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1、1 土壤污染的基本特性 3 1土壤污染及治理技术简介 3 污染场地修复基本问题 3 主要内容 2 土壤环境保护政策研究 2 土壤政策研究背景 肯定 中国的土壤环境保护工作在资金投入、管理监督及技术支持等方面 取得了积极的进展 不足 现有的土壤污染防治法律法规、标准体系及修复技术等 无法满足土壤环境保护的需求 中国土壤污染防治面临的形势严峻，当前污染防治工作的 基础比较薄弱 3 俄罗斯 日本 中国 土地和土壤环境的现状不容乐观 中国的土壤问题： 荒漠化和污染 中国土壤成土母质图 中国土壤类型图 中国土壤状况 4 中国土壤环境保护现状 土壤环境保护工作取得的成效 土壤环境污染现状 开始关注 土壤质
2、量和土壤污染 问题 重点关注 土壤肥力 土壤环境保护理念 1949 重点关注土壤污染防治，近年来尤其关注风险管理和风险控制 第一阶段 1978 1992 至今 1949 农业土壤 点源污染与面源污染 共存 生活 污染和工业污染 叠加 各种 新旧污染相互 交织 工业 及城市污染向农村 转移 城区及工业土壤 大量企业原址场地 被再开发为人居环境 ，可能 成为土壤和地下水的高污染和高风险区。 存在的问题 缺乏专项法律法规 土壤环境监管能力薄弱 土壤环境标准体系不健全 污染土壤修复治理资金缺乏有效保障 5 发达国家 中国 立法 有专门土壤环境保护与污染控制法律法规，如美国 超级基金法 和 棕色地块法
3、、荷兰 土壤保护法案 、日本 土壤污染对策法 没有专门的土壤污染防治法律 监管 采用基于风险的管理模式 未贯彻基于风险的管理模式 标准体系 具有完善的土壤环保标准体系；加拿大和美国均制定了国家和地方土壤质量指导标准。 土壤环保标准体系不完善；全国采用统一的 土壤环境质量标准 资金保障 多渠道的资金筹措方式 资金来源有限且无保障 责任 准 金 制定实施土壤保护政策的有利条件 快速的经济发展 广泛的国际贸易不断提升的公众意识 政府的高度重视7 政策建议 开展土壤环境保护和污染控制的立法 在关注农业污染土壤的同时，高度重视工业活动引起的土地污染问题 借鉴和强化国际上较普遍采用的基于风险的土壤环境管理
4、模式 逐步推动土壤环境标准体系建设，鼓励以省市为单位，制定区域性土壤环境质量标准和污染土壤修复标准 开展污染土壤（场地）修复技术的可适用性评价，研究解决污染土壤修复治理的资金机制 加强科技支撑，突破影响中国土壤环境监管工作有效推进的科学和技术障碍 8 染土壤的定义 “绝对性”定义 :由人类的活动向土壤添加有害化台物，此时土壤即受到了污染 。 这个定义的关键是存在有可鉴别的人为添加污染物。 “相对性”定义： 以特定的参照数据来加以判断，如以背景值加两倍标准差为临界值，若超过这一数值，即认为该土壤为某元素所污染。 “综合性”定义： 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
5、害。 壤污染的特点 （ 1）隐蔽性或潜伏性 :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：而土壤污染则往往要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来，具有隐蔽性或潜伏性。 日本的第二公害病 痛痛病 60年代发生于富山县神通川流域，直至 70年代才基本证实是镉污染土壤所生产的“镉米”所致。 （ 2）不可逆性和长期性 : 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，而许多有机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时间。 1966年冬至 1977年春，沈阳 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，造成大面积的土壤毒化、
6、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、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。 壤污染的特点 （ 3）后果的严重性 :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，因而往往通过食物链危害动物和人体的健康。研究表明，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 反应关系，污灌引起的污染越严重，人群的肝肿大串越高。一些土壤污染事故严重威胁着粮食生产轻则减产，重则绝收，损失十分惨重。 壤污染的特点 污染源 非饱和带 饱 和 带 地下水位线 土 壤 污 染 机 理 土壤污染与地下水污染存在密切
