物提取作用：指通過植物根系吸收污染物并將污染物富集于植物體內(nèi)，而后將植物體（超累積植物）收獲、集中處置的過程。針對于金屬、放射性核素、非金屬。 （2）根際降解作用：指土壤中的有機(jī)污染物通過根際微生物的活動而被降解的過程。主要包括好氧代謝、厭氧代謝和腐殖質(zhì)化作用。該過程可以作為其他修復(fù)措施之后的修飾手段或在最后處理步驟進(jìn)行。 （3）植物降解過程：指被吸收的污染物通過植物體內(nèi)代謝過程而降解的過程，或污染物在植物產(chǎn)生的化合物在植物體外降解的過程，主要是植物吸收和代謝。植物修復(fù)技術(shù)的作

21、用機(jī)理 （4）植物穩(wěn)定化作用：指通過根系的吸收和富集、根系表面的吸附或植物根圈的沉淀作用而產(chǎn)生的穩(wěn)定化作用；或利用植物或植物根系保護(hù)污染物，使其不因風(fēng)蝕、水蝕、淋溶以及土壤分散而遷移的穩(wěn)定化作用。優(yōu)點(diǎn)：不需要移動土壤，費(fèi)用低，對土壤破壞性小，植被恢復(fù)還可以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的重建，不要求對有害物質(zhì)或生物體進(jìn)行處置。缺點(diǎn)：污染物依然留在原處，可能要長期保護(hù)植被和土壤以防止污染物的再釋放和淋洗。 （5）植物揮發(fā)作用：指污染物被植物吸收后，在植物體內(nèi)代謝和運(yùn)轉(zhuǎn)，然后以污染物或改變了的污染物形態(tài)向大氣釋放的過程，如汞和硒。植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)（1）用植物提取、植物降解、根際降解、植物揮發(fā)等作用，可以將污染物從

22、土壤中去除，永遠(yuǎn)解決土壤污染問題。（2）修復(fù)植物的穩(wěn)定作用可以固土，防止污染土壤因風(fēng)蝕或水土流失而產(chǎn)生的污染擴(kuò)散問題。（3）修復(fù)植物的蒸騰作用可以防止污染物質(zhì)對地下水的二次污染。（4）植物修復(fù)不僅對修復(fù)場地的破壞小，對環(huán)境的擾動小，而且還具有綠化環(huán)境的作用，可減少來自公眾的關(guān)注和擔(dān)心（5）植物修復(fù)一般會提高土壤的肥力。（6）重金屬超富集植物所積累的重金屬在技術(shù)成熟時(shí)可回收（7）植物修復(fù)依靠修復(fù)植物的新陳代謝活動來治理污染土壤，技術(shù)操作簡單。（8）植物修復(fù)以太陽能為驅(qū)動力，能耗低，成本低，可以在大面積污染土壤上使用。植物修復(fù)技術(shù)的局限（1）一種植物往往只吸收一種或兩種重金屬。對土壤中濃度高的重金

23、屬則表現(xiàn)出中毒癥狀。（2）植物對土壤肥力、氣候、水分、鹽度、酸堿度、排水與灌溉等自然和人為條件有一定的要求。（3）多數(shù)植物具有光周期反應(yīng)，引種修復(fù)植物可能比較困難。（4）用于清潔重金屬污染土壤的超累積植物通常矮小、生物量低、生長緩慢、生長周期長，因而修復(fù)效率低，不易于機(jī)械化作業(yè)。（5）用于清潔重金屬的植物器官往往會通過腐爛、落葉等途徑使重金屬重返土壤。（6）缺乏有效的用于篩選修復(fù)植物的手段。（7）植物的修復(fù)周期相對較長，不利的氣候或不良的土壤環(huán)境都會間接影響修復(fù)效果。 污染土壤的微生物修復(fù)是指利用天然存在的或特別培養(yǎng)的微生物在可調(diào)控的環(huán)境條件下將土壤中有毒污染物轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)的處理技術(shù)。 微生