7、关系。 13 14 要污染源及污染物 主要污染源及污染物 空气污染影响 气被污染后通常通过干、湿沉降作用对土壤环境产生进一步的影响 污水灌溉 有机无机等混合型污水主要来自石油化工和制药，有三氯乙醛、多环芳烃，导致土壤板结盐渍化，影响作物生长 农业生产过程 化肥、农药和覆盖塑料薄膜等技术措施使土壤营养物质积累 . 固废的农用 工业废渣、城市垃圾、剩余污泥以及畜禽粪便、农业秸秆等 土壤污染 金等 坑及污水灌溉 渣等 肥等农业活动 污染来源及种类 化学污染物 物理污染物 生物污染物 放射性污染物 15 土壤环境保护政策研究 3 1土壤污染及治理技术简介 3 污染场地修复基本问题及应用发展 3 主要内
8、容 19 土壤污染的基本特性 2 20 环境治理技术 化学修复技术 物理修复技术 生物修复技术 微生物修复技术 植物修复技术 21 按处置地点 按暴露情景 植物修复技术 微生物修复技术 原位修复技术 异位修复技术 化学修复技术 物理修复技术 修复机理 主要影响因素 污染物性质 土层渗透性 颗粒大小 极性电位 有机质含量 影响因素 固化 去除 22 土 壤 修 复 技 术 换土 置换 冰冻修复 稳定 固化 电动修复 气提 /解吸 热处理 淋洗 化学氧化还原 物理化学修复 23 几种修复技术工艺流程图 阻隔技术 固化技术 氧化还原技术 气提技术 24 土壤淋洗法 対象： 重金属、 农药、 油等 车
9、载式 固定式 淋洗机械 分离装置 30m3/ 热处理： 直接加入使污染物挥发或分解，间接加热使污染物挥发； 针对高浓度土壤污染。 対象： 水银、 农药、 油等； 优点：可使 日处理能力可达 200t。 实际工程 污染土壤 外热装置 修复土壤 焚烧装置 烟囱 热交换 填埋 热 解 气 体 化 学 试 剂 热处理典型流程： 电渗析： 土壤处理槽 电极槽 点源 絮凝 沉淀 回收 给水 给水泵 给水塔 抽水泵 处理墙： 油污染土壤 高浓度 污染土壤 低浓度 污染土壤 无污染土壤回填 清洁土壤 土壤淋洗 表面活性剂 污染土壤 洗净土壤 洗净水 油水分离 油层 吸附处理或回收 材料 废弃材料 水层 排水处
10、理 排水处理处理水 达标排放 原位或异位生物修复 营养盐 加热系统 污染土壤 油污染修复一般流程 土 壤 修 复 技 术 微生物修复 植物修复 地耕处理 生物修复 低其毒性 集重金属 在污染土壤上耕耘，施肥，灌溉，保证微生物的正常代谢，使污染物减少甚至消除 34 生物修复技术的分类 异位生物修复 ( 原位生物修复 (In 36 分类 原位微生物修复技术 异位微生物修复技术 生物强化法 生物通风法 土地耕作法 化学活性栅修复法 制床法 堆制法 泥浆生物反应器法 原位生物修复的基本条件 碳源及能源 能高效降解污染物的微生物种群 提供微生物代谢所需的无机营养物 环境介质中合适可利用的水量 适宜的温度
11、 适宜的 植物修复技术 定义： 利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化、降解等作用来清除污染环境中的污染物质的技术。 植物提取作用 根系过滤作用 植物固定作用 植物挥发作用 植物降解作用 植物修复的方式 原理 植物对有机污染物的吸收途径 对气态污染物的粘附和吸收 对水溶态污染物的吸收 植物粘附污染物的数量 , 主要决定于植物表面积的大小和粗糙程度 , 某些植物还可分泌油脂、黏液 , 如去杉、油松等 ; 气孔是叶片吸收污染物的主要部位 , 但高浓度污染物可对叶片造成损害 , 如二氧化硫可导致植物气孔张开和关闭的机能瘫痪 , 臭氧可损害叶片的栅栏组织 . 气态污染物 水溶态污染物 主要通过
12、根吸收 叶片也能吸收水溶态物质 水溶态的污染物到达根表面，主要有两条途径： 一条是质体流途径 (即污染物随蒸腾拉力，在植物吸收水分时与水一起到达植物根部； 另一条是扩散途径 (即通过扩散到达根表面。 叶片对农药通过气孔吸收与角质层吸收。 附着性能是影响药效的重要因素。表面活性剂能显著降低表面张力，改善药液在叶面的附着性 , 从而提高吸收。 如 : 刘支前等发现不加任何表面活性剂时，草甘膦药液不能直接经蚕豆叶面气孔吸收；添加 有机硅表面活性剂后，气孔吸收率可达 污染土壤中有机污染物的清除 植物体内分解 成为植物体的组成成分 转化成二氧化碳和水 转化成为无毒性的中间代谢物（木质素）储存在植物细胞中
13、 有机污染物 挥发、代谢矿化 植物转化作用 污染土壤中有机污染物的清除 根际分泌物激活微生物降解行为 根分泌酶和有机酸 微生物 土壤界面 促进根区微生物的生长和繁殖 ,以利于降解有毒化学物质。 适用污染因子广泛 不改变土壤性质 成本低，适合大面积修复推广 不会引起二次污染 修复时间很长，一般需要十几甚至二十几年 缺 点 优 点 生物强化法 是基于改变生物降解中微生物的活性和强度而设计的， 可分为 土著菌培养法 和 投菌法。 土著菌培养法：利用培养土著菌将污染物充分矿化成 投菌法：直接向污染土壤中接入高效降解菌 生物通风法 又称土壤曝气，是基于改变生物降解环境条件 ( 如通气状况等 ) 而设计的，是一种强迫氧化的生物降解方法。 加入一定量的氧气和营养液 污染的土壤 鼓 风 机 抽 风 机 土地耕作法 土地耕作法也称农耕法，是以就地污染土壤作为接种物的好氧生物过程