24、物的修復(fù)機(jī)理：污染點(diǎn)的細(xì)菌經(jīng)過一段時(shí)間馴化后，才能產(chǎn)生降解代謝污染物的能力，使代謝污染物的細(xì)菌總數(shù)增加，或者個(gè)體細(xì)菌遺傳性或生理特性發(fā)生改變。這一過程包括3種機(jī)制：特定酶的產(chǎn)生；基因突變產(chǎn)生新的代謝群體；能夠降解有機(jī)物烴的微生物富集。四 微生物修復(fù)技術(shù) 根據(jù)修復(fù)過程中人工的干預(yù)程度，可分為:自然微生物修復(fù)技術(shù)：指完全在自然條件下進(jìn)行的微生物修復(fù)過程，在修復(fù)過程中不進(jìn)行任何工程輔助措施，也不對生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，靠土著微生物發(fā)揮作用。人工微生物修復(fù)技術(shù)：在自然條件下，微生物降解速率很低或不能發(fā)生時(shí)，可以通過補(bǔ)充營養(yǎng)鹽、電子受體、改善其他限制因子或微生物菌體等方式，促進(jìn)微生物修復(fù)。可分為原位微生物修

25、復(fù)技術(shù)和異位微生物修復(fù)技術(shù)。1 微生物修復(fù)技術(shù)分述（1）泥漿相生物降解技術(shù)：在泥漿反應(yīng)器中進(jìn)行。主要步驟是：土壤的預(yù)處理 原料與水混合制成泥漿 機(jī)械攪拌 補(bǔ)充無機(jī)和有機(jī)養(yǎng)分和氧，并調(diào)節(jié)PH 多次添加微生物 泥漿脫水，處理殘余的液態(tài)廢物。應(yīng)用：用于揮發(fā)和半揮發(fā)有機(jī)污染物、鹵化和非鹵化有機(jī)污染物、多環(huán)芳烴、二噁英、呋喃、除草劑等。泥漿反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)：促進(jìn)有機(jī)污染物的溶解、增加微生物與污染物的接觸、加快微生物降解速率。泥漿反應(yīng)器的缺點(diǎn)：能耗較大、過程較復(fù)雜，成本高；處理過程徹底破壞土壤結(jié)構(gòu)，對土壤肥力有顯著的影響。1 微生物修復(fù)技術(shù)分述（2）生物堆制法：是一種基于處理床技術(shù)的異位生物處理過程，通過使土

26、堆內(nèi)的條件最優(yōu)化而促進(jìn)污染物的微生物降解。應(yīng)用：適用于揮發(fā)性和半揮發(fā)性的、非鹵化的有機(jī)污染物和多環(huán)芳烴污染土壤的修復(fù)。優(yōu)點(diǎn)：對土壤結(jié)構(gòu)和肥力有力，可以限制污染物的擴(kuò)散，減小污染范圍。缺點(diǎn)：費(fèi)用高，處理過程中的揮發(fā)性氣體可能對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。1 微生物修復(fù)技術(shù)分述（3）土地耕作法：主要包括原位和異位兩種類型。原位土地耕作法：通過耕翻污染土壤，補(bǔ)充氧和營養(yǎng)物質(zhì)以提高土壤微生物活性，促進(jìn)污染物的生物降解.異位土地耕作法：將污染土壤挖掘搬運(yùn)到另一個(gè)地點(diǎn)，將污染土壤均勻撒到土地表面，通過耕作方式使污染土壤與表層土壤混合，從而促進(jìn)污染物生物降解。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)和設(shè)施相對簡單、處理時(shí)間短、費(fèi)用不高、對微生物降解速率小的有機(jī)組分有效。缺點(diǎn)：很難達(dá)到95%以上的降解率，很難降解到0.1mL/L以下。1 微生物修復(fù)技術(shù)分述（4）翻動條垛法：指將污染土壤與膨松劑混合以改善土壤結(jié)構(gòu)和通氣狀況，堆成條垛。（5）生物通氣法：是一種利用微生物以降解吸附在不飽和土層的土壤上的有機(jī)污染物的原位修復(fù)技術(shù)。將氧氣